MARCO TEORICO Las mezclas se caracterizan porque los componentes de las mismas conservan sus propiedades, intervienen en proporciones variadas, en ellos hay diferentes clases de moléculas; cuando son homogéneas se pueden fraccionar y cuando son heterogéneas se pueden separar en fases. Este estado, el coloidal, se consigue en condiciones especiales y el sistema formado por el solvente y esta sustancia es heterogéneo. La razón de su aparente homogeneidad deriva del tamaño de las partículas de la sustancia insolule. !eg"n el grado de división de las partículas los sistemas dispersos se pueden clasificar en tres grande grupos#
$ispersiones macroscópicas o groseras# son sistemas heterogéneos, las partículas dispersas se distinguen a simple vista o con ayuda del
microscopio. $ispersiones o sistemas coloidales# en estas dispersiones el medio disper disperso so solo solo es detect detectal ale e con con el ultram ultramicr icrosc oscop opio. io. !i ien ien son son siste istema mass hete hetero rogé géne neos os,, marc marcan an un lími límite te entr entre e los los sist sistem emas as
materiales heterogéneos y homogéneos. !oluciones verdaderas# en estos sistemas homogéneos, donde las partí partícu cula lass disp disper ersa sass son son molé molécu cula lass o ione iones. s. %o son son visi visil les es ni siquiera con ultramicroscopio.
SISTEMAS COLOIDALES &odo sistema coloidal estar' constituido por partículas dispersas dentro de un medio. !us propiedades, en primera instancia se pueden correlacionar con el tamaño e(presado linealmente de dichas partículas, sin e(cluir las necesarias consideraciones de la forma, la carga eléctrica y otros factores. En consecuencia, el tamaño es un criterio simplificador, para caracterizar sistem'ticamente el sistema disperso. En cuanto a los límites en el tamaño de las partículas coloidales, se puede aceptar un rango entre los )* + y )**** +. Estos límites no deen ser considerados como asolutos, puesto que se los ha tomado sore la ase del poder resolutivo del meor microscopio posile, usando
luz azul para el caso de las partículas m's grandes y del ultramicroscopio, para el de las m's pequeñas. -or ello, no es de e(trañar que las propiedades de la materia al estado coloidal sean comunes, en unos casos, con las de las dispersiones groseras y, en otros, con las de las soluciones verdaderas. La característica principal de los coloides es la relación entre la superficie y el volumen de las partículas, que es muy grande, deido al 'rea superficial e(traordinariamente e(tensa de la fase dispersa en comparación con la misma cantidad de materia ordinaria. -or eemplo, un cuo de ) cm de lado de materia ordinaria tiene un 'rea superficial de cm/, pero cuando esta cantidad de materia est' dispersada en forma de )*)0 pequeños cuos de )* nm, el 'rea superficial es de ()* cm/ 1apro(imadamente el tamaño de una cancha de tenis2. Este aumento espectacular del 'rea significa que los efectos de superficie tienen una importancia primordial en la química coloidal. Las dos fases de un sistema coloidal se distinguen como fase dispersa, que es la formada por las partículas; y fase dispersante, que es el medio en el cual las partículas se hallan dispersas. 3mas fases pueden encontrarse en diversos estados físicos# partículas sólidas cristalinas o amorfas, gotas de líquido o como uruas de gas.
PROPIEDADES DE LOS SISTEMAS COLOIDALES:
4ovimiento
ro5niano#
!e
oserva
en
un
coloide
al
ultramicroscopio, y se caracteriza por un movimiento de partículas r'pido, caótico y continuo; esto se dee al choque de las partículas
dispersas con las del medio. Efecto de &yndall Es una propiedad óptica de los coloides y consiste en la difracción de los rayos de luz que pasan a través de un
coloide. Esto no ocurre en otras sustancias. 3dsorción# Los coloides son e(celentes adsorentes deido al tamaño pequeño de las partículas y a la superficie grande. Eemplo# el carón activado tiene gran adsorción, por tanto, se usa
en los e(tractores de olores; esta propiedad se usa tamién en
cromatografía. 6arga eléctrica# Las partículas presentan cargas eléctricas positivas o negativas. !i se trasladan al mismo tiempo hacia el polo positivo se denomina anaforesis; si ocurre el movimiento hacia el polo negativo, cataforesis.
TIPOS DE COLOIDES: A. SOLES# Las soluciones coloidales con un medio de dispersión líquido se dividen en dos clases# soles liófoos 1que repelen los líquidos2, y soles liófilos 1que atraen a los líquidos2. !i el agua es el medio, se emplean los términos hidrófoo ó hidrófilo. Los soles liófoos son relativamente inestales 1o metaestales2; a menudo asta una pequeña cantidad de electrólito ó una elevación de la temperatura para producir la coagulación y la precipitación de las partículas dispersadas. Los liófilos tienen una estailidad considerale. 3l evaporar un sistema liófoo, se otiene un sólido que no puede convertirse de nuevo en sol por adición del disolvente; pero los soles liófilos siguen siendo en esencia sistemas moleculares dispersados, son reversiles en este respecto. !on eemplos típicos de soles liófoos los de metales, azufre, sulfuros met'licos y otras sales. Los soles de gomas, almidones, proteínas y muchos polímeros sintéticos elevados son de índice liófila.
B. GELES En ciertas condiciones es posile coagular un sol, de modo que se otiene una masa semi rígida que incluye todo el líquido del sol, a este producto se lo llama gel. $e acuerdo a las propiedades los geles se dividen en geles el'sticos y geles no el'sticos. 7n gel el'stico típico es la gelatina otenida por enfriamiento del sol liófilo
que resulta cuando se calienta esta sustancia con agua. 8tros soles liófilos, siempre que no sean demasiado diluidos, dan geles el'sticos por enfriamiento. El eemplo m's conocido de un gel no el'stico es el del 'cido silícico conocido como gel de sílice. Los precipitados gelatinosos de ó(idos met'licos hidratados se relacionan con los geles no el'sticos, pero son precipitados que no llegan a formar un gel verdadero porque no incluyen toda el agua presente. Los geles el'sticos y no el'sticos se diferencian por su comportamiento en la deshidratación y rehidratación.
C. AEROSOLES: Los aerosoles fueron definidos antes como sistemas coloidales que consistían en las partículas líquidas o sólidas muy finalmente sudivididas dispersadas en un gas. 9oy el aerosol del término, en uso general, ha llegado a ser sinónimo con un paquete presurizado. Los aerosoles de !uperficie capa producen un aerosol grueso o moado y se utilizan curir superficies con una película residual. Los propulsores usados en aerosoles est'n de dos tipos principales# gases licuados y gases comprimidos. Lo anterior consisten en f'cilmente los gases licuados tales como hidrocaruros halogenos. 6uando éstos se sellan en el envase, el sistema se separa en un líquido y una fase del vapor y pronto alcanza un equilirio.
D. DISPERSIONES DE GASES Las dispersiones de gases en líquidos se forman cuando un gas completamente insolule en el líquido, se fuerza hacia adentro del líquido a través de una oquilla conteniendo canales u orificios muy finos. La estailidad de las dispersiones de gases en agua es aa deido a que las uruas de gas suen hasta la parte superior. 3l llegar cerca de la superficie del líquido cada urua levanta una c"pula arria de sí misma; si el líquido tiene una alta tensión superficial se rompe la delgada película de la c"pula desintegr'ndose
en finas gotas 1rocío2. $e manera que el tiempo de vida de dicha dispersión se puede prolongar si la velocidad de levantamiento del aire o de las uruas es disminuida.
E. ESPUMAS !i los líquidos usados para la preparación de dispersiones de gas tienen propiedades tales que las c"pulas por encima de las uruas ascendentes no se rompan inmediatamente al tocar la superficie del líquido, se formaran entonces las espumas, que nadan sore esta superficie. -or lo tanto las espumas son aglomeraciones de uruas de gas cuiertas con una película. Las espumas aparecen en dispersiones gaseosas estailizadas con aón u otras sustancias hidrofílicas y se forman en la espumación de tales sistemas. Las espumas difieren de las dispersiones en que tienen películas de líquido mucho m's delgadas alrededor de cada urua de gas. 7na espuma simple est' compuesta por numerosas uruas de gas muy compactadas cuiertas con películas semisólidas el'sticas; la película forma estructuras laminares semisólidas a través de toda la espuma.
F. EMULSIONES# !e llama emulsión a una dispersión coloidal de un líquido en otro inmiscile con él, y puede prepararse agitando una mezcla de los dos líquidos ó, preferentemente, pasando la muestra por un molino coloidal llamado homogeneizador. &ales emulsiones no suelen ser estales y tienen a asentarse en reposo, para impedirlo, durante su preparación se añaden pequeñas cantidades de sustancias llamadas agentes
emulsificantes
ó
emulsionantes,
que
sirven
para
estailizarlo. Estas son generalmente aones de varias clases, sulfatos y 'cidos sulf"ricos de cadena larga o coloides liófilos. Es un sistema constituido por dos fases líquidas inmisciles, unas de las cuales se dispersa a través de la otra en forma de gotas muy pequeñas.
:ase dispersa# Líquido que se dispersa en pequeñas gotitas, tamién se le conoce como interna o discontinua
:ase dispersante# Líquido como medio de dispersión, tamién llamado e(terna o discontinua.
AGENTES EMULSIFICANTES &ienen dos funciones generales# a2 educir la tensión entre los líquidos a ser emulsificados. 2 -revenir la coalescencia de las gotas dispersas. E(isten muchos tipos de agentes emulsificantes# proteínas, polisac'ridos, fosfolipidos, esteres de sorit'n de 'cidos grasos, sólidos finamente divididos como el carón y la entonita. La mayoría de los agentes emulsificantes consisten de moléculas que contienen una mezcla de grupos polares y no polares. -or eemplo, el palmitato de sodio.
BALANCE HIDROFÍLICO-LIPOFÍLICO (HLB)
?8; por el contrario, los emulsificantes con 9L= alto 1mayor a )@2 son m's solules en agua y por lo tanto se recomiendan para preparar emulsiones 8?>.
TIPOS DE EMULSION: EMULSIONES SIMPLES:
Emulsiones de aceite en agua 8?>
Emulsiones de agua en aceite >?8
DIFERENCIAS ENTRE EMULSIÓN O/W Y W/O
EMULSIONES MULTIPLES !on aquellas en donde la fase dispersa contiene gotitas m's pequeñas que son misciles con la fase continua.
PROPIEDADES ELÉCTRICAS !i se dispone una solución coloidal en un tuo en 7, se vierte sore ella en cada rama algo de agua y se introduce en éste sendos electrodos, al aplicar a los mismos una diferencia de potencial, se oserva que la solución coloidal se desplaza como un conunto hacia uno de los electrodos de manera an'loga a como lo hacen los iones de una determinada carga. 7na conclusión inmediata es que todas las partículas de la solución coloidal, como se desplazan hacia un mismo electrodo tienen carga eléctrica de igual signo. $ole capa eléctrica. 6uando un sólido o un líquido apolar est' en contacto con una solución acuosa de electrólito, se puede decir en forma general, que la superficie del sólido o la interfase líquido A líquido presenta un e(ceso de carga por unidad de 'rea. 7n e(ceso equivalente pero de signo contrario est' uicado en la fase acuosa a pro(imidad de la interfase. 3mas distriuciones de carga constituyen la llamada dole carga interfacial. El origen de la carga eléctrica de la micela puede encontrarse en una de estas posiilidades#
a2 Las micelas, deido a su enorme superficie, adsoren algunos iones e(istentes en la solución, lo que, al unirse a la partícula coloidal le comunican su carga en cuyo caso los iones de signo opuesto, que quedan en e(ceso rodean a las micelas formando de este modo una dole capa electrónica. 2 3lgunas micelas, al entrar en solución se disocian separando un ión de carga positiva o negativa, mientras el resto queda cargado de electricidad y convertido en un electrolito coloidal En general, los sulfuros, almidones, gomas, aones y colorantes 'cidos est'n cargados negativamente y se dirigen hacia el 'nodo y los ó(idos e hidró(idos met'licos y colorantes 'sicos est'n cargados positivamente y se dirigen hacia el c'todo. c2 La carga eléctrica da estailidad a las partículas coloidales pues provoca la repulsión entre ellas e impide que puedan unirse para formar partículas mayores, que se separarían del líquido. Esto tiene especial importancia en el caso de los soles liófoos. Los coloides liófilos, en camio, pueden e(istir sin carga eléctrica; como tienen gran afinidad por el medio de dispersión, generalmente est'n muy BsolvatadosC, es decir, la partícula coloidal se rodea por una capa de moléculas de solvente, lo que les comunica una gran estailidad.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
) “Introducción a la Bioquímica de los alimentosC =raverman D.=.!. b) !Química General” Introducción a la química teórica. 6ristoal <.E. ") !Fisicoquímica de los alimentos”. Dosefina
