Coloide

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Plantía:Aldericáu

La espluma de la cerveza ye un sistema coloidal.

En física y química un coloide, sistema coloidal, suspensión coloidal o dispersión coloidal ye un sistema conformáu por dos o más fases, de normal una fluyida (líquidu) y otra esvalixada en forma de partícules xeneralmente sólides bien fines, de diámetru entendíu ente 10-9 y 10-5 m.[1] La fase esvalixada ye la que se topa en menor proporción. De normal la fase continua ye líquida, pero pueden atopase coloides que los sos componentes atopar n'otros estado d'agregamientu de la materia.

El nome de coloide provien del raigañu griegu kolas que significa «que puede pegase». Esti nome referir a una de les principales propiedaes de los coloides: el so enclín bonal p'amestar o formar coágulos. D'ende vien tamién la palabra "cola", el fluyíu pastosu que sirve pa pegar. Los coloides tamién afecten al puntu de bullidura del agua y son contaminantes.

Los coloides estremar de les suspensiones químiques, principalmente nel tamañu de les partícules de la fase esvalixada. Les partícules nos coloides nun son visibles directamente, son visibles a nivel microscópicu (ente 1 nm y 1 µm), y nes suspensiones químiques sí son visibles a nivel macroscópico (mayores de 1 µm). Amás, al reposar, les fases d'una suspensión química dixébrense, ente que les d'un coloide nun lu faen. La suspensión química ye filtrable, ente que'l coloide nun ye filtrable.

Los sistemes coloidales son sistemes non homoxéneos nos que les partícules constituyentes d'unu o dellos de los sos componentes (fase esvalixada o dispersoide) tienen tamaños entendíos ente 10 y 2000 Å, ente que los restantes componentes tán constituyíos por partícules con tamañu inferior a unos 10 Å (fase dispersante o mediu de dispersión).[2]

En dellos casos les partícules son molécules grandes, como proteínes. Na fase aguacienta, una molécula plegar de tal manera qu'el so parte hidrofílica atopar nel esterior, ye dicir la parte que puede formar interacciones con molécules d'agua al traviés de fuerces ión-dipolo o fuerces ponte d'hidróxenu mover a la parte esterna de la molécula. Los coloides pueden tener una determinada mafa (la mafa ye la resistencia interna que presenta un fluyíu: líquidu o gas, al movimientu relativu de les sos molécules).

== Tipos de coloide ==.

Los coloides clasificar según la magnitú de l'atracción ente la fase esvalixada y la fase continua o dispersante. Si esta postrera ye líquida, los sistemes coloidales catalóguense como «soles» y subdivídense en «liófobos» (poca atracción ente la fase esvalixada y el mediu dispersante) y «liófilos» (gran atracción ente la fase esvalixada y el mediu dispersante). Nos coloides liófilos la fase esvalixada y el mediu dispersante son allegaos, polo tanto formen soluciones verdaderes y tienen calter termodinámicamente estable; en cuantes que los coloides liófobos son aquellos onde la fase esvalixada y el mediu dispersante nun son allegaos, pueden formar dos fases y tienen calter cinéticamente estable. Una característica fundamental de los coloides liófobos ye que nun son termodinámicamente estables, como yá se mentó enantes, anque tienen una estabilidá de tipu cinéticu que-yos dexa caltener se n'estáu esvalixáu mientres llargos periodos de tiempu. Les partícules coloidales son lo suficientemente pequenes como por que'l so comportamientu tea controláu pol movimientu browniano y non por efectos macroscópicos, como les fuerces gravitatories. Al amesta-yos cierta cantidá d'electrolitu pueden coagular, la cantidá depende de la valencia y la naturaleza del electrolitu. Al respective de la clasificación de coloides, cabo destacar tamién que, si'l mediu dispersante ye agua denominar «hidrófobos» (repulsión a l'agua) y «hidrófilos» (atracción a l'agua).

Na siguiente tabla recuéyense los distintos tipos de coloides según l'estáu de les sos fases continuo y esvalixao:[3]

  Fase esvalixada
Gas Líquidu Sólidu
Fase continua |

Gas

Nun ye posible porque tolos gases son solubles ente sigo. Aerosol líquidu,

Exemplos: borrina, gurriana |Aerosol sólidu,
Exemplos: fumu, polvu en suspensión

Líquidu Espluma,

Exemplos: espluma d'afaitáu, nata | Emulsión,
Exemplos: lleche, mueyu mayonesa, cremes cosmétiques

Sol,

Exemplos: pintures, tinta china

Sólidu Espluma sólida,

Exemplos: piedra pómez, aerogeles, merengue.

Xel,

Exemplos: gelatina, gominola, quesu

Sol sólidu,

Exemplos: cristal de rubí


En principiu, nun esiste una riegla fixa qu'estableza l'estáu d'agregamientu nel que se tienen qu'atopar, tantu la fase esvalixada como'l mediu dispersante. Poro, son posibles toles combinaciones imaxinables, como s'amosó na tabla anterior.

Anguaño, y por cuenta de les sos aplicaciones industriales y biomédicas, l'estudiu de los coloides cobró una gran importancia dientro de la fisicoquímica y de la física aplicada. Asina, numberosos grupos d'investigación de too el mundu dedicar al estudiu de les propiedaes óptiques, acústiques, d'estabilidá y del so comportamientu frente a campos esternos. En particular, el comportamientu electrocinético (principalmente les midíes de movilidá electroforética) o la conductividá eléctrica de la suspensión completa.

Polo xeneral, l'estudiu de los coloides ye esperimental, anque tamién se realicen grandes esfuerzos nos estudios teóricos, según en desenvolvimientu de simulaciones informátiques del so comportamientu. Na mayor parte de los fenómenos coloidales, como la conductividá y la movilidá electroforética, estes teoríes tan solo reproducen la realidá de manera cualitativa, pero l'alcuerdu cuantitativu sigue ensin ser dafechu satisfactoriu.

Sistemes coloidales[editar | editar la fonte]

  • Emulsiones: Llámase emulsión a una suspensión coloidal d'un líquidu n'otru inmiscible con él, y puede preparar ximelgando un amiestu de los dos líquidos ó, pasando l'amuesa por un molín coloidal llamáu homogenizador. Una emulsión ye un sistema onde la fase esvalixada y la fase continua son líquides.
  • Soles: Los soles liófobos son relativamente inestables (o meta estables); de cutiu basta una pequena cantidá de electrólito o una elevación de la temperatura pa producir el cuayamientu y la precipitación de les partícules tremaes.
  • Aerosoles: Los aerosoles defínense como sistemes coloidales con partícules líquides o sólides bien finalmente subdividíes, esvalixaes nun gas. Anguaño'l términu aerosol, en llinguaxe xeneral, ye sinónimu d'un envase metálicu con conteníu presurizáu, anque se fala de aerosoles atmosféricos.
  • Gel: La formación de los xeles llámase gelación. Polo xeneral, la transición de sol a xel ye un procesu gradual. De xacíu, la gelación va acompañada por un aumentu de mafa, que nun ye repentín sinón gradual.
  • Espluma: La fase dispersante pue ser líquida o sólida y la fase esvalixa un gas.

Propiedaes de los coloides[editar | editar la fonte]

Absorción

Pol so tamañu, les partícules coloidales tienen una relación área/masa desaxeradamente grande, por ello son escelentes materiales absorbentes. Na superficie de les partícules esisten fuerces llamaes de Van der Waals ya inclusive enllaces inter-atómicos que al tar insatisfechos pueden atraer y retener átomos, iones o molécules de sustances estrañes. A esta adherencia de sustances ayenes na superficie d'una partícula llámase-y absorción. Les sustances absorbíes caltiénense firmemente xuníes en capes que suelen tener non más d'una o dos molécules (o iones) d'espesura. Anque l'absorción ye un fenómenu xeneral de los sólidos, resulta especialmente eficiente en dispersiones coloidales, por cuenta de la enorme cantidá d'área superficial.

Efectu Tyndall

Consiste en qu'un fexe lluminosu faise visible cuando traviesa un sistema coloidal. Esti fenómenu deber a que les partícules coloidales esvalixen la lluz en toles direcciones faciéndola visible. Los rayos de lluz pueden ser vistos al pasar al traviés d'un monte, por casu, como resultáu de la dispersión de la lluz poles partícules coloidales suspendíes nel aire del monte. Anque tolos gases y líquidos esvalixen la lluz, la dispersión por una sustanza pura o por una solución ye bien pequena, que xeneralmente nun ye detectable.

Movimientu browniano

Son exemplos d'esti fenómenos los movimientos reparaos en partícules de polvu que se mueven llibres al azar nuna rayada qu'ingresa al traviés d'una ventana (o una cortina abierta), o partícules de polvu y fumu moviéndose nun rayu de lluz proveniente del cuartu de proyección d'una sala de cine. El movimientu desordenáu de diches partícules coloidales ye debíu al bombardéu o choque coles molécules del mediu dispersante, y nos exemplos citaos seria poles molécules presentes nel aire (N², O²,Ar, Cr², etc). El movimientu conozse como movimientu browniano en memoria del botánicu inglés Robert Brown, quien reparo per primer vegada esti movimientu irregular de partícules en 1827, mientres estudiaba col microscopiu'l comportamientu de los granos de polen suspendíos n'agua. El movimientu browniano torga que les partícules coloidales asítiense o formen sedimentos.

Electroforesis

Consiste na migración de partícules coloidales cargaes dientro d'un campu eléctrico. Les partícules coloidales absuerben iones na so superficie cargándose positiva o negativamente, anque tol sistema coloidal ye eléctricamente neutru, estes partícules viaxen escontra los electrodos (cátodu y ánodu) por aciu fuerces eléctriques d'atracción.

Diálisis

Defínese como'l movimientu d'iones y molécules pequenes al traviés d'una membrana porosa, llamada membrana dialítica o dializante, pero non de molécules grandes o partícules coloidales. La diálisis nun ye una propiedá esclusiva de los coloides, yá que ciertes soluciones tamién se pueden dializar, por casu, en bioquímica utilizar con frecuencia la diálisis pa dixebrar molécules proteíniques d'iones aguacientos. Nos coloides, la diálisis dexa purificar el sistema coloidal, yá que s'esanicien iones y otres molécules pequenes consideraes impureces. Utilícense como membranes dialítiques, el celofán y les membranes d'orixe animal.

Ver tamién[editar | editar la fonte]

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Referencies[editar | editar la fonte]

Bibliografía[editar | editar la fonte]

  • Chang, R. (2007). Química. (Novena ed., p. 1110). Méxicu: Mc Graw Hill.
  • Verwey, Y. J. W. and Overbeek, J. TH. G. (1948). Theory of the stability of lyophobic colloids. The interaction of sol particles having an electric double layer. Holanda: Elsevier Pub. Co.
  • Valenzuela, C. (1995). Química Xeneral: Introducción a la química teórica. España: Ediciones de la Universidá de Salamanca.
  • Hiemenz, P. C. (1986). Principles of Colloid and surface chemistry. USA: Marcel Dekker Inc.




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