marco teorico. sistema coloidal

8/16/2019 Marco Teorico. Sistema Coloidal

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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 puedenfraccionar 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

disperso solo es detectale con el ultramicroscopio. !i ien son

sistemas heterogéneos, marcan un límite entre los sistemas

materiales heterogéneos y homogéneos. !oluciones verdaderas# en estos sistemas homogéneos, donde las

partículas dispersas son moléculas o iones. %o son visiles 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 tomadosore la ase del poder resolutivo del meor microscopio posile, usando


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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 formade )*)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 fasespueden 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 partículasr'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


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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 sedividen 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


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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. Lospropulsores 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 tensiónsuperficial se rompe la delgada película de la c"pula desintegr'ndose


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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 supreparación 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.


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: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)

.

TIPOS DE EMULSION:

EMULSIONES SIMPLES:

Emulsiones de aceite en agua 8?>


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Emulsiones de agua en aceite >?8

DIFERENCIAS

ENTRE EMULSIÓN O/W Y W/O


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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 ehidró(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.


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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

) “Introducción a la Bioquímica de los alimentosC =raverman D.=.!.

b) !Química General” Introducción a la química teórica. 6ristoal

marco teorico. sistema coloidal

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