coloides

1. Coloides
En física y química un coloide, sistema coloidal, suspensión
coloidal o dispersión coloidal es sistema fisicoquímico formado por dos o más
fases, principalmente: una continua, normalmente fluidal, y otra dispersa en forma
de partículas; por lo general sólidas.
1
La fase dispersa es la que se halla en menor
proporción. Normalmente la fase continua es un líquido pero pueden encontrarse
coloides cuyos componentes se encuentran en otros estados de agregación.
El nombre de coloide proviene de la raíz griega kolas que significa «que puede
pegarse». Este nombre que hace referencia a una de las principales propiedades de
los coloides: su tendencia espontánea a agregar o formar coágulos.
Los coloides también afectan el punto de ebullición del agua y son contaminantes.
Los coloides se diferencian de las suspensiones químicas, principalmente en el
tamaño de las partículas de la fase dispersa. Las partículas en los coloides no son
visibles directamente, son visibles a nivel microscópico (entre 1 nm y 1 µm), y en las
suspensiones sí son visibles a nivel macroscópico (mayores a 1 µm). Además, al
reposar, las fases de una suspensión se separan, mientras que las de un coloide no lo
hacen. La suspensión es filtrable, mientras que el coloide no es filtrable.
En algunos casos las partículas son moléculas muy grandes, como proteínas. En la
fase acuosa, una molécula se pliega de tal manera que su parte hidrofilia se encuentra
en el exterior, es decir la parte que puede formar interacciones con moléculas de agua
a través de fuerzas ión-dipolo o fuerzas puente de hidrógeno se mueven a la parte
externa de la molécula. Los coloides pueden tener una determinada viscosidad (la
viscosidad es la resistencia interna que presenta un fluido [liquido o gas] al movimiento
relativo de sus moléculas).
Tanto la fase suspendida, o dispersada, como el medio de suspensión pueden ser
sólidos, líquidos o gaseosos, aunque la dispersión de un gas en otro no se conoce
como dispersión coloidal. Un aerosol es una dispersión coloidal de un sólido en un gas
(como el humo de un cigarro) o de un líquido en un gas (como un insecticida en
spray). Una emulsión es una dispersión coloidal de partículas líquidas en otro líquido;
la mayonesa, por ejemplo, es una suspensión de glóbulos diminutos de aceite en
agua. Un sol es una suspensión coloidal de partículas sólidas en un líquido; las
pinturas, por ejemplo, son una suspensión de partículas de pigmentos sólidos
diminutos en un líquido oleoso. Un gel es un sol en el que las partículas suspendidas
están sueltas, organizadas en una disposición dispersa, pero definida
tridimensionalmente, dando cierta rigidez y elasticidad a la mezcla, como en la
gelatina.

2. Las partículas de una dispersión coloidal real son tan pequeñas que el choque
incesante con las moléculas del medio es suficiente para mantener las partículas en
suspensión; el movimiento al azar de las partículas bajo la influencia de este
bombardeo molecular se llama movimiento browniano. Sin embargo, si la fuerza de la
gravedad aumenta notablemente mediante una centrifugadora de alta velocidad, la
suspensión puede romperse y las partículas precipitarse.

Industrialmente se obtienen dispersiones coloidales en líquidos triturando
intensivamente un sólido en una moledora coloidal o mezclando y batiendo
intensivamente dos líquidos juntos en un emulsionador; el remojo de la fase
suspendida mejora con la adición de un agente humidifican té, conocido como
estabilizador, un espesante o un agente emulsionante.

El movimiento de las partículas coloidales a través de un fluido bajo la influencia de un
campo eléctrico se llama electroforesis. Un tipo de electroforesis, ideado en 1937 por
el bioquímico sueco Arne Tiselius, se utiliza para estudiar las proteínas y diagnosticar
enfermedades que producen anormalidades en el suero sanguíneo.

Debido a su tamaño, las partículas coloidales no pueden atravesar los poros
extremamente finos de una membrana semipermeable, como el pergamino, por
ósmosis. Aunque una dispersión coloidal no puede ser purificada por filtración, sí
puede ser dializada colocándola en una bolsa semipermeable con agua pura en el
exterior. Así, las impurezas disueltas se difundirán gradualmente a través de la bolsa,
mientras que las partículas coloidales permanecerán aprisionadas dentro de ella. Si el
proceso de diálisis se realiza hasta el final, la suspensión probablemente se romperá o
se precipitará, porque la estabilidad de los sistemas coloidales depende de las cargas
eléctricas de las partículas individuales, y éstas a su vez, dependen generalmente de
la presencia de electrolitos disueltos.

Aunque las partículas coloidales individuales son demasiado pequeñas para poder ser
vistas con un microscopio ordinario, pueden hacerse visibles por medio de un
ultramicroscopio. Si se coloca una dispersión coloidal bajo un microscopio, y un rayo
de luz incide sobre una cara, la trayectoria del rayo se hace visible por la dispersión de
las partículas coloidales. Este mismo fenómeno hace visible la trayectoria de un rayo
de luz en un cuarto oscuro, pero bajo el microscopio se observan destellos de luz
separados. Las partículas se observan con un movimiento al azar como resultado del
movimiento browniano, y su velocidad es exactamente la calculada para moléculas del
tamaño de las partículas coloidales.
Estado coloidal
Concepto general de coloides y cristaloides.
En el año 1861 Thomas Graham, estudiando la difusión de las sustancias
disueltas, distinguió dos clases de solutos a los que
denomino cristaloides y coloides.

3. En el grupo de cristaloides ubicó a los que se difunden rápidamente en el
agua, dializan fácilmente a través de las membranas permeables y, al ser
evaporadas las soluciones de que forman parte, quedan como residuo
cristalino.
En el grupo de los coloides situó a los que se difunden lentamente, dializan
con mucha dificultad o bien no lo hacen y, al ser evaporadas las soluciones
de que forman parte, quedan como residuo gomoso.
El nombre coloide proviene del griego kolas que significa que puede
pegarse. Esto nombre hace referencia a la propiedad que tienen los coloides
a tender a formar coágulos de forma espontánea.
Esta forma de diferenciar los coloides de los cristaloides se mantuvo en uso
durante muchos años, pero en la actualidad carece del valor de lo absoluto
ya que algunas sustancias, aparentemente coloidales, se comportan como
cristaloides y algunos cristaloides lo hacen como coloides, dependiendo de
las condiciones determinantes del sistema. Por ejemplo la albúmina del
huevo, la cual es un coloide, se ha logrado obtener en forma cristalizada y
el cloruro de sodio, un cristaloide, se comporta como coloide cuando se lo
disuelve en benceno. En realidad lo que determina la ubicación de estas
sustancias en un grupo aparte de los dispersiones es el grado de división en
que se encuentra el soluto y, como la materia en la naturaleza se presenta
en forma de partículas, cuyo tamaño varía desde el de las que son visibles
macroscópicamente hasta el de las que son invisibles aún con el
microscopio electrónico, para definir en su justo término las soluciones
coloidales es necesario contemplar la totalidad de las propiedades que les
caracterizan. Esto es, el tamaño de sus micelas, su estabilidad, efecto
Tyndall, movimiento browniano, comportamiento eléctrico, adsorción y
avidez por el medio dispersante.
Aspectos generales de las dispersiones coloidales
Las partículas que constituyen los solutos de las soluciones coloidales se
denominan micelas. Su tamaño es superior al de las que forman las
soluciones verdaderas e inferiores al de las dispersiones droseras, y oscila
entre 0,1 y 0,001m. Estos límites no deben ser considerados como
absolutos, puesto que se los ha tomado sobre la base del poder resolutivo
del mejor microscopio posible, usando luz azul para el caso de las partículas
más grandes y del ultramicroscopio, para el de las más pequeñas. Por ello,
no es de extrañar 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.
Purificación de las soluciones coloidales

4. Para separar las micelas de las partículas que forman las dispersiones
groseras, basta con usar un filtro común, cuidando de que el diámetro de
sus poros permita el pasaje de las micelas y retenga las partículas. En
cuanto al proceso de separación de las micelas de las partículas cristaloides
que puedan hallarse en una misma solución, exige valerse de unos filtros
especiales, llamados ultrafiltros, o bien de las diálisis. En el primer caso se
hace pasar la solución a través de una hoja de papel pergamino o de una
membrana de colodio, cuyos poros, de muy escaso diámetro, retienen las
micelas de tamaño mayor que ellos y dejan pasar las partículas cristaloides
y las del solvente. Con respecto al segundo método (diálisis), se basa en la
propiedad que tienen los cristaloides de atravesar fácilmente las
membranas permeables.
Estabilidad de las dispersiones coloidales.
El gran tamaño de las micelas haría suponer que la
estabilidad de las soluciones coloidales es precaria y, por
acción de la gravedad, terminarían por precipitar, con la
consiguiente separación de sus dos fases. Sin embargo no
es así y, por el contrario, las soluciones coloidales tienen,
por lo general, una gran estabilidad, tal como será
explicado más adelante, y con mayores detalles, al tratar
del estudio de loa coloides liróforos y liófilos en particular.
Formas en que se presenta el estado coloidal
Las soluciones coloidales son sistemas heterogéneos
polifásicos, pues contienen al menos dos fases distintas: la
dispersa, finamente dividida, y la dispersan te. En general,
cuando las dispersiones coloidales se encuentran en estado
líquido se dice que forman un sol. Si tiene n forma
consistente poseyendo alguna de las propiedades elásticas
o plásticas de los cuerpos sólidos, aunque el medio
dispérsame sea líquido se dice que constituyen un gel.
El fenómeno de la gelificación puede ser reversible o
irreversible. En el primer caso las micelas, una vez
separadas del disolvente, pueden ser llevadas nuevamente
a su condición de sol, sea por un simple contacto con el
medio dispersante o bien con otra sustancia, distinta de
éste, en cuyo caso se dice que el coloide es reversible por
peptización. Por el contrario, si el gel no puede ser disuelto

5. nuevamente es que ha gelificado en forma irreversible,
proceso denominado coagulación y caracterizado por que
en él, las micelas se reúnen formando flóculos grandes tal
como sucede con la sangre quo contiene coloides circulando
en solución (es un sol) pero, en determinadas condiciones y
mediante un mecanismo algo complicado, se transforma en
un gel irreversible, es decir coagula.
Clasificación de las dispersiones coloidales.
Las soluciones coloidales se clasifican de acuerdo con el
estado de agregación en que se presentan el soluto y el
solvente y, corno los estados de la materia son tres, de sus
posibles combinaciones se podrían obtener 9 tipos de
soluciones coloidales. Si no fuera porque l a novena
posibilidad (de gas en gas) es imposible de realizar por
cuanto los gases no pueden existir uno junto a otro sin
mezclarse. Por ello los tipos de dispersiones coloidales son
ocho


Tipos
Los coloides se clasifican según la magnitud de la atracción entre la fase dispersa y la
fase continua o dispersarte. Si esta última es líquida, los sistemas coloidales se
catalogan como «soles» y se subdividen en «liófobos» (poca atracción entre la fase
dispersa y el medio dispersan te) y «liófilos» (gran atracción entre la fase dispersa y el
medio dispersan té). Si el medio dispersan te es agua se denominan «hidrófobos»
(repulsión al agua) e «hidrófilos» (atracción al agua).
En la siguiente tabla se recogen los distintos tipos de coloides según el estado de sus
fases continua y dispersa:

6. Fase dispersa
Gas Líquido Sólido
Fase
continu
a
Gas
No es posible
porque todos los
gases
son solubles entr
e sí.
Aerosol líquido,
Ejemplos: niebla, bruma
Aerosol sólido,
Ejemplos: humo, polvo
en suspensión
Líquid
o
Espuma,
Ejemplos:
espuma de
afeitado
Emulsión,
Ejemplos: leche, salsa mayonesa,
cremas cosméticas
Sol,
Ejemplos: pinturas, tint
a china
Sólido
Espuma sólida,
Ejemplos: piedra
pómez, argeles
Gel,
Ejemplos: gelatina, gominola, que
so
Sol sólido,
Ejemplos: cristal
de rubí

Clasificación
*DISPERCIONES COLOIDALES
*ESTABLES Y REBERSIBLES
*TERMODINAMICAMENTE INESTABLES POR SU GRAN
ENERGIA LIBRE
EJEMPLOS:
*GELATINA
*QUESO
*LECHE
*SANGRE
*TINTA CHINA

7. Los coloides son sistemas heterogéneos sin separación de fases Cuando las
partículas de una mezcla homogénea tiene aproximadamente un tamaño de 10 a 10
000 veces mayor que los átomos y moléculas tenemos un sistema coloidal en lugar de
hablar de solvente y soluto, se acostumbra a usar los términos fase dispersoras y fase
dispersa. Un aerosol es una dispersión coloidal de un sólido en un gas (como el humo
de un cigarro) o de un líquido en un gas (como un insecticida en spray). Una emulsión
es una dispersión coloidal de partículas líquidas en otro líquido; la mayonesa, por
ejemplo, es una suspensión de glóbulos diminutos de aceite en agua. Un sólido es una
suspensión coloidal de partículas sólidas en un líquido; las pinturas, por ejemplo, son
una suspensión de partículas de pigmentos sólidos diminutos en un líquido oleoso. Un
gel es un sólido en el que las partículas suspendidas están sueltas, organizadas en
una disposición dispersa, pero definida tridimensionalmente, dando cierta rigidez y
elasticidad a la mezclas del medio es suficiente para mantener las partículas en
suspensión; el movimiento al azar de las partículas bajo la influencia de este
bombardeo molecular se llama movimiento browniano. Sin embargo, si la fuerza de la
gravedad aumenta notablemente mediante una centrifugadora de alta velocidad, la
suspensión puede romperse y las partículas precipitarse Debido a su tamaño, las
partículas coloidales no pueden atravesar los poros extremamente finos de una
membrana semipermeable, como el pergamino, por ósmosis. Aunque una dispersión
coloidal no puede ser purificada por filtración, sí puede ser dializada colocándola en
una bolsa semipermeable con agua pura en el exterior Algunas propiedades
características de las suspensiones son:

8. *Que las partículas dispersas en ellas se sedimentan fácilmente
*Sus partículas tienen un tamaño mayor que los colides.
*Sus partículas pueden verse a simple vista
*Su turbidez
*Reflejan la luz
Aunque el coloide por excelencia es aquel en el que la fase continua es un líquido y la
fase dispersa se compone de partículas sólidas, pueden encontrarse coloides cuyos
componentes se encuentran en otros estados de agregación.
Ejemplos: Leche, salsa mayonesa, crema de manos, sangre,
Gelatina, gominola, queso

el MgCl2 en agua formaria no un coloide sino una solución iónica que es aquella en la
cual el soluto al disolverse en el solvente se descompone o disicia en iones ( positivos
o cationes y negativos o aniones) un ejemplo son las soluciones de electrolitos como
por decir el mgcl2al disolverse en agua, ya que se descompone en sus iones (iones de
cloro y iones de magnesio)., mientras que el Quilomicrón (son lipoproteínas
sintetizadas en el epitelio del intestino caracterizadas por poseer la más baja densidad
y el mayor diámetro, entre 75 y 1200 nm. Son grandes partículas esféricas que
recogen los triglicéridos y el colesterol introducidos en la dieta desde el intestino
delgado llevándolos hacia los tejidos, mediante el sistema linfático.) en agua formaria
una emulsión, con una continua que sería el agua y la fase dispersa que sería el
quilomicrón , es decir si sería un coloide.