Dispersiones

contiene varia informacion sobre las dispersiones coloidales

1. UNIDAD EDUCATIVA MARISTA

QUIMICA Y AMBIENTE
2DO C


Mario Novillo

2. Temas:
1. DISPERSIONES

1.1. Definición
1.2. Fases
1.3. Clases de dispersiones:
1.3.1. Groseras
1.3.2. Finas
1.3.3. Coloidales

2. ESTADO COLOIDAL

2.1. Definición
2.2. Nomenclatura
2.3. Métodos de obtención
2.3.1. Por condensación o agrupación de unidades mas pequeñas
como moléculas, átomos, iones, etc.
2.3.2. Por disgregación de partículas mayores
2.4. Propiedades
2.4.1. Ópticas
2.4.1.1. Opacidad
2.4.1.2. Fenómeno Tyndall
2.4.2. Eléctricas
2.4.3. Adsorción
2.5. Conservación de las dispersiones coloidales
2.6. Aplicación de los coloides

3. DISPERSIONES

DEFINICION
Las dispersiones coloidales han sido definidas tradicionalmente como una
suspensión de pequeñas partículas en un medio continuo. Las partículas
coloidales tienen la capacidad de dispersar la luz visible. Un haz ruinoso delgado
que pasa a través de un coloide en un gas o en un líquido,
Puede observarse a ángulos rectos debido a la dispersión. Como resultado de las
fuerzas superficiales cualquier gas, vapor o líquido tiende a adherirse a cualquier
superficie de un cuerpo. Las propiedades esenciales de las dispersiones
coloidales pueden a atribuirse al hecho de que la relación entre la superficie y el
volumen de las articulas es muy grande. En una solución verdadera, el sistema
consiste en una sola fase y no hay superficie real de separación entre las
partículas moleculares del soluto y del solvente. Las dispersiones coloidales son
sistemas de dos fases, y para cada partícula existe una superficie definida de
separación.
Las dispersiones pueden ser de dos tipos, según el tamaño de las
partículas: suspensiones o soluciones. Las suspensiones pueden se
emulsiones o suspensiones coloidales. Son emulsiones las suspensiones
de un líquido en otro líquido; son suspensiones coloidales las partículas
sólidas y gaseosas suspendidas en un líquido o en un gas.
FASES
 Fase dispersa

La fase dispersa la constituyen las partículas de una sustancia que
por la fuerza de difusión se introducen en el seno de la otra, que es
la fase dispersante.
El tamaño de las partículas de la fase dispersa puede variar desde el
nivel molecular hasta conglomerados visibles a simple vista. Las
propiedades de las dispersiones varían de acuerdo al tamaño de las
partículas.

 Fase medio dispersante

4. Es el medio en el cual las articulas se hayan dispersa, este puede ser
líquido, sólido o gaseoso. Al igual que la fase dispersa.
CLASES DE DISPERSIONES

 GROSERAS
Las dispersiones groseras se componen de partículas con un diámetro de
más de 1000 Å. Son partículas invisibles a simple vista, pero visibles al
microscopio óptico, y son las responsables de la turbidez u opacidad a la
dispersión.
Estas dispersiones sedimentan espontáneamente y la velocidad de
sedimentación puede acelerarse por centrifugación. Por su considerable
tamaño, las partículas groseras no atraviesan membranas permeables,
dialíticas o semipermeables.
Sirven como ejemplos los glóbulos rojos de la sangre las gotas de grasa en
la leche o las partículas de arcilla en agua de río.
 FINAS
Debido a su mayor tamaño, las partículas de la fase dispersa se hallan
simplemente en suspensión en el liquido que es la fase dispersante y
acaban por sedimentas luego de cierto reposo. Por ejemplo: arena agitada
con agua; harina en agua. Por filtración las partículas dispersas se separan
fácilmente y generalmente son visibles a simple vista. Cuando las
dispersiones finas se hallan formados por dos líquidos toman el nombre de
emulsiones, por ejemplo aceite y agua: agitando adquiere aspecto
blanquecino lechoso porque las partículas liquidas de las fase dispersa
reflejan la luz. Si a las emulsiones se las deja en reposo un tiempo
prolongado, se separan los componentes de acuerdo a sus densidades.
 COLOIDALES
La definición clásica de coloide, también llamada dispersión coloidal,
se basa en el tamaño de las partículas que lo forman, llamadas
micelas. Poseen un tamaño bastante tamaño bastante pequeño,
tanto que no pueden verse con los mejores microscopios ópticos,
aunque son mayores que las moléculas ordinarias. Las partículas
que forman los sistemas coloidales tienen un tamaño comprendido
entre 50 y 2.000 Å. Las partículas coloidales atraviesan membranas
permeables (papel de filtro, filtro de arcilla), pero son retenidas por
membranas dialíticas (celofán, colodión).
Un ejemplo son las proteínas de la leche.
ESTADO COLOIDAL

5. DEFINICION

El químico ingles Thomas Graham dividio a las soluciones en dos únicas
categorías:
a) Cristaloides, aquellas que podían difundir rápidamente por una
membrana permeable y que adoptan una forma de cristalizaciones
como el cloruro de sodio, el sulfato cúprico, etc.
b) Coloidales, las soluciones espesas que no adoptan la forma del
cristal como la gelatina, la clara del huevo
Actualmente no se acepta esta clasificación, puesto que en un mismo
cuerpo puede ser coloide y cristaloide a la vez; por ejemplo, la albumina de
huevo se ha obtenido en forma cristalizada, igualmente, el cloruro de sodio
se lo ha obtenido como una dispersión coloidal, todo depende de la clase
de solvente que se utilice.
Por lo anotado, se lo define al estado coloidal como un estado posible de la
materia, en la cual el diámetro de la micela entre una decima y una
milésima de micra y no puede ser visible a simple vista.

NOMENCLATURA

En la nomenclatura de los coloides se distinguen tres términos: SOL, GEL Y
MICELA.
 SOL: es cuando el sistema se encuentra formado por el soluto que
es un solido y el solvente que es un líquido, con un aspecto opalino.
Para distinguir el solvente empleado se añade a la palabra sol un
prefijo por ejemplo si el solvente es agua el sistema se llama
hidrosol, si es un alcohol se llamara alcohosol; si es glicerina:
glicerol.
 GEL: cuando del estado de sol y mediante agentes físicos como el
calor, electricidad, se transforma el sistema a un estado gelatinoso.
Si en los ejemplos anteriores sometemos a calentamiento, se
evaporara un poco de solventes y se tendrá masas gelatinosas
cuyos respectivos nombres serán: hidro gel de almidón, alcoho gel
de almidón, glicero gel de almidón.

6.  MICELA: aquella partícula o agregado cuyo diámetro se encuentra
entre 0.1 a 0.001 de micra. Cuando se dice micela, se sobrentiende
que se opera en el estado coloidal.
Las dispersiones coloidales pueden ser de dos clases: según la
afinidad que exista entre la fase dispersa (soluto) y la fase
dispersante (solvente), ellas son liófobas y liófilas
Los coloides liófobos coagulan y precipitan debido a la perdida de la
carga, cuando se les añade una pequeña cantidad de un electrolito
son coloides irreversibles.
Los coloides liófilos en estos sistemas se encuentran una gran
afinidad entre el soluto y el solvente. Por ejemplo cuando al coloide
se lo somete a calentamiento, se evapora el solvente y se obtiene un
polvo seco. Ejemplos de soles liófilos son las disoluciones de
almidón, jabón, de gomas, de proteínas.

METODOS DE OBTENCION

a) POR CONDENSACION
Tiene como fundamento la agrupación de átomos, iones o
moléculas hasta alcanzar el tamaño de la micela.
Por ejemplo el coloide se sulfuro de arsénico se prepara haciendo
burbujear gas acido sulfhídrico en una solución concentrada de
anhídrido arsenioso.
3H2S + As2O3 As2S3 + 3H2O
El coloide de hidróxido férrico que se prepara con una solución
concentrada y a temperatura ambiente de cloruro férrico, al que se
añade pequeña cantidad de agua hirviente, se forma el hidróxido
férrico coloidal
FeCl3 + 3H2O + calor Fe(OH)3 + 3HCl

b) METODO DE DISGRAGACION
Estos procedimientos se basan en la subdivisión de las partículas o
masas grandes hasta alcanzar el diámetro de la micela lo cual
puede realizarse mediante procedimientos mecánicos, eléctricos,
etc.

7. Por ejemplo, cuando se desea preparar pigmentos para la
fabricación de pinturas o polvos para cosméticos, fragmentos
considerables se los tritura en molinos coloidales, luego se tamiza y
se obtiene el coloide.
La leche y el café coloidal se preparan deshidratando el producto al
vacio y luego moliéndolos, también mediante fuertes aparatos
atomizadores.
La tinta china, es un coloide preparado con carbón en agua, a la
que se añade goma.
Los coloides metálicos como oro, plata, se preparan por el método
ideado por Bredig, por el cual se introducen en agua dos electrodos
del metal cuyo coloide se desea preparar, se hace pasar la corriente
eléctrica y entre los dos electrodos y se dispersan en el liquido: en
farmacia se prepara asi el coloide de plata, llamado comercialmente
Argirol de uso en afecciones a los ojos.

PROPIEDADES

 OPTICAS
o Opacidad
Las soluciones coloidales son turbias como se aprecia al
disolver en un tubo de ensayo almidón con agua o mirar la
clara de huevo, la opacidad se debe a que las micelas son
suficientemente grandes y pueden dispersar la luz, originando
fenómenos de refracción y reflexión.

o Efecto Tyndall
Siempre es necesario tomar en cuenta el tamaño de la
partícula que forma una solución, de allí que las soluciones
verdaderas son claras y transparentes por lo que se
denominan medios ópticamente vacios en tanto que los
coloides presentan aspecto opalino, turbio formando medios
ópticamente llenos.
Cabe indicar que los coloides son turbios cuando se los
observa a simple vista pero al microscopio común se
presentan completamente claros y no es posible observarlos
en el campo microscópico sus micelas, estas pueden ser

8. descubiertas cuando la iluminación se la realiza en forma
lateral; este fenómeno se aprecia claramente si en una
habitación que esta a obscuras penetra un rayo de luz en
forma lateral, las micelas en el aire se hacen visibles. Este
fenómeno se lo conoce como efecto Tyndall, que se produce
por la reflexión y la refracción de la luz, esto es, por la
dispersión de ondas luminosas, las cuales se hacen visibles
como puntos brillantes sobre un fondo obscuro.

o Movimiento Browniano
Cuando se examina una dispersión coloidal al
ultramicroscopio se descubre que las micelas se encuentran
en completo movimiento desordenado, a manera de zig-zag,
debido a que las micelas chocan entre si. Este movimiento fue
descubierto por Robert Brown, de ahí el nombre de
movimiento browniano; cuando observo que los granos de
polen estaban suspendidos en agua, se movían
incesantemente. Pese a este desorden el desplazamiento de
las micelas se lo puede medir a intervalos de tiempo.

 ELECTRICAS

El paso de la corriente eléctrica por una dispersión coloidal se llama
electroforesis y específicamente se denomina anaforesis cunado las
micelas negativas migran a un ánodo o polo positivo, por lo que el
coloide es negativo y se llama cataforesis; cuando las micelas
positivas migran al cátodo o polo negativo, por lo tanto el coloide es
positivo.
Es posible que las micelas no tengan ninguna carga eléctrica, son
neutras, este fenómeno se llama “punto iso eléctrico”, pero las
micelas pueden cargarse cuando negativamente con la adición de un
acido o puede adquirir una carga positiva cuando se añade una
base.
Es muy importante el hecho de que la micela tenga una sola carga
eléctrica en razón de que cargas del mismo signo eléctrico se
repelen, lo cual impide que se unan, se aglomeren, formen masas
grandes y se sedimenten, en consecuencia la carga eléctrica única
proporciona estabilidad al coloide. Consecuencia de lo anterior, se
observa que la estabilidad de las dispersiones en agua del almidón y

9. de las gomas esta determinada por la hidratación de las moléculas o
iones que forman la micela.
La electroforesis permite la separación de una mezcla de coloides
con diferente potencial eléctrico, técnica de mucha importancia en
los análisis clínicos cuando se trata de separar proteínas e inclusive
aminoácidos.

 PROPIEDADES DE ADSORCION

Es necesario establecer una clara diferencia entre dos términos que
dan lugar a fenómenos diferentes: absorción y adsorción.
Absorción significa penetración al interior de un granulo.
Adsorción es retener en la superficie de un agregado, actuando este
como un imán. Las fuerzas que determinan la retención superficial
son del tipo de Vander Waals. La cantidad de substancia que puede
adsorber una partícula es mayor, mientras mayor es la superficie de
contacto.
Los coloides presentan una gran superficie de contacto y por ello
presentan el fenómeno de adsorción de mucho interés en los
procesos de purificación de substancias liquidas, solidas y gaseosas.

CONSERVACION DE LAS DISPERSIONES COLOIDALES.

Se dejo indicado que los coloides liófobos tienen aversión o muy poca afinidad con
el agua, lo cual determina que sean inestables, esto es, que las dos fases se
separan y precipitan. Existen medios que permiten, a esta clase de coloides,
estabilizarlos, es decir, conservarlos en estado homogéneo para lo cual se añade
un coloide liófilo denominado “coloide protector”, el que recubre a las partículas
liófobas, las aisla a punto que les comunica un poder de afinidad para el solvente.
Los coloides protectores tienen micelas de pequeño diámetro, en el límite de 0.001
micra, tienen gran energía cinética lo que permite que se difundan en todo el
solvente.

APLICACIONES FISICO-QUIMICAS DE LOS COLOIDES.

10. En las ciudades industriales se produce contaminación atmosférica con
gases tóxicos o partículas de carbón. Existe un proceso ideado por Correll
que se basa en la propiedad de las micelas de poseer una carga eléctrica y
la misma que pueden perderla produciéndose la coagulación del coloide
cuando se encuentran sometidas en un campo eléctrico y migran al polo de
carga opuesta, es decir, una neutralización de la carga. Las partículas de
polvo de carbón poseen una carga eléctrica de bajo poder, la que la
adquieren cuando pasan entre los electrodos a los que se les aplica
corriente continua de alto voltaje. Uno de los electrodos esta formado por
una serie de placas metálicas o un tubo que constituye el revestimiento de
la cámara por la que se hacen pasar los humos y el otro es un alambre
central con una serie de puntas que actúa como electrodo de ionización de
gas.
Las partículas de polvo adsorben los iones gaseosos de carga igual a la de
este electrodo y emigran hacia el otro en que se descargan y purifican.
Entre otras aplicaciones de los coloides tenemos en bioquímica y medicina,
con mucha razón se ha dicho “la vida es un coloide” puesto que el
citoplasma es de naturaleza coloidal y las propiedades de las células
estarán acorde con las propiedades de los coloides. La agricultura ha
alcanzado grandes progresos en base al estado coloidal, por ejemplo, la
materia orgánica que se encuentra en el suelo, entra en descomposición
produciendo el humus, impregnando al suelo de millones de micelas, las
mismas que facilitan la circulación del aire y del agua, absorben los abonos,
condiciones básicas para una buena cosecha.
La industria ha sido otra de las ramas que se ha nutrido de las propiedades
de los coloides, por ejemplo, en el teñido de los tejidos, curtido de pieles, en
la preparación de aceites lubricantes, en la confección de artículos de
caucho, en la fabricación de pinturas, barnices, materiales plásticos, en la
preparación de pelucas y placas fotográficas, en la industria de alimentos
para fabricar mayonesa, cremas, mermeladas, dulces, frutas en conserva,
etc.
En medicina se usa la plata coloidal es un coloide de las partículas de plata
en agua. Tiene algunas características antimicrobianas, y es demandada
por alguno ser un suplemento alimenticio beneficioso. La ingestión de la
plata coloidal en cantidades o excedente grandes al período del tiempo
largo puede causar el argyria de la condición que se descolora, en el cual la
piel da vuelta azul-gris.
Debido a sus aplicaciones industriales y biomédicas, el estudio de los
coloides ha cobrado una gran importancia dentro de la química, física y
física aplicada, pues numerosos grupos de investigación se dedican al
estudio de sus propiedades ópticas, acústicas, de estabilidad y de su
comportamiento frente a campos externos.

11. Por ejemplo, en la leche al detectar su índice de refracción, que es la
medida que determina la reducción de la velocidad de la luz, “se podría
saber si se incorporan partículas de grasa cuando cuaja”.
En relación a las características ópticas de los coloides, dependen mucho
del tamaño de las partículas, “al ser pequeñas son transparentes, pero
conforme aumenta su tamaño cambian de color y se vuelven turbias, por lo
que es difícil identificar su índice de refracción”.


DISPERSIONES
DEFINICION
Las dispersiones coloidales han sido definidas tradicionalmente como una
suspensión de pequeñas partículas en un medio continuo. Las partículas
coloidales tienen la capacidad de dispersar la luz visible. Un haz ruinoso delgado
que pasa a través de un coloide en un gas o en un líquido,
Puede observarse a ángulos rectos debido a la dispersión. Como resultado de las
fuerzas superficiales cualquier gas, vapor o líquido tiende a adherirse a cualquier
superficie de un cuerpo. Las propiedades esenciales de las dispersiones
coloidales pueden a atribuirse al hecho de que la relación entre la superficie y el
volumen de las articulas es muy grande. En una solución verdadera, el sistema
consiste en una sola fase y no hay superficie real de separación entre las
partículas moleculares del soluto y del solvente. Las dispersiones coloidales son
sistemas de dos fases, y para cada partícula existe una superficie definida de
separación.
Las dispersiones pueden ser de dos tipos, según el tamaño de las
partículas: suspensiones o soluciones. Las suspensiones pueden se
emulsiones o suspensiones coloidales. Son emulsiones las suspensiones
de un líquido en otro líquido; son suspensiones coloidales las partículas
sólidas y gaseosas suspendidas en un líquido o en un gas.
FASES
 Fase dispersa

La fase dispersa la constituyen las partículas de una sustancia que
por la fuerza de difusión se introducen en el seno de la otra, que es
la fase dispersante.
El tamaño de las partículas de la fase dispersa puede variar desde el
nivel molecular hasta conglomerados visibles a simple vista. Las

12. propiedades de las dispersiones varían de acuerdo al tamaño de las
partículas.

 Fase medio dispersante
Es el medio en el cual las articulas se hayan dispersa, este puede ser
líquido, sólido o gaseoso. Al igual que la fase dispersa.