Coloides

Coloides

Definición

El nombre de coloide proviene de la raíz griega “kolas” y significa que puede pegarse. Este nombre hace referencia a una de las principales propiedades de los coloides: la tendencia espontánea que estos tienen par agregar o formar coágulos.

En química un coloide, suspensión coloidal o dispersión coloidal es un sistema fisico-químico compuesto por dos fases: una continua, normalmente fluida, y otra dispersa en forma de partículas; por lo general sólidas, de tamaño mesoscópico (a medio camino entre los mundos macroscópico y microscópico).

Figura 1. 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.

Morfología de las Micelas

Así, se trata de partículas que no son apreciables a simple vista, pero mucho más grandes en comparación a cualquier otra molécula.

Se distinguen tres tipos principales en la morfologia de las micelas1 estas son:

Esféricas: cuyos coloide se llaman globulares, que son los más importantes, dentro de estos los de mayor importancia están formados por compuestos inorgánicos. Su grado de viscosidad es pequeño.

En forma de fibra: coloides fibrosos, formados por largas cadenas macromoleculares, con un gran nivel de viscosidad en las moléculas que lo componen.

Laminares: coloides laminares de viscosidad intermedia.

CLASIFICACIÓN

Los coloides se clasifican en tres clases generales que dependen del tamaño de la partícula, y son:

Dispersiones coloidales: Las dispersiones coloidales consisten en suspensiones en medio de sustancias insolubles en forma de partículas conteniendo muchas partículas individuales. Como ejemplo están las dispersiones coloidales de oro, ó aquella clásica solución de aceite en agua.

Soluciones de Macromoléculas: son soluciones verdaderas de moléculas tan grandes ó muy complejas, que quedan dentro del intervalo coloidal. Ejemplo de esto son las soluciones acuosas de proteínas, almidón, caucho, acetato de polivinilo, ó las soluciones de hule y de otros materiales muy polimerizados en solventes orgánicos.

Coloides de Asociación: consisten en soluciones de sustancias solubles y de bajo peso molecular, las cuales, para una concentración particular según el caso, se asocian formando agregados de tamaño coloidal. Las soluciones jabonosas son un ejemplo notable de esta categoría.

PROPIEDADES DE LOS SISTEMAS COLOIDALES

El efecto Tyndall es el fenómeno por el que se pone de manifiesto la presencia de partículas coloidales, al parecer, como puntos luminosos debido a la luz que dispersan. Este efecto es utilizado para diferenciar las dispersiones coloidales de las disoluciones verdaderas.

Fig 2. Efecto Tyndall: dispersión de la luz por las partículas coloidales

No pueden verse las micelas, pero si el movimiento que describen, que es desordenado describiendo complicadas trayectorias en forma de zigzag (figura 3), y el movimiento que describen es el movimiento Browniano2.

Fig 3 Movimiento browniano: La trayectoria de las partículas coloidales es zigzagueante, debido a los choques con las moléculas de disolvente

El color tan llamativo de muchos coloides se debe a la dispersión selectiva de la luz por las micelas coloidales.

Las micelas están cargadas eléctricamente. Esta carga es debida a:

• La disociación de macromoléculas.

• La adsorción preferente por las micelas de uno de los tipos de iones presentes en el medio dispersivo.

Es por esto que todas las micelas de una dispersión coloidal, tienen cargas eléctricas del mismo signo.

Cuando una dispersión coloidal se coloca entre dos electrodos, los cuales están sometidos a una diferencia de potencial, todas las partículas coloidales, emigran hacia uno de los electrodos, fenómeno denominado electroforesis.

Si se ponen en contacto las micelas con el electrodo de signo opuesto, pierden su carga y se aglomeran, entonces precipitan en forma de grandes copos, a esto se denomina coagulación del coloide (Robert Smoot y col., 1988

Las disoluciones coloidales, según sus propiedades, se clasifican en dos tipos:

Los emulsoides: son coloides hidrófilos o liófilos, es decir, sus partículas tienen una fuerte afinidad por el disolvente. Los suspensoides, por el contrario, se llaman hidrófobos o liofobos, por la tendencia natural a separarse las partículas del disolvente, o lo que es igual, a separarse las dos fases del sistema heterogéneo.

En los emulsoides, la tensión superficial de la disolución coloidal es menor que la del disolvente. En cambio, no hay prácticamente diferencias entre la tensión superficial del disolvente y la tensión superficial del suspensoide.

La viscosidad es mayor en el emulsoide que en el disolvente puro. No hay diferencias importantes entre la viscosidad de los supensoides y la del disolvente.

Los suspensoides: una vez precipitados de la disolución, difícilmente pueden redisolverse y volver al mismo estado coloidal. En cambio, en el emulsoide es relativamente fácil que, después de flocular, se consiga formar de nuevo la misma disolución coloidal que antes.

La diferencia más importante entre uno y otro tipo de disoluciones coloidales está en el factor decisivo de la estabilidad de la disolución: los suspensoides se mantienen en dispersión, por la influencia de sus cargas eléctricas, en cambio en los emulsoides la carga eléctrica influye menos, y como agente estabilizante, predomina con mucho, el grado de hidratación de las partículas (fig. 4).

Por eso, los suspensoides floculan rápidamente cuando se neutraliza la carga eléctrica, mientras que en los emulsoides esto no influye gran cosa en la estabilidad de la disolución.

Fig 4. Estructura de las partículas de emulsoide y suspensoide

Tabla de Comparación de propiedades de los suspensoides y emulsoides

Glosario

1Micelas : conglomerado de moléculas que constituye una de las fases de los coloides. Es el mecanismo por el cual el jabón solubiliza las moléculas insolubles en agua, como las grasas.

2Movimiento Browniano: movimiento aleatorio que se observa en algunas partículas microscópicas que se hallan en un medio fluido (por ejemplo, polen en una gota de agua). Recibe su nombre en honor al escocés Robert Brown, biólogo y botánico que descubrió este fenómeno en 1827 y observó que pequeñas partículas de polen se desplazaban en movimientos aleatorios sin razón aparente

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