Estudio COLOIDES

COLOIDES

Una suspensión coloidal se forma cuando una sustancia es insoluble en el medio y sus partículas son muy pequeñas y se dispersan en él (El diámetro de los coloides está comprendido entre 1 µm y 1nm)5. Los coloides son mezclas intermedias entre las suspensiones y las soluciones, las partículas de estos son más grandes que las que forman las soluciones. Los coloides están compuestos por dos partes:

• La fase dispersa, que corresponde al soluto en las soluciones, las moléculas pueden actuar como partículas independientes o agruparse para formar estructuras mayores y organizadas,
• La fase de la dispersión o medio dispersante, esta es la sustancia en la cual las partículas coloidales están distribuidas, esta fase corresponde al solvente en las soluciones.

Los coloides son importantes debido a que todos los tejidos vivos son importantes, el suelo tiene gran parte coloidal2, muchos de los alimentos son coloidales (Mayonesa, mantequilla, jalea, entre otros), además, son muy utilizados en la industria (Lubricantes, jabones, gel, insecticidas, detergentes, entre otros).

Las propiedades más notorias de los coloides son:

• El efecto Tyndall: Ésta es una propiedad óptica, ya que consiste en la difracción de los rayos de luz que pasan a través de los coloides. Ésta característica se usa como base para medir la concentración de partículas coloidales en un líquido.
• El movimiento browniano: Si se observa un coloide en un ultramicroscopio, se observa que el movimiento de las partículas es continuo, caótico y muy rápido, esto se debe al choque de las partículas con el medio dispersante. Este movimiento contante y desordenado, les impide a los coloides sedimentarse, aunque las partículas sean más densas que el líquido que las rodea.
• Adsorción: Ésta ocurre por la gran superficie de los coloides, la adsorción selectiva donde se adsorben algunas clases de partículas, según su carga, es la base de la estabilidad de algunas dispersiones coloidales.

Las partículas coloidales son más grandes que las moléculas e iones de las soluciones ordinarias, pero más pequeñas que las partículas dispersas de una suspensión.1

Con base en tres estados físicos de la materia, gas, líquido y sólido se puede suponer que hay nueve tipos posibles de dispersión. Sin embargo, los sistemas dispersos de gas-gas no pueden existir, porque las moléculas de un gas se mezclan en cualquier proporción con las moléculas de otro gas.

Los coloides pueden dividirse en dos grandes grupos, según su afinidad con el medio de dispersión. La precipitación de una dispersión coloidal, llamada sol, se denomina floculación, cuando la fase dispersa se separa del medio de dispersión. Al precipitado se le llama gel, aunque este nombre es más apropiado para la masa gelatinosa que se forma cuando se congela una dispersión de gelatina.

Sistemas liófobos (del griego, aversión al líquido): En estos sistemas hay un poco afinidad entre la sustancia dispersa y el medio de dispersión. Los coloides liófobos (Si el medio dispersante es el agua, se emplean los términos hidrófobo e hidrófilo)  coagulan y precipitan debido a la pérdida de carga, cuando se le agrega una diminuta cantidad de electrolito.8

Sistemas liófilos (afición por el lìquido): En estos sistemas hay una afinidad entre la sustancia dispersa y el medio de dispersión. Por ejemplo, cuando se mezcla gelatina en polvo con agua, las partículas dispersas de gelatina tienen una fuerte atracción por el medio dispersante agua y son hidratadas. La adición de pequeñas cantidades de electrolitos tiene poco efecto sobre el gel.

IMPORTANCIA

Los procesos vitales dependen de los coloides naturales, llamados biocoloides, que componen el protoplasma de las células vivas (El protoplasma es el material viviente de las células, es decir toda su parte interna)4. Los biocoloides comprenden los alimentos como los carbohidratos, grasas y proteínas. La nutrición y la digestión constituyen procesos relacionados con el estado coloidal.

Como se hablaba anteriormente, la química de los coloides es importante en la fabricación de tintas, materiales plásticos, papel, tejidos, productos alimenticios y muchos otros productos.

Los ingenieros utilizan los coloides en las industrias, para la creación de productos, aunque actualmente se está utilizando la ciencia de los coloides para el tratamiento físico-químico de aguas residuales, que básicamente se divide en tres etapas: coagulación, floculación y decantación.

La coagulación en este proceso consiste en desestabilizar los coloides por neutralización de sus cargas, dando lugar a la formación de un precipitado, ésta se consigue añadiéndole al agua un producto químico (electrolito) llamado coagulante3. La floculación trata la unión entre los flóculos ya formados con el fin aumentar su volumen y peso de forma que pueden decantar. Por último, la decantación tiene como finalidad separar los agregados formados del seno del agua.

• TIPOS DE COLOIDES Y EJEMPLOS12

[pic 1]

Hemos escogido estas tres opciones para realizar el coloide, ya que parecen ser las más viables:

CREMA PARA MANOS10

Ingredientes

Vamos a separar los materiales que necesitamos en dos fases: Aceitosa y Líquida.

Fase aceitosa:

• 10g de aceite de almendras
• 10g de aceite de trigo
• 10g de aceite de sésamo

Fase líquida:

• 60g de agua desionizada/desmineralizada
• 4g de glicerina líquida vegetal
• 7g Sharomix 750 (conservante, está formado por ácido deshidroacético, ácido benzoico y ácido sórbico en alcohol bencílico)11 

Por último, 7g Olivem 1000 que es un emulsionante en polvo natural, altamente usado en la industria cosmética.

Antes de empezar el proceso se debe desinfectar bien los vasos y los elementos de medida que se van a usar.

Procedimiento

1. Al comenzar, se vierten las cantidades completas de la fase aceitosa en un recipiente, en otro recipiente vertemos el agua desmineralizada junto con la glicerina vegetal, en un nuevo recipiente se pesan los gramos del emulsionante.
2. Se adiciona el emulsionante al recipiente con agua desmineralizada y glicerina. Se revuelve un poco con una cuchara metálica.
3. Ponemos a calentar a baño maría los dos recipientes que tenemos, hasta que estén a una temperatura entre 75 y 85ºC.
4. Cuando se tengan las dos mezclas a esta temperatura, se vierte la mezcla del emulsionante en el aceite (No al revés), se va mezclando. En este punto cabe resaltar la importancia de que las dos fases se encuentren a la misma temperatura para que nuestra crema no se corte.
5. Una vez se tenga la mezcla de los ingredientes completos, se pone de nuevo a baño maría, pero esta vez en agua fría, se sigue mezclando hasta que la mezcla empiece a espesar.
6. Cuando la textura se observe bastante densa se debe agregar el conservante y por último se pone la mezcla en el recipiente que se desee.

Costos:

• 10g de aceite de almendras ($2000)
• 10g de aceite de trigo    ($1800)
• 10g de aceite de sésamo      ($2500)[pic 2]
• 60g de agua desionizada/desmineralizada    ($4200)
• 4g de glicerina líquida vegetal  ($1200)
• 7g Sharomix 750 ($2200)       -7g Olivem 1000 ($2100)

[pic 3]

GEL PARA EL CABELLO6

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