¿Qué son los coloides?

1. ¿Qué son los coloides?

Se refiere a las dispersiones y estas se pueden presentar en sólidos, líquidos o gases. Las dispersiones coloidales son partículas discretas separadas por el medio dispersivo. Las partículas pueden ser agregados de átomos, moléculas o materiales mezclados que tienen mayor tamaño que los átomos o moléculas individuales, pero son lo suficientemente pequeñas como para tener propiedades muy diferentes a las de la dispersión gruesa.

2. ¿Por qué son importantes?

Sirve como método para determinar la turbiedad del agua, mediante el efecto Tyndall. Para remover la turbiedad del agua y la desecación de los lodos producidos por aguas residuales. Los coloides sirven como degradadores, transformadores y transportadores de contaminantes (metales, iones, comuestos organicos, radionúclidos) en un medio acuoso o en la atmosfera.

3. Características de los coloides

Tamaño: oscila entre 1 y 1000 nanometros (nm), o 0.001 a 1 micras (um). No son visibles aun bajo microscopio óptico normal.

Estabilidad: es la resistencia del coloide a dejarse remover por sedimentación o filtración. Deende del tamaño y propiedades eléctricas de la partícula.

Gran area superficial; las particulas coloidales tienen una gran área superficial en relación con la masa, por lo mismo, esta área es la que controla el comportamiento de las partículas y no su masa.

Propiedades eléctricas: Todas las partículas coloidales tienen carga positiva o negativa. Las cargas iguales se repelen, por tanto no se aglomeran las partículas. La electroforesis es un metodo que se utiliza para conocer el signo de carga de la partícula, mediante el uso de un campo electrico.

Movimiento browniano: movimiento en desorden de los coloides provocado por las otras partículas del medio de dispersión.

Efecto Tyndall: al hacer pasar una luz por la solución con coloides, éstas chocan con la luz, ocasionando que se refleje y se cree un rayo de luz a través de la suspención coloidal. Se utiliza para determinar la turbiedad del agua.

Absorción: debido a su gran área superficial, las particulas absorben iones.

Efecto sobre el punto de ebullición y de fusión: los coloides afectan los puntos de fusión y de ebullición de los liquidos, sin embargo este efecto es muy pequeño y no se puede medir.

Diálisis: se pueden separar los cristaloides de los coloides mediante la diálisis.  

4. Clasificación de los coloides

Hidrofilicos: Se unen fuertemente con el liquido. Los coloides hidrofílicos se dispersan facilmente con el agua.

Hidrofóbico: No se unen fuertemente al agua. El ph bajo en el agua hace que los coloides tengan una carga más positiva. Su estabilidad depende de la carga electrica. Para que el coloide sea menos estable, es importante conocer la carga de su superficie, la desestabilización se logra aportando suficiente energía cinetica para  vencer la carrera de energía provocada por las fuerzas de atracción y repulsión (fuerzas de Vander Woals).

5. ¿Cómo se tratan con ellos las aguas residuales?

Debido a que son muy pequeñas, no sedimentan. Tiene que coagularse primero. Esto se logra desestabilizándolas. Hay cuatro mecanismos para la coagulación:

• Compresión de la doble capa: agregar electrolito disminuirá el espesor de la segunda capa y se reducirá la barrera para que las partículas puedan unirse.
• Neutralización de la carga: se adicionan moléculas de carga opuesta para que se absorban sobre el coloide. Las cargas se anulan y se obtiene la coagulación. Se debn cuidar las dosis para evitar el efecto contrario.
• Atrapamiento de un precipitado: se añaden sales de Al(III) y de Fe(III), éstas se combinan con OH- para formar precipitados de hidróxidos. Los coloides se precipitarán.
• Puentes entre las partículas: añadir polímeros naturales o sintéticos con carga eléctrica pueden desestabilizar los coloides formando un puente entre un colide y otro. Polímeros con carga negativa forman mejores puentes entre coloides negativos.

Para la destrucción de colides:

• Ebullición: en una suspensión coloidal hidrófoba, coagula las partículas coloidales. Es costosa.
• Congelación: coagula los coloides. Se aumenta el contacto, aumenta la concentración de electrolitos, disminuye el espesor de la capa de difusión.
• Adición de electrólitos: se agregan electrólitos para reducir la doble capa. NaCl puede producir la coagulación. Las sales con iones divalentes de carga opuesta a la de la partícula coloidal tienen mayor efecto de coagulación. Las sales de hierro y el aluminio se usa mucho en ingeniería ambiental.
• Precipitación mutua al agregar un coloide de carga opuesta.

6. ¿Cuál es el proceso para la eliminación de partículas en la atmosfera?

La presencia de grandes cantidades de óxidos de azufre y nitrógeno pueden formar nieblas ácidas con ácido sulfúrico y nítrico. Para controlar los contaminantes en la atmósfera se deben limitar los hidrocarburos y los óxidos de nitrógeno que llegan a la atmósfera.

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