Sistemas coloidales

Clasificación de los coloides

Hay varias clasificaciones de sistemas coloidales, a saber:

1. por el estado físico del medio de dispersión,
2. por el tipo de fase continua,
3. por la afinidad del coloide a la fase dispersa,
4. por la estructura del coloide,
5. por la reversibilidad de la coagulación.

Clasificación de coloides por el estado físico del medio de dispersión

Tabla 1 Clasificación de coloides por el estado físico del medio de dispersión. Además, las fases continuas líquidas también se pueden clasificar por su naturaleza. Un sistema coloidal con agua como medio de dispersión se llama hidrosol. Si el medio de dispersión es un líquido orgánico, el sistema coloidal se denomina organosol. Esto también está directamente relacionado con la clasificación de los coloides en función de la afinidad del disolvente:

1. Los coloides liófilos son coloides que se caracterizan por su afinidad con el disolvente. Están fuertemente solvatados en él (o hidratados en agua), son estables y menos sensibles a los factores de coagulación de cualquier tipo.
2. Por otro lado, los coloides liófobos no muestran afinidad por la fase continua. Esta es la razón por la que no experimentan una solubilización o sólo una limi- tada.

Cuando la fase continua es agua, dichos coloides liófobos se denominan hidrófobos. No se hidratan, pero los iones de la solución se adsorben en sus superficies. En disolventes polares, no son estables sin un emulsionante. Ejemplos de tales sistemas incluyen leche o mayonesa. Los coloides hidrófilos, en los que los grupos hidrófilos de macromoléculas mantienen estas moléculas suspendidas en agua, incluyen proteínas, gelatina o jaleas.

Clasificación por estructura coloidal

1. Los coloides moleculares , también llamados eucoloides , están formados por las moléculas de compuestos (proteínas, caucho, almidón) dispersas en la fase continua. Las moléculas de solvente pueden penetrar macromoléculas, lo que hace que la interfaz no sea clara. Estos son coloides que no necesariamente tienen carga eléctrica.
2. Los coloides de fase , que se forman cuando alrededor de las moléculas de algunos compuestos químicos, como AgCl, Fe(OH) ₃ , se junta un cierto número de átomos o moléculas, produciendo agregados del mismo tamaño que las moléculas coloidales que forman una fase separada. Tales coloides tienen una carga eléctrica en sus superficies; incluyen soles de oro, plata u óxidos metálicos.
3. Los coloides de asociación (llamados micelas) están formados por moléculas asociadas que forman una partícula más grande, como en el caso del dodecilsulfato de sodio (SDS).

Clasificación de los coloides por la reversibilidad de la coagulación.

La coagulación es un proceso en el que las partículas individuales de la sustancia dispersa se combinan para formar grupos más grandes llamados agregados. Luego precipitan del sistema en forma de sedimento. Por tanto, la coagulación destruye el sistema coloidal al separar la fase dispersa en forma de grandes cúmulos de sedimento o gotas de líquido. Según si ese proceso es reversible, clasificamos los coloides en aquellos en los que la coagulación es:

1. irreversible , donde el sol no puede restaurar su estado original una vez convertido en un coagulado. Esto es el resultado de la neutralización de la carga eléctrica superficial. Un ejemplo de tal proceso es la desnaturalización inducida por la temperatura de los coloides proteicos, que destruye sus estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria.
2. reversible , donde los coloides convertidos en un coágulo pueden estar sujetos a peptización, que los convierte de nuevo en un sol. En tales casos, la coagulación resulta de la eliminación de la capa de solvatación que rodea al coloide. Un ejemplo de tal proceso puede ser la coagulación de la clara de huevo de gallina, que puede volver a la forma de sol después de agregarle cloruro de sodio y diluirla en agua.

Factores que afectan la estabilidad de un coloide

1. Tamaño de la partícula dispersa: las partículas más pequeñas normalmente muestran una mayor estabilidad.
2. La presencia de una carga eléctrica superficial.
3. La presencia de capa de solvatación (para coloides hidrofílicos).

Propiedades cinéticas de los sistemas coloidales

1. Movimientos brownianos , que son movimientos caóticos de las moléculas de fase dispersa en una fase líquida o gaseosa continua. Son causados por las colisiones de moléculas coloidales con el medio de dispersión.
2. Difusión , que es una característica de las moléculas coloidales que se mueven de una región de mayor concentración a otra de menor concentración. La velocidad de ese proceso es baja, ya que las partículas son de gran tamaño.
3. Sedimentación , que es el efecto de la gravedad que actúa sobre las moléculas coloidales, provocando que caigan al fondo del recipiente. Este proceso avanza lentamente y puede usarse para determinar la masa molecular de macromoléculas.

Propiedades ópticas de los coloides.

A diferencia de las soluciones verdaderas, las partículas en los sistemas coloidales líquidos son lo suficientemente grandes como para dispersar la luz visible. Esto ocurre cuando los índices de refracción del medio y de la fase dispersa son diferentes. Los factores clave para la dispersión son la difracción y la reflexión. La dispersión ocurre uniformemente en cada dirección.

Propiedades eléctricas de los coloides.

1. Potencial electrocinético , que surge de la diferencia de potencial entre la capa de difusión estacionaria de las partículas de la fase dispersa y la fase dispersa. Es el potencial en la superficie de las partículas dispersas y tiene un gran impacto en la estabilidad de los sistemas coloidales.
2. La electroforesis , o en realidad “movilidad electroforética”, es otra característica de los coloides. Se ve afectado por factores como la forma y el tamaño de la molécula, el valor del pH, la intensidad del campo eléctrico aplicado o la temperatura.
3. La electroósmosis se refiere a otro posible movimiento de la fase líquida de un sistema coloidal en un campo eléctrico unitario. Su velocidad es directamente proporcional al potencial electrocinético e inversamente proporcional a la viscosidad del sistema.
4. Potencial de flujo , que es causado por un flujo inducido mecánicamente de un líquido a través de un sistema de tubos capilares o una membrana. Esto implica una diferencia de potencial.
5. Potencial de sedimentación , que es causado por el movimiento de partículas coloidales cargadas en relación con el medio de dispersión, por ejemplo, bajo la influencia de la fuerza de la gravedad.