Sistemas coloidais

Classificação dos colóides

Existem várias classificações de sistemas coloidais, nomeadamente:

1. pelo estado físico do meio de dispersão,
2. pelo tipo de fase contínua,
3. pela afinidade do colóide com a fase dispersa,
4. pela estrutura do colóide,
5. pela reversibilidade da coagulação.

Classificação dos colóides pelo estado físico do meio de dispersão

Tabela 1 Classificação dos colóides pelo estado físico do meio de dispersão. Além disso, as fases líquidas contínuas também podem ser classificadas por sua natureza. Um sistema coloidal com água como meio de dispersão é chamado de hidrossol. Se o meio de dispersão for um líquido orgânico, o sistema coloidal é chamado de organossolo. Isso também está diretamente relacionado à classificação dos colóides com base na afinidade do solvente:

1. Colóides liofílicos são tais colóides que são caracterizados por afinidade com o solvente. Eles são fortemente solvatados nele (ou hidratados em água), são estáveis e menos sensíveis a fatores de coagulação de qualquer tipo.
2. Por outro lado, os colóides liofóbicos não apresentam afinidade com a fase contínua. É por isso que eles não sofrem solvação ou apenas solvação limitada.

Onde a fase contínua é a água, tais colóides liofóbicos são referidos como hidrofóbicos. Eles não sofrem hidratação, mas os íons da solução adsorvem em suas superfícies. Em solventes polares, eles não são estáveis sem um emulsificante. Exemplos de tais sistemas incluem leite ou maionese. Colóides hidrofílicos, nos quais grupos hidrofílicos de macromoléculas mantêm essas moléculas suspensas em água, incluem proteínas, gelatina ou geléias.

Classificação por estrutura coloide

1. Os colóides moleculares , também chamados de eucolóides , são formados pelas moléculas de compostos (proteínas, borracha, amido) dispersas na fase contínua. Moléculas de solvente podem penetrar em macromoléculas, o que torna a interface pouco clara. Estes são colóides que não têm necessariamente uma carga elétrica.
2. Colóides de fase , que se formam quando ao redor das moléculas de alguns compostos químicos, como AgCl, Fe(OH) ₃ , reúne um certo número de átomos ou moléculas, produzindo agregados do mesmo tamanho que as moléculas coloidais que formam uma fase separada. Esses colóides têm uma carga elétrica em suas superfícies; eles incluem sóis de ouro, prata ou óxidos metálicos.
3. Colóides de associação (chamados de micelas) são formados por moléculas associadas que formam uma partícula maior, como no caso do dodecil sulfato de sódio (SDS).

Classificação dos coloides pela reversibilidade da coagulação

A coagulação é um processo em que partículas individuais da substância dispersa se combinam para formar aglomerados maiores chamados agregados. Então eles precipitam do sistema na forma de um sedimento. Portanto, a coagulação destrói o sistema coloidal separando a fase dispersa na forma de grandes aglomerados de sedimentos ou gotas de líquido. Com base na reversibilidade desse processo, classificamos os colóides em que a coagulação é:

1. irreversível , onde o sol não pode restaurar seu estado original uma vez convertido em um coagulado. Isso é resultado da neutralização da carga elétrica da superfície. Um exemplo desse processo é a desnaturação induzida pela temperatura de coloides de proteínas, que destrói suas estruturas secundárias, terciárias e quaternárias.
2. reversível , onde os colóides convertidos em um coagulado podem ser submetidos à peptização, que os converte novamente em um sol. Nesses casos, a coagulação resulta da remoção da camada de solvatação que envolve o colóide. Um exemplo desse processo pode ser a coagulação da clara de ovo de galinha, que pode retornar à forma de sol após a adição de cloreto de sódio e diluição em água.

Fatores que afetam a estabilidade de um colóide

1. Tamanho da partícula dispersa: partículas menores normalmente apresentam maior estabilidade.
2. A presença de uma carga elétrica de superfície.
3. A presença de invólucro de solvatação (para colóides hidrofílicos).

Propriedades cinéticas de sistemas coloidais

1. Movimentos brownianos , que são movimentos caóticos das moléculas da fase dispersa em uma fase contínua líquida ou gasosa. Eles são causados pelas colisões de moléculas colóides com o meio de dispersão.
2. Difusão , que é uma característica das moléculas colóides que se movem de uma região de maior concentração para uma de menor concentração. A velocidade desse processo é baixa, pois as partículas são grandes.
3. Sedimentação , que é o efeito da gravidade agindo sobre as moléculas do colóide, fazendo com que elas caiam para o fundo do vaso. Este processo prossegue lentamente e pode ser usado para determinar a massa molecular de macromoléculas.

Propriedades ópticas de colóides

Ao contrário das soluções verdadeiras, as partículas em sistemas coloidais líquidos são grandes o suficiente para espalhar a luz visível. Isso ocorre quando os índices de refração do meio e da fase dispersa são diferentes. Os principais fatores para o espalhamento são a difração e a reflexão. A dispersão ocorre uniformemente em cada direção.

Propriedades elétricas de colóides

1. Potencial eletrocinético , que surge da diferença de potencial entre a camada de difusão estacionária das partículas da fase dispersa e a fase dispersa. É o potencial na superfície de partículas dispersas e tem grande impacto na estabilidade de sistemas coloidais.
2. A eletroforese , ou na verdade “mobilidade eletroforética”, é outra característica dos colóides. É afetado por fatores como a forma e o tamanho da molécula, o valor do pH, a intensidade do campo elétrico aplicado ou a temperatura.
3. A eletroosmose refere-se a outro movimento possível da fase líquida de um sistema coloidal em um campo elétrico unitário. Sua velocidade é diretamente proporcional ao potencial eletrocinético e inversamente proporcional à viscosidade do sistema.
4. Potencial de fluxo , que é causado por um fluxo induzido mecanicamente de um líquido através de um sistema de tubos capilares ou uma membrana. Isto implica uma diferença de potenciais.
5. Potencial de sedimentação , causado pelo movimento de partículas coloidais carregadas em relação ao meio de dispersão, por exemplo, sob a influência da força da gravidade.