Dispersões Coloidais

• As dispersões coloidais são misturas heterogêneas  

(mesmo sendo uma mistura homogênea) nas quais a partícula da fase dispersa é invisível

• As dispersões coloidais são compostas por dispersante e disperso, o dispersante é o equivalente ao solvente e o disperso é o equivalente ao soluto

• As partículas dispersas não se sedimentam , nem podem ser filtradas por filtração comum,

tais partículas são chamadas de coloides

• As partículas coloidais possuem tamanho médio entre 1 a 100 nm (nanômetro equivale a

10-9 cm)

• Existe um outro tipo de mistura heterogênea que são as suspensões , elas parecem dispersões coloidais ,mas suas partículas tem dimensões superiores a 100 nm ( leite de magnésia e da mistura formada entre água e areia)

• As partículas coloidais podem ser formadas por até milhares de átomos ou moléculas ( o leite : o dispersante é a água e o disperso (a partícula dispersa, é a caseína , uma proteína))

• Dispersões coloidais : leite, maionese, creme chantilly, neblina, fumaça, queijo, pedra-

pomes, espuma de sabão , geleias, gelatina pronta, cremes hidratantes, etc...

Tipos de dispersões

•  Sol: é uma dispersão coloidal na qual o dispersante é o líquido e o disperso é o sólido ( um pouco de Maizena com água)

• Gel: é uma dispersão coloidal na qual o dispersante é o sólido e o disperso é um liquido (gelatina pronta e geleia).

• Emulsão: é uma dispersão coloidal no qual o dispersante é o líquido e o disperso é o  líquido  (cremes  hidratantes  a  base  de  óleo  e  água  –  onde  para  facilitar  a interação, são   usados emulsificantes (que funcionam como um "sabão" unindo água e óleo )

• Espuma  líquida: é a  dispersão coloidal na qual  o  dispersante é  o  líquido  e  o

disperso é gasoso, como por exemplo espuma de sabão e creme chantilly

• Espuma sólida: é a dispersão coloidal na qual o dispersante é o sólido e o disperso é gasoso, como a pedra –pomes (usadas nos salões de beleza).

• Aerossol sólido: é a dispersão coloidal na qual o dispersante é gasoso e o disperso é sólido ( fumaça)

• Aerossol líquido: é a dispersão coloidal na qual o dispersante é o gasoso e o disperso é o líquido (neblina)

•Sol sólido: é a dispersão coloidal na qual o dispersante é sólido e o disperso é sólido ( o rubi e a safira)

Sóis Coloidais

A formação de sóis em reações de precipitação é promovida por uma pequena concentração de eletrólitos, pois íons em solução tendem a neutralizar a carga elétrica nas partículas do sol, facilitando sua coagulação.

2H2S  +   SO2      →     3S  +   3 2H2O

sóis de S estáveis (não se formam produtos iônicos)

AgNO3   +   KBr   →    AgBr    +  KNO3

(ppt AgBr já que os íons K+  e  NO3-   diminuem a repulsão elétrica entre as partículas de AgBr)

Estabilidade:  devido  ao  fato  das  partículas  se  encontrarem circundadas por duplas camadas elétricas que se repelem (logo é sensível à concentração e as cargas do meio de dispersão).

  Dupla camada elétrica    - estrutura

 Informa a respeito das adsorções relativas dos íons na interface;

 consiste numa camada de cargas (+) na superfície do eletrodo e uma outra camada de cargas (-), vizinha à primeira, na solução 

(vice-versa)

modelo de Helmholtz: uma camada de íons numa superfície sólida e

uma camada de íons de carga oposta rígida na solução;

Efeitos Eletrocinéticos

Ocorrem em soluções iônicas separadas por membrana ou barreira porosa na qual se imprime um campo elétrico ou diferença de pressão (métodos da termodinâmica de não-equilíbrio)

• Eletroforese: migração de espécies carregadas eletricamente, que ocorre quando as mesmas são dissolvidas ou suspensas em um eletrólito, através do qual uma corrente

 elétrica é aplicada ( ex.: é uma técnica baseada na

separação de partículas em um determinado gel de acordo com sua massa e carga; pode ser utilizada para separação de diversas moléculas orgânicas, como lipoproteínas, proteínas, RNA e DNA)

•     esquema experimental para eletroforese:

Migração de espécies carregadas eletricamente, que ocorre quando as mesmas são dissolvidas ou suspensas em um eletrólito, através do qual uma corrente elétrica é 

 aplicada ( ex.: é uma técnica baseada na separação de partículas em um determinado gel de acordo com sua massa e carga; pode ser utilizada para separação de diversas moléculas orgânicas, como lipoproteínas, proteínas,

RNA e DNA)

AS EMULSÕES:

         • água e óleo não se misturam e isso é justificado pelo fato da água ser um líquido polar, enquanto o óleo é formado por moléculas praticamente apolares.

         • agitando   uma   mistura   de   água   e   óleo   em   um liquidificador, gotas de óleo, de dimensões coloidais, ficarão  espalhadas na  água  por  algum  tempo.  A  esse sistema chamamos de emulsão.

       • após alguns minutos, as gotas de óleo aglutinam-se e a fase oleosa é reconstituída, voltando a flutuar sobre a água. Isto significa que a emulsão formada era instável.

Exemplo da MAIONESE: “ gema do ovo batido vigorosamente  com  um  pouco  de óleo”  (é  emulsão estável )

Como o óleo e a água ficam misturados?

A razão fundamental está na presença das proteínas da gema.

As  moléculas de  proteína  envolvem as  gotas  de  óleo, formando uma película hidrófila, ou seja, que possui afinidade com a água. A essas proteínas chamamos de agentes   emulsificantes.Tensoativos   também   são aplicados para o mesmo objeto.

                                                   

O EFEITO TYNDALL

- um copo com solução aquosa de açúcar e outro copo com leite diluído em água: o feixe de um laser deixará um rastro somente no copo que contém uma dispersão coloidal de leite em água.

- o efeito Tyndall, ocorre devido à dispersão da luz pelas partículas coloidais. No béquer contendo uma solução de açúcar em água, as moléculas do soluto não são suficientemente grandes para dispersarem a luz.

O efeito Tyndall recebeu esse nome , em homenagem ao físico inglês, John Tyndall (1820 – 1893), que demonstrou por que o céu é azul, e estudou de forma muito completa os fenômenos de espalhamento da luz por partículas e poeira. Esse efeito também foi observado por Tyndall quando um pincel de luz atravessava alguns sistemas coloidais. Esse espalhamento da luz é seletivo, isto é, depende das dimensões das partículas dispersas e do comprimento de onda da radiação.

 •as ondas de cada cor espalham-se de forma diferente, dependendo do seu comprimento. Quanto mais curtas, mais dispersas elas se tornam. O comprimento da onda azul faz com que ela se espalhe o suficiente para dar ao céu a tonalidade azul

•no pôr do sol, o sol ilumina obliquamente, obrigando os raios a fazer um caminho mais longo para chegar à Terra, dispersando quase totalmente a luz azul e torna visível a vermelha, que possui um comprimento maior.

Efeito da dispersão atmosférica

Principais tipos de dispersão:

Rayleigh: provocada por partículas de dimensão molecular

O efeito de dispersão de Rayleigh é causado pelas moléculas é inversamente 

proporcional à quarta potência do comprimento de onda.

a dispersão causada pela atmosfera na banda do verde (0.5 a 0.6µm) é aproximadamente 4 vezes

superior à difusão no infravermelho próximo (0.7 a 0.8 µm).

 

Mie: provocada por partículas em suspensão (aerossol atmosférico), as partículas que o causam são essencialmente poeiras, vapor de água e outros aerossóis.

•       depende de características físicas dessas partículas como a dimensão, forma, índice de refração, concentração, etc...