O tema principal deste artigo será uma partícula coloidal. Aqui vamos considerar o conceito de solução coloidal e micelas. E também se familiarizar com as principais diversidades de espécies de partículas relacionadas a coloidais. Vamos nos debruçar separadamente sobre as várias características do termo em estudo, alguns conceitos individuais e muito mais.
Introdução
O conceito de partícula coloidal está intimamente relacionado a várias soluções. Juntos, eles podem formar uma variedade de sistemas microheterogêneos e dispersos. As partículas que formam tais sistemas geralmente variam em tamanho de um a cem mícrons. Além da presença de uma superfície com limites claramente separados entre o meio disperso e a fase, as partículas coloidais são caracterizadas pela propriedade de baixa estabilidade e as próprias soluções não podem se formar espontaneamente. A presença de uma grande variedade na estrutura da estrutura interna e tamanhos faz com que a criação de um grande número de métodos para obtenção de partículas.
O conceito de um sistema coloidal
Em soluções coloidais, partículas em todas as suasagregados formam sistemas do tipo disperso, que são intermediários entre soluções, que são definidas como verdadeiras e grosseiras. Nessas soluções, gotas, partículas e até bolhas que formam a fase dispersa têm tamanhos de um a mil nm. São distribuídos na espessura do meio disperso, via de regra, contínuos, e diferem do sistema original em composição e/ou estado de agregação. Para entender melhor o significado de tal unidade terminológica, é melhor considerá-la no contexto dos sistemas que ela forma.
Definir propriedades
Entre as propriedades das soluções coloidais, as principais podem ser determinadas:
- A formação de partículas não interfere na passagem da luz.
- Colóides transparentes têm a capacidade de espalhar raios de luz. Esse fenômeno é chamado de efeito Tyndall.
- A carga de uma partícula coloidal é a mesma para sistemas dispersos, pelo que não podem ocorrer em solução. No movimento browniano, as partículas dispersas não podem precipitar, devido à sua manutenção em estado de voo.
Tipos principais
Unidades básicas de classificação de soluções coloidais:
- Uma suspensão de partículas sólidas em gases é chamada de fumaça.
- Uma suspensão de partículas líquidas em gases é chamada de neblina.
- A partir de pequenas partículas do tipo sólido ou líquido, suspensas em meio gasoso, forma-se um aerossol.
- Uma suspensão gasosa em líquidos ou sólidos é chamada de espuma.
- Emulsão é uma suspensão líquida em um líquido.
- Sol é um sistema dispersotipo ultramicroheterogêneo.
- Gel é uma suspensão de 2 componentes. A primeira cria uma estrutura tridimensional, cujos vazios serão preenchidos com vários solventes de baixo peso molecular.
- Uma suspensão de partículas do tipo sólido em líquidos é chamada de suspensão.
Em todos esses sistemas coloidais, os tamanhos das partículas podem variar muito dependendo de sua natureza de origem e estado de agregação. Mas mesmo apesar de um número tão diverso de sistemas com estruturas diferentes, eles são todos coloidais.
Diversidade de espécies de partículas
As partículas primárias com dimensões coloidais são divididas nos seguintes tipos de acordo com o tipo de estrutura interna:
- Suspensóides. Eles também são chamados de colóides irreversíveis, que são incapazes de existir sozinhos por longos períodos de tempo.
- Colóides do tipo micelar, ou, como também são chamados, semicolóides.
- Colóides do tipo reversível (moleculares).
Os processos de formação dessas estruturas são muito diferentes, o que dificulta o processo de compreendê-las em um nível detalhado, em nível de química e física. As partículas coloidais, a partir das quais são formados esses tipos de soluções, possuem formas e condições extremamente diferentes para o processo de formação de um sistema integral.
Determinação de suspensoides
Suspensóides são soluções com elementos metálicos e suas variações na forma de óxido, hidróxido, sulfeto e outros sais.
Todosas partículas constituintes das substâncias acima mencionadas têm uma rede cristalina molecular ou iônica. Eles formam uma fase de um tipo de substância dispersa - um suspensóide.
Uma característica distintiva que permite distingui-las das suspensões é a presença de um índice de dispersão mais elevado. Mas eles estão interligados pela f alta de um mecanismo de estabilização para dispersão.
A irreversibilidade dos suspensóides é explicada pelo fato de que o sedimento do processo de sua vaporização não permite que uma pessoa obtenha sóis novamente, criando contato entre o próprio sedimento e o meio disperso. Todos os suspensóides são liofóbicos. Em tais soluções são chamadas partículas coloidais relacionadas a metais e derivados de sal que foram triturados ou condensados.
O método de produção não é diferente das duas maneiras pelas quais os sistemas dispersos são sempre criados:
- Obtenção por dispersão (trituração de corpos grandes).
- O método de condensação de substâncias iônicas e dissolvidas molecularmente.
Determinação de colóides micelares
Colóides micelares também são chamados de semicolóides. As partículas das quais são criadas podem surgir se houver um nível suficiente de concentração de moléculas do tipo anfifílico. Tais moléculas podem formar apenas substâncias de baixo peso molecular associando-as em um agregado de uma molécula - uma micela.
Moléculas de natureza anfifílica são estruturas constituídas por um radical hidrocarboneto com parâmetros e propriedades semelhantes a um solvente apolar e um grupo hidrofílico, quetambém chamado polar.
Micelas são aglomerações específicas de moléculas regularmente espaçadas que são mantidas juntas predominantemente pelo uso de forças dispersivas. As micelas são formadas, por exemplo, em soluções aquosas de detergentes.
Determinação de colóides moleculares
Colóides moleculares são compostos de alto peso molecular de origem natural e sintética. O peso molecular pode variar de 10.000 a vários milhões. Fragmentos moleculares de tais substâncias têm o tamanho de uma partícula coloidal. As próprias moléculas são chamadas de macromoléculas.
Compostos do tipo macromolecular sujeitos a diluição são chamados verdadeiros, homogêneos. Eles, no caso de diluição extrema, passam a obedecer a série geral de leis para formulações diluídas.
Obter soluções coloidais do tipo molecular é uma tarefa bastante simples. Basta fazer com que a substância seca e o solvente correspondente entrem em contato.
A forma apolar das macromoléculas pode se dissolver em hidrocarbonetos, enquanto a forma polar pode se dissolver em solventes polares. Um exemplo deste último é a dissolução de várias proteínas em uma solução de água e sal.
Reversíveis essas substâncias são chamadas devido ao fato de que submetê-las à evaporação com a adição de novas porções de resíduos secos faz com que partículas coloidais moleculares tomem a forma de uma solução. O processo de sua dissolução deve passar por um estágio em que incha. É uma característica que distingue os colóides moleculares, emno contexto de outros sistemas discutidos acima.
No processo de inchamento, as moléculas que formam o solvente penetram na espessura sólida do polímero e, assim, separam as macromoléculas. Estes últimos, devido ao seu grande tamanho, começam a se difundir lentamente nas soluções. Externamente, isso pode ser observado com o aumento do valor volumétrico dos polímeros.
Dispositivo de micela
Micelas do sistema coloidal e sua estrutura serão mais fáceis de estudar se considerarmos o processo de conformação. Vamos pegar uma partícula AgI como exemplo. Neste caso, partículas do tipo coloidal serão formadas durante a seguinte reação:
AgNO3+KI à AgI↓+KNO3
Moléculas de iodeto de prata (AgI) formam partículas praticamente insolúveis, dentro das quais a rede cristalina será formada por cátions de prata e ânions de iodo.
As partículas resultantes inicialmente têm uma estrutura amorfa, mas depois, à medida que cristalizam gradualmente, adquirem uma estrutura de aparência permanente.
Se você tomar AgNO3 e KI em seus respectivos equivalentes, as partículas cristalinas crescerão e atingirão tamanhos significativos, excedendo até mesmo o tamanho da própria partícula coloidal, e então rapidamente precipitado.
Se você tomar uma das substâncias em excesso, você pode fazer artificialmente um estabilizador, que informará sobre a estabilidade das partículas coloidais de iodeto de prata. Em caso de AgNO excessivo3a solução conterá mais íons de prata positivos e NO3-. É importante saber que o processo de formação das redes cristalinas AgI obedece à regra de Panet-Fajans. Portanto, é capaz de proceder apenas na presença dos íons que compõem essa substância, que nesta solução são representados por cátions de prata (Ag+).
Os íons positivos de Argentum continuarão a se completar no nível de formação da rede cristalina do núcleo, que está firmemente incluída na estrutura micelar e comunica o potencial elétrico. É por esta razão que os íons que são usados para completar a construção da rede nuclear são chamados de íons determinantes de potencial. Durante a formação de uma partícula coloidal - micelas - existem outras características que determinam um ou outro curso do processo. No entanto, tudo foi considerado aqui usando um exemplo com a menção dos elementos mais importantes.
Alguns conceitos
O termo partícula coloidal está intimamente relacionado à camada de adsorção, que é formada simultaneamente com íons do tipo determinante de potencial, durante a adsorção da quantidade total de contra-íons.
Um grânulo é uma estrutura formada por um núcleo e uma camada de adsorção. Ele tem um potencial elétrico de mesmo sinal do potencial E, mas seu valor será menor e depende do valor inicial dos contra-íons na camada de adsorção.
Coagulação de partículas coloidais é um processo chamado coagulação. Em sistemas dispersos, leva à formação de pequenas partículasmaiores. O processo é caracterizado pela coesão entre pequenos componentes estruturais para formar estruturas coagulativas.
