Não há elementos na natureza que sejam puros. Basicamente, são todas misturas. Eles, por sua vez, podem ser heterogêneos ou homogêneos. Eles são formados a partir de substâncias no estado de agregação, criando assim um certo sistema de dispersão no qual existem várias fases. Além disso, as misturas geralmente contêm um meio de dispersão. Sua essência reside no fato de ser considerado um elemento de grande volume no qual se distribui alguma substância. Em um sistema disperso, a fase e o meio estão localizados de tal forma que existem partículas da interface entre eles. Por isso, é chamado de heterogêneo ou heterogêneo. Diante disso, a ação da superfície, e não das partículas como um todo, é de grande importância.
Classificação do sistema disperso
Fase, como você sabe, é representada por substâncias que possuem um estado diferente. E esses elementos são divididos em vários tipos. O estado de agregação da fase dispersa depende da combinação deambiente, resultando em 9 tipos de sistemas:
- Gás. Líquido, sólido e o elemento em questão. Mistura homogênea, névoa, poeira, aerossóis.
- Fase dispersa líquida. Gás, sólido, água. Espumas, emulsões, sóis.
- Fase sólida dispersa. Líquido, gás e a substância considerada neste caso. Solo, significa em medicina ou cosméticos, rochas.
Como regra, o tamanho de um sistema disperso é determinado pelo tamanho das partículas da fase. Existe a seguinte classificação:
- coarse (suspensões);
- thin (soluções coloidais e verdadeiras).
Partículas do sistema de dispersão
Ao examinar misturas grosseiras, pode-se observar que as partículas desses compostos na estrutura podem ser vistas a olho nu, devido ao fato de seu tamanho ser superior a 100 nm. Suspensões, via de regra, referem-se a um sistema no qual a fase dispersa é separável do meio. Isso ocorre porque eles são considerados opacos. As suspensões são divididas em emulsões (líquidos insolúveis), aerossóis (partículas finas e sólidos), suspensões (sólidos em água).
Uma substância coloidal é qualquer coisa que tenha a qualidade de ter outro elemento uniformemente disperso sobre ela. Ou seja, está presente, ou melhor, faz parte da fase dispersa. Este é um estado em que um material está completamente distribuído em outro, ou melhor, em seu volume. No exemplo do leite, a gordura líquida é dispersa em uma solução aquosa. Neste caso, a molécula menor está dentro de 1nanômetro e 1 micrômetro, tornando-o invisível ao microscópio óptico quando a mistura se torna homogênea.
Ou seja, nenhuma parte da solução tem maior ou menor concentração da fase dispersa do que qualquer outra. Podemos dizer que é de natureza coloidal. O maior é chamado de fase contínua ou meio de dispersão. Como seu tamanho e distribuição não mudam, o elemento em questão é distribuído sobre ele. Os tipos de colóides incluem aerossóis, emulsões, espumas, dispersões e misturas chamadas hidrossóis. Cada um desses sistemas tem duas fases: uma fase dispersa e uma fase contínua.
Colóides por história
O interesse intenso por tais substâncias estava presente em todas as ciências no início do século XX. Einstein e outros cientistas estudaram cuidadosamente suas características e aplicações. Na época, esse novo campo da ciência era a principal área de pesquisa para teóricos, pesquisadores e fabricantes. Após o pico de interesse até 1950, a pesquisa sobre colóides diminuiu significativamente. É interessante notar que desde o surgimento recente de microscópios de maior potência e "nanotecnologias" (o estudo de objetos de uma certa escala minúscula), tem havido um interesse científico renovado no estudo de novos materiais.
Mais sobre essas substâncias
Existem elementos observados tanto na natureza quanto em soluções artificiais que possuem propriedades coloidais. Por exemplo, maionese, loção cosmética e lubrificantes são tipos de emulsões artificiais, e o leite é similar.uma mistura encontrada na natureza. As espumas coloidais incluem chantilly e espuma de barbear, enquanto os itens comestíveis incluem manteiga, marshmallow e geleia. Além dos alimentos, essas substâncias existem na forma de certas ligas, tintas, tintas, detergentes, inseticidas, aerossóis, isopor e borracha. Até mesmo belos objetos naturais como nuvens, pérolas e opalas têm propriedades coloidais porque possuem outra substância distribuída uniformemente por eles.
Obtenção de misturas coloidais
Aumentando moléculas pequenas para a faixa de 1 a 1 micrômetro, ou reduzindo partículas grandes ao mesmo tamanho. Podem ser obtidas substâncias coloidais. A produção adicional depende do tipo de elementos usados nas fases dispersa e contínua. Os colóides se comportam de maneira diferente dos líquidos regulares. E isso é observado no transporte e nas propriedades físico-químicas. Por exemplo, uma membrana pode permitir que uma solução verdadeira com moléculas sólidas ligadas a moléculas líquidas passe por ela. Considerando que uma substância coloidal que tem um sólido disperso através de um líquido será esticada pela membrana. A paridade da distribuição é uniforme até o ponto de igualdade microscópica na lacuna sobre todo o segundo elemento.
Soluções verdadeiras
A dispersão coloidal é representada como uma mistura homogênea. O elemento consiste em dois sistemas: fase contínua e dispersa. Isso indica que este caso está relacionadoverdadeiras soluções, pois estão diretamente relacionadas à mistura acima, composta por várias substâncias. Em um colóide, o segundo tem a estrutura de minúsculas partículas ou gotas, que são distribuídas uniformemente no primeiro. De 1 nm a 100 nm é o tamanho que constitui a fase dispersa, ou melhor, as partículas, em pelo menos uma dimensão. Nesta faixa, a fase dispersa são misturas homogêneas com os tamanhos indicados, podemos citar elementos aproximados que se enquadram na descrição: aerossóis coloidais, emulsões, espumas, hidrossóis. Substancialmente afetadas pela composição química da superfície são as partículas ou gotículas presentes nas formulações em questão.
Soluções e sistemas colóides
Deve-se levar em conta o fato de que o tamanho da fase dispersa é uma variável de difícil mensuração no sistema. As soluções às vezes são caracterizadas por suas próprias propriedades. Para facilitar a percepção dos indicadores das composições, os colóides se assemelham a eles e parecem quase iguais. Por exemplo, se tiver uma forma sólida e dispersa em líquido. Como resultado, as partículas não passarão pela membrana. Enquanto outros componentes como íons dissolvidos ou moléculas são capazes de passar por ele. Se for mais simples de analisar, verifica-se que os componentes dissolvidos passam pela membrana e, com a fase considerada, as partículas coloidais não podem.
O aparecimento e desaparecimento das características de cor
Devido ao efeito Tyndall, algumas dessas substâncias são translúcidas. Na estrutura do elemento, é a dispersão da luz. Outros sistemas e formulações vêm comalguma sombra ou mesmo ser opaco, com uma determinada cor, mesmo que alguns não sejam brilhantes. Muitas substâncias familiares, incluindo manteiga, leite, creme, aerossóis (névoa, poluição atmosférica, fumaça), asf alto, tintas, tintas, cola e espuma do mar, são colóides. Este campo de estudo foi introduzido em 1861 pelo cientista escocês Thomas Graham. Em alguns casos, um colóide pode ser considerado uma mistura homogênea (não heterogênea). Isso ocorre porque a distinção entre matéria "dissolvida" e "granular" às vezes pode ser uma questão de abordagem.
Tipos de substâncias hidrocolóides
Este componente é definido como um sistema coloidal no qual as partículas são dispersas em água. Elementos hidrocolóides, dependendo da quantidade de líquido, podem assumir vários estados, por exemplo, um gel ou um sol. Eles são irreversíveis (componente único) ou reversíveis. Por exemplo, ágar, o segundo tipo de hidrocolóide. Pode existir nos estados de gel e sol e alternar entre estados com adição ou remoção de calor.
Muitos hidrocolóides são derivados de fontes naturais. Por exemplo, a carragenina é extraída de algas, a gelatina é de gordura bovina e a pectina é de casca de frutas cítricas e bagaço de maçã. Os hidrocolóides são usados em alimentos principalmente para afetar a textura ou a viscosidade (molho). Também usado para cuidados com a pele ou como agente de cura após lesões.
Características essenciais de sistemas coloidais
A partir desta informação pode-se ver que os sistemas coloidais são uma subseção da esfera dispersa. Eles, por sua vez, podem ser soluções (sols)ou géis (geleia). Os primeiros são, na maioria dos casos, criados com base na química viva. Estes últimos são formados sob os sedimentos que ocorrem durante a coagulação dos sóis. As soluções podem ser aquosas com substâncias orgânicas, com eletrólitos fracos ou fortes. Os tamanhos de partícula da fase dispersa de colóides são de 100 a 1 nm. Eles não podem ser vistos a olho nu. Como resultado do assentamento, a fase e o meio são difíceis de separar.
Classificação por tipos de partículas da fase dispersa
Colóides multimoleculares. Quando, em dissolução, átomos ou moléculas menores de substâncias (com diâmetro inferior a 1 nm) se combinam para formar partículas de tamanhos semelhantes. Nesses sóis, a fase dispersa é uma estrutura que consiste em agregados de átomos ou moléculas com tamanho molecular inferior a 1 nm. Por exemplo, ouro e enxofre. Nesses coloides, as partículas são mantidas juntas pelas forças de van der Waals. Eles geralmente têm um caráter liofílico. Isso significa interação significativa de partículas.
Colóides de alto peso molecular. São substâncias que possuem moléculas grandes (as chamadas macromoléculas), que, quando dissolvidas, formam um determinado diâmetro. Tais substâncias são chamadas de colóides macromoleculares. Estes elementos formadores de fase dispersa são tipicamente polímeros com pesos moleculares muito elevados. As macromoléculas naturais são amido, celulose, proteínas, enzimas, gelatina, etc. As artificiais incluem polímeros sintéticos como nylon, polietileno, plásticos, poliestireno, etc.e. Eles são geralmente liofóbicos, o que significa, neste caso, a interação fraca das partículas.
Colóides associados. São substâncias que, quando dissolvidas em um meio, se comportam como eletrólitos normais em baixa concentração. Mas são partículas coloidais com um componente enzimático maior dos componentes devido à formação de elementos agregados. As partículas agregadas assim formadas são chamadas de micelas. Suas moléculas contêm grupos liofílicos e liofóbicos.
Micelas. São partículas aglomeradas ou agregadas formadas pela associação de um colóide em solução. Exemplos comuns são sabões e detergentes. A formação ocorre acima de uma certa temperatura Kraft e acima de uma certa concentração crítica de micelização. Eles são capazes de formar íons. As micelas podem conter até 100 moléculas ou mais, por exemplo o estearato de sódio é um exemplo típico. Quando se dissolve em água, libera íons.
