MODULO III SECCION 3 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGENEOS. Mercedes Fernández Arévalo

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1 MODULO III SECCION 3 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGENEOS Mercedes Fernández Arévalo

2 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS Sistemas en el que una sustancia está dispersada,, en forma de unidades discretas, en el seno de otra en la cuál es insoluble. Ambas sustancias pueden estar en forma de sólido, líquido o gas. Son sistemas termodinámicamente inestables Componentes: 1. Fase interna, dispersada, discontinua (FI) 2. Fase externa, dispersante, continua, medio de dispersión (FE) 3. Interfase (4. Estabilizante)

3 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS CLASIFICACIÓN: 1. Según afinidad por el medio de dispersión: Liofílicas Liofóbicas Interacción mucho menor, estabilizándose por otros mecanismos (cargas eléctrica, ) Interacción fuerte con las moléculas de la FE

4 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS CLASIFICACIÓN: 1. Según afinidad por el medio de dispersión: Liofílicas Liofóbicas 2. Según el tamaño de la FI: Clasificación de Ostwald

5 CLASIFICACIÓN DE OSTWALD FI Ø part. > 0.1 µm Dispersiones groseras 0.1 µm m > Ø part. > µm Coloides Ø part. < µm Soluciones verdades 5

6 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS CLASIFICACIÓN: 1. Según afinidad por el medio de dispersión: Liofílicas Liofóbicas 2. Según el tamaño de la FI: Clasificación de Ostwald 3. Según el estado de agregación de ambas fases

7 ESTADO DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA FE FI TIPO DE SISTEMA EJEMPLO Gas Sólido Aerosol Humo Gas Líquido Aerosol Niebla Líquido Sólido Suspensión, sol. colidal Susp., tinta Líquido Líquido Emulsión Leche Líquido Gas Espuma E. de afeitar Sólido Sólido Sol sólido Perlas Sólido Líquido Emul.. sólida Mantequilla Sólido Gas Espuma sólida 7

8 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS Propiedades cinéticas: 1. Movimiento Browniano 2. Difusión 3. Presión Osmótica 4. Sedimentación 5. Viscosidad 8

9 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS 1. Movimiento Browniano Movimiento errático observado en partículas menores de 5µm. La velocidad de las partículas es inversamente proporcional a su tamaño y a la viscosidad del medio 2-5 µm 2. Difusión 9

10 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS 2. Difusión Las partículas difunden espontáneamente desde zonas de mayor a menor concentración, hasta que la concentración de todo el sistema es homogénea. Resulta directamente del mocimiento Browniano Ley de Frick dq = - DS (dc/dx) dt D - coeficiente de difusión S - área del plano C - concentración x - distancia t - tiempo q - cantidad de sustancia dq/dt = -DS (dc/dx) si S = 1 dq/dt = -D (dc/dx) D = constante dq/dt - dc/dx 10

11 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS 3. Ósmosis Cuando las partículas no pueden difundir en el sistema por la presencia de una membrana semipermeable, son las moléculas del solvente las que se mueven desde la zona de menor a la de mayor concentración. Ecuación de Van't Hoff Π = crt Π - Presión osmótica c - concentración (g/l) R - constante de los gases T - Temperatura absoluta 11

12 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS 4. Sedimentación V= f(ø, g, δ, η) Gravedad Ley de Stoke v = 2r 2 (D - d) g / 9η v - velocidad de sedimentación r - radio de la partícula g - fuerza de la gravedad D - densidad de la partícula d - densidad del medio η - viscosidad del medio 2-5 µm Movimiento Browniano Equilibrio de sedimentation Fuerza de gravedad neutralizada por el movimiento Browniano 12

13 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS 4. Sedimentación Ley de Stoke v = 2r 2 (D - d) g / 9η 13

14 Ejemplo: SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS 4. Sedimentación Determine la viscosidad absoluta de un jarabe usando una bola de acero de 0.2 cm de radio. La densidad de la bola es de 2.33 g / cc y la densidad del jarabe es 1.33 g / cc a 250 ºC. La velocidad de caída de la bola es de 4.35 cm / s. v = 2r 2 (D - d) g / 9η η = 2r 2 (D - d) g / 9v = 2 (0.2)(0.2) [ ] 980 / 9(4.35) = 2.0 poise 14

15 4. Sedimentación Ejemplo: SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS Determine la velocidad de sedimentación de un sulfuro en agua. El diámetro medio de partícula es de 5.5 µm. Las densidades del sulfuro y del agua a 250 ºC son 1.96 y g/cc, respectivamente. La viscosidad del agua a 250 ºC es poise. v = 2r 2 (D - d) g / 9η = 2 (5.5*10-4 )(5.5*10-4 )( ) *980 / 9( ) = 7.1*10-3 cm/s 15

16 4. Sedimentación Ejemplo: SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS Si la altura de la botella de la suspensión anterior del sulfuro es de 10 cm, cuánto tardará el sistema en sedimentar completamente? v = 7.1*10-3 cm/s 1/x = 7.1*10-3 /10 x = 1408 s = ap. 24 min. Sedimenta demasiado rápidamente. Convendría aumentar la viscosidad para reducir la velocidad de sedimentación. 16

17 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS 4. Sedimentación Ejemplo: Del ejemplo anterior, calcule el tamaño medio de partícula del sulfuro v = 2r 2 (D - d) g / 9η r 2 = v 9η / 2 (D - d) g = (0.0071)(9)( ) / 2( )980 r = 5.5*10-4 cm diámetro medio = 11*10-4 cm 17

18 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS 4. Sedimentación Ejemplo: Cuál deberá ser la viscosidad del sistema anterior para reducir su velocidad de sedimentación desde cm/s a cm/s? v = 2r2 (D - d) g / 9η η = 2r 2 (D - d)g / 9v = 2 (5.5*10-4 ) 2 ( )(980) / 9( ) = poise 18

19 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS 4. Sedimentación Ley de Stoke v = 2r 2 (D - d) g / 9η Otro factor importante es la DENSIDAD. Es posible modificar la densidad de la dispersión adicionando sustancias no iónicas Ejemplos: SORBITOL PVP GLICERINA AZUCAR PEG 19

20 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS REOLOGÍA Propiedades de flujo (Φ) y deformación de las dispersiones cuando se someten a una presión (tensión, compresión o cizalla (τ) (fuerza por unidad de área: F/A) CIZALLA VELOCIDAD DE CIZALLA τ (F/A) D (dv/dx) Fluidez = Φ = 1/η 20

21 τ Fuerza de cizalla F/A SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS Bingham (plástico ideal) τ = τ o + η D Pseudoplástico: aclaramiento por cizalla (>τ <η >Φ) η Fluidez = Φ = 1/η Newtoniano: τ = η D (η y Φ = ctes.) Dilatante (>τ >η <Φ) (Φ 0) Velocidad de cizalla dv/dx dx D

22 τ SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS Fluidez = Φ = 1/η Fuerza de cizalla F/A Pseudoplástico con Fuerza de ruptura y Comportamiento tixotrópico Velocidad de cizalla dv/dx dx D

23 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS * Se obtienen al dispersar una sustancia en el seno de otra en la cuál es insoluble. * Son sistemas termodinámicamente inestables * Componentes: 1. Fase interna, dispersada, discontinua (FI) 2. Fase externa, dispersante, continua, medio de dispersión (FE) 3. Interfase (4. Estabilizante)

24 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS TERMODINÁMICAMENTE INESTABLES 1. FUERZAS DE INTERACCIONES MOLECULARES * FENÓMENOS SUPERFICIALES * FENÓMENOS INTERFACIALES 2. FUERZAS DE INTERACCIONES PARTICULARES POTENCIAL ELECTROCINÉTICO

25 1. FUERZAS DE INTERACCIONES MOLECULARES Moléculas de Agua Las moléculas del agua presentan una disposición característica. Tiene la posibilidad de formar puentes de H, lo que le confieren al agua propiedades especiales. Las moléc. de agua experimentan una gran atracción unas por otras. + - O H H + - O + H H + Esto causa alta tensión superficial, baja presión de vapor, alto calor específico, alto calor de vaporización y alto punto de ebullición.

26 1. FUERZAS DE INTERACCIONES MOLECULARES Tensión Superficial Una moléc. de agua en el interior de la soluc. está sometida a fuerzas de atracción en todas las direcciones. En la superficie, las mólec. están atraídas sólo hacia los lados y hacia abajo, mateniéndolas fuertemente unidas. Esto causa la tensión superfical. γ: relación inversa con la T y la P

27 1. FUERZAS DE INTERACCIONES MOLECULARES Tensión Superficial El cristal tiene molóculas polares, por lo que puede formar puentes de H. Atrae moléculas de agua. Algunas son empujadas hacia arriba, curvando así la superficie del agua. cristal plastico Las gotas de agua son redondas porque todas las moléculas situadas en su superficie experimentan una atracción neta hacia el interior.

28 Tensión superficial γ Superficie líquido - gas Fuerza resultante de las interacciones inter- moleculares,, que tienden a reducir al máximo la razón área superficial / volumen Menor superficie = menor energía asociada (esfera) Energía Superficial = Tensión superficial * área superficial Energía por unidad de área (mj/m 2 ; mn/m)

29 Tensión superficial γ Formación de superficie? Vapor Superficie Líquido 29

30 Tensión superficial γ Formación de superficie? Vapor REGION INTERFACIAL Liquido 30

31 Tensión superficial γ Formación de superficie? Vapor Liquido Las moleculas en el interior son estables (expuestas a un campo de fuerza simetrico) 31

32 Tensión superficial γ Formación de superficie? Las moleculas en la interfase son inestables,, se ven empujadas hacia el interior, para minimizar el area interfacial 32

33 Tensión superficial γ Expansión de la interfase Formación de superficie? 33

34 Tensión superficial γ Expansión de la interfase... Formación de superficie? 34

35 Tensión superficial γ Expansión de la interfase... Formación de superficie? 35

36 Tensión superficial γ Expansión de la interfase... Formación de superficie? W = Trabajo realizado para expandir la supercie A A = Incremento de superficie 36

37 Tensión superficial γ Aumento de superficie? Desfavorable! No existe un potencial molecular compensado en la superficie Por tanto, la creación de más superfice siempre estará acompañada de un aumento en la energía libre del sistema ( G A > 0) Así que la formación de nueva superficie siempre es un proceso termodinámicamente desfavorable 37

38 Tensión superficial γ - Superficie ALGUNAS ECUACIONES Tensión superficial (σ or γ) - incremento de energía libre como resultado de la formación de 1 unidad de superfice (cm 2, m 2 ) G σ = ; σ >0 Α p,t (siempre positivo!) La formación de superficie ( A) implica siempre un aumento en la energía libre ( G) G Α = σ Α >0 38

39 Tensión superficial γ - Superficie ALGUNAS ECUACIONES... EXPRESIÓN MATEMÁTICA: W = G G = γ A γ: : constante de proporcionalidad entre el trabajo que es necesario aplicar para crear nueva superficie y el área de la misma Newton / metro (SI) Más frecuente: dinas / cm (CGS) 39

40 Tensiones de superficie Interfases Gas / Liq. Gas / Sol. Liq.. / Sol. Liq.1 / Liq.2 Sol.1 / Sol.2 Tension superficial Tension interfacial 40

41 Tensión interfacial γ12 Sustancias inmiscibles: diferencia entre fuerzas de cohesión y fuerzas atractivas entre dos moléculas diferentes F atrac.. (mol. polar - m. polar) >>>> F atrac.. (m. polar - m. apolar) La fuerza resultante cerca de la interfase está dirigida hacia el interior. Por el contrario, la resultante en el interior es nula. Para aumentar la superficie de contacto total (desplazar moléculas del interior al exterior), es necesario un aporte neto de energía (ENERGÍA LIBRE INTERFACIAL) Sistema termodinámicamente inestable

42 Tensión interfacial γ12 SISTEMAS LIQUIDO-LIQUIDO 42

43 Tensión interfacial γ12 SISTEMAS LIQUIDO-LIQUIDO Aceite y agua Agitación? 43

44 Tensión interfacial γ12 SISTEMAS LIQUIDO-LIQUIDO Aceite y agua La agitación distribuye el aceite a través del agua. Qué pasa cuando cesa la agitación? 44

45 Tensión interfacial γ12 SISTEMAS LIQUIDO-LIQUIDO Aceite y agua Cuando la agitación cesa,, la acción de la energía libre interfacial hará que: 1. Las gotas de aceite se vuelvan esféricas 45

46 Tensión interfacial γ12 SISTEMAS LIQUIDO-LIQUIDO Aceite y agua Cuando la agitación cesa,, la acción de la energía libre interfacial hará que: 1. Las gotas de aceite se vuelvan esféricas 2. La acción de la gravedad empice a actuar sobre las gotas esféricas de aceite. 46

47 Tensión interfacial γ12 SISTEMAS LIQUIDO-LIQUIDO Aceite y agua Cuando la agitación cesa,, la acción de la energía libre interfacial hará que: 1. Las gotas de aceite se vuelvan esféricas 2. La acción de la gravedad empice a actuar sobre las gotas esféricas de aceite. 3. Las gotas coalescen para reducir la energía libre por reducción de la 47 tension interfacial.

48 Tensión interfacial γ12 SISTEMAS SOLIDO-LIQUIDO 48

49 Tensión interfacial γ12 Trabajo de COHESION (W 11 ) (mj/m 2 ): Energía necesaria para separar 2 superficies identicas desde el contacto hasta una separacion infinita liquido γ L SISTEMAS SOLIDO-LIQUIDO Trabajo de cohesion WC = γ + γ = 2 γ L L L liquido γ L γ L liquido 49

50 Tensión interfacial γ12 GRADO DE AFINIDAD SISTEMAS SOLIDO-LIQUIDO γ LS Trabajo de ADHESION (W 12 ) (mj/m 2 ): Energia necesaria para separar 2 superficies diferentes desde el contacto hasta una separacion infinita liquido γ Trabajo de adhesion WA = γ + γ - L S S solido γ = γ + γ LS L S - WA γ LS liquido γ L γ S solido 50

51 Tensión interfacial γ12 SISTEMAS SOLIDO-LIQUIDO DIFUSIÓN DE UN LÍQUIDO SOBRE UN SÓLIDO SÓLO OCURRIRÁ SI EL TRABAJO SE ADHESIÓN SUPERA AL DE COHESIÓN WA > WC S = Spreading Coefficient S = WA - WC Si S > 0, el líquido difundirá sobre el sólido permitiendo generar el sistema 51

52 Tensión interfacial γ12

53 Tensión interfacial γ12 Por qué las gotas adquieren una forma esférica? La tendendia del sistema es reducir su energía libre.. El resultado es adoptar una configuración con la que presente la menor área superficial posible.. Y la esfera es la forma geométrica que permite una superficie menor para un volumen dado.

54 Tensión interfacial γ12 Por qué la tensión superficial del agua es mayor que la del aceite? La tensión superficial deriva de las interacciones entre las moléculas de una fase. El agua es polar, y las interacciones intermoleculares entre moléculas polares son mayores que las interacciones entre moléculas no polares.

55 Tensión interfacial γ12 Por qué la tensión interfacial es menor que las tensiones superficiales? Por el trabajo de adhesión Cuando dos fases condensadas (2 líquidos) están en contacto, la interacción a través de de la interfaz es mayor que la que existe entre una fase condensada y un gas.

56 Tensión interfacial γ12 Fuerzas moleculares en la interfaz Liquido / Gas? Sin embargo, la baja densidad que hay en el gas hace que existan pocas moléculas para interaccionar. La interacción a través de la interfase es posible. 56

57 Tensión interfacial γ12 Fuerzas moleculares en la interfaz Liq.1 / Liq.2? La densidad elevada de la fase liquida vecina significa que existen suficientes moleculas cerca para interacturar. La interacción a través de la interfase es posible. El resultado es que la fuerza neta de atraccion en las moleculas de la interfase es menor. 57

58 Tensión interfacial γ12 Por qué los tensioactivos disminuyen la tensión en la interfaz? Las moléculas tensioactivas son anfifílicas Polar region Nonpolar region

59 Tensión interfacial γ12 Las moléculas anfifílicas se localizan, preferentemente, en la interfaz. Esto hace que disminuya la diferencia entre las dos fases.

60 Tensión interfacial γ12 Las moléculas anfifílicas se localizan, preferentemente, en la interfaz. Esto hace que disminuya la diferencia entre las dos fases.

61 SISTEMAS DISPERSOS HETEROGÉNEOS TERMODINÁMICAMENTE INESTABLES 1. FUERZAS DE INTERACCIONES MOLECULARES * FENÓMENOS SUPERFICIALES * FENÓMENOS INTERFACIALES 2. FUERZAS DE INTERACCIONES PARTICULARES POTENCIAL ELECTROCINÉTICO

62 2. FUERZAS DE INTERACCIONES PARTICULARES La mayoría de las partículas de un SDH (sean iónicas o no) presentan una carga eléctrica superficial desarrollada por distintos mecanismos: 1. Disociación de grupos ionógenos 2. Adsorción de iones (aniones: < hidratación - > movilidad) 3. Electrificación por fricción,... REGLA DE COHEN: la fase de > constante dieléctrica se carga positivamente POTENCIAL ELECTROCINÉTICO

63 2. FUERZAS DE INTERACCIONES PARTICULARES S D SUPERFICIE DOBLE CAPA ELÉCTRICA 63

64 2. FUERZAS DE INTERACCIONES PARTICULARES S DOBLE CAPA ELÉCTRICA D Capa difusa de contraiones en posiciones menos estrictas. Capa de Stern Capa monomolecular de contraiones del medio en contacto con la superficie, en posiciones muy determinadas. A partir de aquí, la concentración de iones va disminuyendo. Punto de neutralidad A partir de donde la carga eléctrica de la partícula no se hace sentir más 64

65 2. FUERZAS DE INTERACCIONES PARTICULARES S D > ζ Mayor repulsión interpaticular DOBLE CAPA ELÉCTRICA No se puede medir directamente la carga de la partícula Potencial Z (ζ) Diferencia del potencial que hay entre la zona de separación de la capa fija y la capa difusa y el punto de neutralidad. Se estima en función de la movilidad electroforética 65

66 2. FUERZAS DE INTERACCIONES PARTICULARES DOBLE CAPA ELÉCTRICA ESTABILIDAD DE LOS SDH? 66

67 2. FUERZAS DE INTERACCIONES PARTICULARES TEORÍA DLVO: (Deryagin y Landau, Verwey y Overbeek) Energía potencial total + Repulsión - Atracción Mínimo primario Agregación tipo coagulado (IRREVERSIBLE) Máximo primario Mínimo secundario Agregación tipo floculado (REDISPERSABLE) Distancia entre las partículas

68 2. FUERZAS DE INTERACCIONES PARTICULARES TEORÍA DLVO: (Deryagin y Landau, Verwey y Overbeek) Energía potencial total + Repulsión - Atracción Mínimo primario Máximo primario Mínimo secundario Distancia entre las partículas La curva de energía potencial se puede modificar variando la concentración de electrolitos. ESTABILIZACIÓN DE SDH.

69 CLASIFICACIÓN DE OSTWALD FI Ø part. > 0.1 µm Dispersiones groseras 0.1 µm m > Ø part. > µm Coloides Ø part. < µm Soluciones verdades 69

70 Coloides Son dispersiones en las que el tamaño de FI es superior al de moléculas pero demasiado pequeñas para que les afecte la gravedad. (sólo mov. Browniano) Tamaño: Å 0.1 µm µm

71 Coloides Tipo de coloide FI FE Ejemplo Fog Aerosol Liquid Gas Fog Aerosol Solid Gas Smoke Foam Gas Liquid Whipped Cream Solid foam Gas Solid Marshmallow Emulsion Liquid Liquid Milk Solid emulsion Liquid Solid Butter Sol Solid Liquid Paint; cell fluid Solid sol Solid Solid Opal

72 Coloides Tipo de coloide FI FE Ejemplo Aerosol Liquid Gas Aerosol Solid Gas Foam Gas Liquid Solid foam Gas Solid Emulsion Liquid Liquid Solid emulsion Liquid Solid Sol Solid Liquid Solid sol Solid Solid Fog Gas Smoke Whipped Cream Marshmallow Milk Butter Paint; cell fluid Opal

73 Coloides Tipo de coloide FI FE Ejemplo Aerosol Liquid Gas Aerosol Solid Gas Foam Gas Liquid Solid foam Gas Solid Emulsion Liquid Liquid Solid emulsion Liquid Solid Sol Solid Liquid Solid sol Solid Solid Fog Gas Smoke Whipped Cream Marshmallow Milk Butter Paint; cell fluid Opal

74 Coloides Tipo de coloide FI FE Ejemplo Aerosol Liquid Gas Aerosol Solid Gas Foam Gas Liquid Solid foam Gas Solid Emulsion Liquid Liquid Solid emulsion Liquid Solid Sol Solid Liquid Solid sol Solid Solid Fog Gas Smoke Whipped Cream Marshmallow Milk Butter Paint; cell fluid Opal

75 Coloides Tipo de coloide FI FE Ejemplo Aerosol Liquid Gas Aerosol Solid Gas Foam Gas Liquid Solid foam Gas Solid Emulsion Liquid Liquid Solid emulsion Liquid Solid Sol Solid Liquid Solid sol Solid Solid Fog Gas Smoke Whipped Cream Marshmallow Milk Butter Paint Opal, pearl

76 < 1 nm > 100 nm SOLUCIONES COLOIDES SUSPENSIONES Atomos simples, moléc.. pequeñas, iones. Transparente Movim.. molecular Nunca sedimenta Agregados de átomos, moléc.. o iones. Transp. ef. Tyndall Mov.. browniano Coagulación (sedim.) Grupos de part., partículas (de minerales (arena)) Translúcido Mov.. por gravedad USANDO SANGRE ENTERA A MODO DE EJEMPLO: Comp. dtos.. en agua: sales, glucosa, gases Prot. plasmáticas: albúminas, globulinas, fibrinógeno Cél.. sanguíneas: glób.. rojos, blancos, plaquetas

77 < 1 nm > 100 nm SOLUCIONES COLOIDES SUSPENSIONES DIFRACCIÓN EN TODAS DIRECCIONES DIFRACCIÓN EN FORMA DE BARRA

78 Coloides Tipos de coloides 1. SOLUCIONES VERDADERAS DE MACROMOLÉCULAS 2. DISPERSIONES COLOIDALES (SOLES) 3. COLOIDES DE ASOCIACIÓN El elemento común entre las tres clases de coloides es el hecho de que son sostenidos en la dispersión por interacciones electrostáticas con las moléculas de agua. Las tres clases de coloides diferencian en su composición química.

79 Coloides 1. SOLUCIONES VERDADERAS DE MACROMOLÉCULAS Se caracterizan por una fuerte interacción con el agua, por lo que generan el coloide espontáneamente cuando se introducen en el medio. - Termodinámicamente estables - Liofílicos (reversibles) - Ej.: prot., MC, goma de tragacanto,,... Moléculas grandes con grupos funcionales que producen enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua.

80 2. DISPERSIONES COLOIDALES = SOLES = Suspensiones coloidales Termodinámicamente inestables Liofóbicos (irreversibles) Fase dispersa polimérica = LATEX Coloides Reticulación química o física que atrapa al dte. = GEL Doble capa eléctrica Las arcillas forman una carga negativa en su superficie cuando están en contacto con agua, y permanecen en la suspensión por la interacción electrostática entre su carga superficial negativa y la carga positiva de cationes del agua.

81 3. COLOIDES DE ASOCIACIÓN Termodinámicamente estables Liofílicos (reversibles) Ej.: tensioactivos que forman micelas Coloides Agregados de moléculas anfifílicas CMC (Concentración por encima de la cuál se empiezan a formar las micelas) Interacción electrostática de las cabezas polares de las micelas con el agua

82 Coloides 3. COLOIDES DE ASOCIACIÓN Concentration del tensioactivo por debajo de la CMC Concentration del tensioactivo por encima de la CMC 82

83 Coloides 3. COLOIDES DE ASOCIACIÓN CAMBIOS DE PROPIEDADES Magnitud de la propiedad CMC TENSIÓN SUPERFICIAL Concentración del tensioactivo 83

84 Coloides 3. COLOIDES DE ASOCIACIÓN CAMBIOS DE PROPIEDADES Magnitud de la propiedad CMC TENSIÓN SUPERFICIAL SOLUBILIDAD DE UN SOLUTO APOLAR Concentración del tensioactivo 84

85 Soluto apolar Concentration del tensioactivo por debajo de la CMC Concentration del tensioactivo por encima 85 de la CMC

86 Coloides Métodos de obtención 1. Métodos de condensación 2. Métodos de dispersión 3. Adición simple de la fase dispersa al medio de dispersión

87 Coloides Métodos de obtención 1. Métodos de condensación Crecimiento de partículas hasta tamaño coloidal: se parte de una solución verdadera y por reacción química se obtienen partículas insolubles de tamaño coloidal

88 Coloides Métodos de obtención 2. Métodos de dispersión Se parte de partículas mayores de tamaño coloidal: - Dispersión mecánica: molino coloidal (actúa por cizalla) - Dispersión eléctrica: arco voltaico entre dos electrodos del metal que se quiere dispersar

89 Coloides Métodos de obtención 3. Adición simple de la FI al medio de dispersión (Para sustancias que forman espontáneamente soluciones coloidales) Ejemplos: proteínas (albúmina, hemoglobina,...) polisacáridos (almidón, MC, dextrinas,...)

90 Coloides Métodos de eliminación de coloides Las partículas coloidales son demasiado pequeñas para ser separadas por métodos físicos (e.g. filtración). Se puede provocar la coagulación de las partículas coloidales (aumentan de tamaño) hasta que puedan ser eliminadas por filtración. 90

91 Coloides Métodos de eliminación de coloides MÉTODOS DE COAGULACIÓN Calentamiento (se facilita la colisión entre las partículas y su atracción entre ellas) Adición de electrolitos (neutralización de las cargas superficiales de las partículas coloidales) Diálisis: uso de membranas semipermeables que separan iones de partículas coloidales. 91