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Dispersões
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As misturas de substâncias não nascem todas iguais. Por exemplo, quando dissolvemos açúcar no chá, o açúcar já não se separa espontaneamente do chá, nem mesmo usando
filtros extremamente finos ou centrifugadoras
extremamente potentes. As estas misturas chamamos
soluções.
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Por outro lado, o sumo de laranja recém
espremido é também uma mistura
aparentemente homogênea. Porém, se
esperarmos um pouco, a polpa da laranja
deposita-se no fundo do copo sob a ação da gravidade. A estas
misturas chamamos suspensões.
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Existe ainda um terceiro tipo de misturas, onde as substâncias não
se separam sob a ação da gravidade, mas onde é possível
separá-las usando filtros extremamente finos ou
centrifugadoras extremamente potentes.
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O leite é uma dessas misturas. A este tipo
de misturas chamamos colóides. A diferença está no
tamanho das partículas
suspensas. Esse tamanho das
partículas é usado como critério na
definição dos colóides.
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Nos colóides as partículas dispersas estão em movimento constante e errático devido às moléculas do fluido estarem
constantemente colidindo umas contra as outras.
É por esta razão que as partículas dispersas não se
depositam no fundo do recipiente sob a ação da gravidade.
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Os colóides dispersam fortemente a luz, pois as partículas dispersas têm tamanhos semelhantes ao comprimento de onda da
luz visível. Este fenômeno é chamado efeito de Tyndall e permite distinguir as soluções verdadeiras dos colóides, pois as soluções verdadeiras são transparentes, ou seja não
dispersam a luz.
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Coloides
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• Atômicos ( átomos estão dispersos)
• Moleculares(moléculas dispersas)
• Ionicos (Ions dispersos)
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Tipos de Coloides
• Aspecto de solução = Sol
• Aspecto gelatinoso = Gel
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Disperso Dispersante Nome Comun Exemplo
Sólido Sólido Sol Vidros e pedras preciosas, etc.
Liquido Sólido Gel Geleias, gelatinas e queijos, etc.
Gasoso Sólido Espuma Pedra polmes, carvão
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Disperso Dispersante Nome Comun Exemplo
Sólido Líquido Sol - Solido Proteinas, detergentes com água, etc.
Liquido Líquido Emulsão Maionese, manteiga, etc.
Gasoso Liquido Espuma liquida Espuma de barbear, clara em neve, etc
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Disperso Dispersante Nome Comum Exemplo
Sólido Gás Aerossol sólido Poeira, fumaça
Liquido Gás Aerossollíquido
Neblina.
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Aerossóis líquidos e sólidos Aerossóis líquidos e sólidos
Os aerossóis líquidos (exemplos: neblina,
nuvens e sprays) são bastante comuns,
assim como os aerossóis sólidos
(exemplos: poeira e fumaça) apesar de por vezes só nos apercebemos da
presença deles devido ao efeito de Tyndall.
Catedral de Saint Germain (Paris).
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Menos conhecidos, são os aerogéis, onde a fase sólida dispersa no ar é também contínua. Os aerogéis são literalmente feitos de quase nada!
Aerogel composto de 96% de ar e 4% de sílica
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Smog Fotoquímico
• Um dos grandes problemas que atingem as grandes cidades?
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O que o Smog Fotoquimico?
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As espumas líquidas (exemplos: chantilly, espuma da cerveja e espuma de barbear) e
espumas sólidas (exemplos: pipocas, farofas e espuma de poliuretano também conhecida por
esponja) são exemplos banais de colóides.
Chantilly e a sua estrutura microscópica
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Emulsões (líquidas) e emulsões sólidas O leite e a maionese (meio contínuo: água, fase dispersa: gordura) assim como a manteiga e a margarina (meio contínuo: óleo, fase dispersa:
água) são exemplos de emulsões (líquidas).
Estrutura microscópica do leite, onde são visíveis os glóbulos de gordura (cinzento) e micelas de caseína (preto), as quais são responsáveis pela estabilidade do leite
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O queijo (meio contínuo: proteínas, fase dispersa: gordura) assim como o gelado
(meio contínuo: água, fase dispersa: gordura) são exemplos de emulsões sólidas.
Fatias de queijo cheddar e na respectiva microfotografia da direita (escala: 1 µm) podemos ver os glóbulos de gordura (amarelo) num meio contínuo de proteínas (azul).
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A gelatina (meio contínuo: água, fase dispersa: proteínas) antes de arrefecer é um exemplo de um sol (líquido). Porém quando arrefece transforma-se num gel, onde a fase
dispersa passa também a ser contínua.
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No estado gel as proteínas da gelatina formam um agregado fractal auto-semelhante.
Na microfotografia da direita (escala: 1 µm) podemos ver um gel de lisozina (uma proteína)
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As pérolas (meio contínuo: proteínas, fase dispersa: placas de aragonite) assim como o aço ao carbono (meio contínuo: ferro, fase dispersa:
carbono) são exemplos de sóis sólidos.
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Estrutura de uma pérola, onde as placas de aragonite (mineral) têm cerca de 10 µm de diâmetro e 0.5 µm de espessura.
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Estabilidade dos Colóides
A estabilidade dos colóides depende em grande medida das propriedades da fase
dispersa, nomeadamente se esta é liofílica ou liofóbica.
O termo lio refere-se ao meio dispersante. Os termos mais familiares fóbico (do grego, "ter medo") e fílico (do grego, "gostar") servem para indicar se as partículas dispersas têm
uma afinidade fraca (liofóbica) ou forte (liofílica) com o meio dispersante.
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Um exemplo comum de sistema liofílico é o sabão disperso na
água. O óleo suspenso na água, pelo uso de uma técnica de
dispersão por ultra-sons, por exemplo, representa um colóide
liofóbico típico. A rigidez inerente dos colóides não fluidos, tais como
as espumas sólidas ou os sóis sólidos é, naturalmente, o fator principal que determina a sua
estabilidade.
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Exemplos comuns deste tipo de moléculas são o sabão e os
detergentes, os quais têm uma cabeça hidrofílica e uma cauda hidrofóbica. O
mecanismo da estabilização baseia-se na formação de micelas:
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Algumas aplicações tecnológicas