coloides

coloides

UNIVESIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO

CURSO: LICENCIATURA PLENA EM QUÍMICA

DISCIPLINA: GEOLOGIA E MINERALOGIA

PROF

ª.: EURIDES SOUZA

DISPERSÕES COLOIDAIS

Priscilla Botelho/ Jadielson Lucas

Alunos

Recife

Novembro/ 2009

COLÓIDES

  1. Conceito.

  1. Dispersões coloidais

São sistemas nos quais um ou mais componentes apresentam pelo menos uma de suas dimensões dentro das dimensões de 1 μm ou 1000 Å. A ciência dos colóides se refere a sistemas contendo tanto moléculas grandes quanto partículas pequenas, por serem dissoluções são constituídas por um ou vários solutos e um dissolvente (fase dispersa e meio de dispersão). São dispersões intermediárias entre as soluções verdadeiras e sistemas heterogêneos, as partículas colóides são maiores que as moléculas, mas não suficiente a ponto de se depositar por gravidade. O mais importante na definição de colóide é a dimensão linear (em vez do número de átomos ou da massa da partícula)1.

Entre as áreas de aplicação de sistemas coloidais temos2:

• Bioquímica e biologia molecular: eletroforese; membranas e equilíbrio osmótico; vírus, ácidos nucléicos e proteínas; hematologia.

• Indústria química: catálise, sabões, detergentes, tintas, adesivos, papel, pigmentos, agentes de espessamento e lubrificantes.

• Meio-ambiente: aerossóis, formação de neblina e fumaça, espumas; purificação de água e tratamento de efluentes; semeadura de nuvens; salas limpas.

• Ciência dos materiais: metalurgia do pó, ligas, cerâmicas, cimentos, fibras e

plásticos.

• Ciência do petróleo, geologia e ciência dos solos: recuperação de óleo, emulsificação, porosidade do solo, flotação e enriquecimento de mineral.

• Produtos para consumo no lar: leite e laticínios; cerveja; impermeabilização;

cosméticos; produtos encapsulados.

  1. Caracteristicas dos colóides

Efeito Tyndall, Movimento Browniano, Efeito Gibss-Donnan e Diálise.

- Efeito Tyndall: técnica usada para identificar uma dispersão coloidal. A luz atravessa a solução coloidal e é refratada, ocorrendo o espalhamento da luz.

- Movimento Browniano: é o movimento aleatório das partículas num fluido como conseqüência dos choques das moléculas do fluido nas partículas.

- Efeito Gibss-Donnan: é o comportamento das partículas carregadas perto de uma membrana semipermeável que às vezes não conseguem distribuir uniformemente entre os dois lados da membrana. As cargas ficam desequilibradas devido a diferença do tamanho das partículas.

- Diálise: A diálise é usada especificamente para separar impurezas altamente solúveis no dispergente. Baseia-se na diferença de velocidade com que ocorre a difusão de uma solução e de uma dispersão coloidal através de uma membrana permeável.

  1. Propriedades dos Colóides

As propriedades dos colóides dependem fundamentalmente de dois fatores:- Do tamanho médio das partículas;- Do fenômeno de absorção, que é a retenção de moléculas e íons na superfície da partícula coloidal.

É em sistemas com mais de uma fase que a química de colóides e a química de superfícies se encontram. A palavra superfície é usada, mais do que no sentido estritamente geométrico, no sentido químico de um contorno de fase. Geometricamente, uma superfície tem área, mas não tem espessura. Quimicamente, entretanto, é uma região na qual as propriedades variam continuamente de uma fase para a outra adjacente. Esta transição ocorre em distâncias de dimensões moleculares (pelo menos).

  1. Natureza das partículas do dispersões3

Colóide micelar: é o sistema coloidal cujo disperso é constituído por aglomerados de átomos, íons ou moléculas.

Colóide molecular: é o sistema coloidal cujo disperso é constituído de macromoléculas, normalmente polímeros.

Colóide iônico: é o sistema coloidal cujo disperso é constituído de macroíons.

Note que, por se tratar de uma mistura heterogênea, usamos os seguintes termos para designar as substâncias que formam um sistema coloidal:

*Disperso: Substância presente em menor quantidade.

*Dispergente: Substância presente em maior quantidade.

 Os colóides apresentam dois tipos de fases3:

*Sol: Disperso sólido e dispergente líquido, adquirindo aspecto de solução na forma líquida. Ex: Cola.

*Gel: Disperso sólido e dispergente líquido, adquirindo aspecto sólido. Ex: Geléia de frutas.

Para o uso dos sistemas coloidais é importante nos familiarizarmos com o uso dos seguintes termos:

*Suspensão: É a denominação dada a um sistema coloidal de um sólido num líquido (sol). É um sistema instável e suas partículas são quase reconhecíveis ao microscópio.

*Hidrossol: É a denominação dada ao sistema coloidal cujo divergente é a água.

*Emulsão: É a denominação dada ao sistema coloidal que possui o dispergente e o disperso na fase líquida.

*Aerossóis: O ambiente em que vivemos precisa ser limpo com regularidade, para que seja retirada a poeira que constantemente é depositada sobre os objetos. Esses grãos de poeira, de diâmetro 1000 mm, estão em suspensão e tendem a sedimentar. No entanto, há no ar alguns grãos de poeira de dimensões coloidais que nunca sedimentam. Esse tipo de colóide chama-se aerossol. Neblinas, fumaças e spray são outros exemplos de aerossóis do cotidiano. Quando observamos o rastro luminoso deixado pela luz de um projetor de slide em uma sala escura, ou quando notamos os feixes luminosos dos faróis dos carros em dias com forte neblina, devemos nos lembrar do Efeito Tyndall que a luz pode provocar quando atinge partículas coloidais sólidas existentes no ar.

*Espumas: Quando um gás é borbulhado em um líquido, além das bolhas enormes e visíveis, são formadas também bolhas de dimensões coloidais. Por isso, as espumas também podem ser classificadas como colóides. Um bom exemplo é o chantilly, formado pela mistura de ar e creme de leite. Um sólido que possui poros de dimensão coloidal é classificado como espuma sólida. É o caso, por exemplo, da pedra-pome, que possui ar em microscópicos poros de dimensão coloidais.

  1. Floculação e dispersão4

Se referindo ao solo, sua estrutura é comumente subdividida em dois tipos, de acordo com o tamanho dos agregados. Quando inferiores a 1mm, denomina-se microestrutura, e quando superior a 1mm, macroestrutura. A formação da microestrutura seria devida ao processo de agregação de partículas coloidais do solo, enquanto a macroestrutura seria formada pelo quebramento gradual do material maciço do solo.

- Agregação é a reunião de partículas floculadas em mistura íntima com limo e areia. O processo de agregação se inicia pela floculação dos colóides do solo.

- Floculação vem a ser o processo de reação em que tomam parte cargas elétricas poderão ser mais claramente entendidas se forem feitas considerações mais detalhadas das condições das cargas da superfície das partículas de argila.

A formação de um agregado se conduz, primeiramente, à formação de agregados inferiores a 1mm denominados microagregados, e prossegue em unidades maiores, superiores a 1mm. Denominadas macroagregados. A estabilidade do agregado é aumentada com a presença de agentes cimentantes, que envolvem os micro e os macroagregados. Entre esses agentes, destacam-se: a) colóides orgânicos; b) colóides minerais, tais como argilominerais e óxidos e hidróxidos de ferro.

Entre as partículas de uma dispersão coloidal existem dois tipos fundamentais de forças: a) as forças de atração (Van der Waals), que ocorrem quando as partículas estão muito próximas; resultantes da orientação de dipolos ou da coordenação do movimento de elétrons entre as partículas; b) as forças de repulsão, que são conseqüência da repulsão das cargas elétricas de mesmo sinal.

REFERENCIAS

1 http://www.ess.ips.pt/escola/Bioquimica/8CLE/GRUPO2/2.1.3.pdf

2Bruno Alarcon Fernandes Previdello; Fernando Rodrigues de Carvalho; André Luiz Tessaro; Vagner Roberto de Souza; Noboru Hioka* O pKa de indicadores ácido-base e os efeitos coloidais Quím. Nova v.29 n.3 São Paulo maio/jun. 2006

3 http://www.danielbruno.hpg.ig.com.br/coloides.html

4 Relatório de praticas: dispersão e floculação. Wallace de Aguiar nascimento- - -Graduando em Engº. Agronômica- ufrb—centro de ciências agrárias, ambientais e biologicas.

http://dicionario.sensagent.com/efeito+tyndall/pt-pt/

http://dicionario.sensagent.com/movimento%20browniano/pt-pt/

PERGUNTAS

  1. Dê a definição de dispersão coloidal e discorra sobre suas características principais em relação às partículas do disperso.

R= as dispersões coloidais são misturas heterogêneas onde o componente que aparece em menor quantidade é denominado disperso e o componente que aparece em maior quantidade é denominado dispergente. Em uma dispersão coloidal, as partículas do disperso são um agregado de átomos, íons ou moléculas, macromoléculas ou macroíons; o diâmetro das partículas do disperso estão entre 10 A e 1000 A, além disso pode sofrer sedimentação pela ação de uma centrifuga, ser separadas do dispergente através de um ultrafiltro e ser observada em um ultra microscopio.

  1. Indique em que fase de agregação se encontram respectivamente o disperso e o dispergente nas dispersões coloidais abaixo:

Dispersão

Disperso

Dispergente

A

Sol

Solido

Liquido

B

Gel

Liquido

Solido

C

Aerossol

Sólido

Gasoso

D

Emulsão

Liquido

Liquido

E

Espuma sólida

Gasoso

Solido

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