Baixe Sistemas Dispersos - Parte 4 e outras Notas de estudo em PDF para Bioquímica, somente na Docsity! Sistemas Dispersos 03 Prof° Cláudio Luís Venturini • Colóides Liófilos – Termodinamicamente estáveis • Simples dispersão – Estabilidade • Efeito do pH – Ponto Isoelétrico • Efeito da Adição de Eletrólitos – Serie de Hofmeister Dispersões Colidais Preparação dos Colóides Ordem decrescente de Hidratação Ânions SO4-2 > CH3COO- > Cl- > NO3- > Br- > I- Cátions Mg+2 > Ca+2 > Ba+2 > Li+ > Na+ >K+ > NH4+ Positive Zeta potential Negava Zeta potenta STABLE NOT STABLE STABLE Dispersões Colidais Preparação dos Colóides • Colóides Liófobos - Estabilização (cont.) – pH • Efeito do pH em uma dispersão com Potencial Zeta Positivo (Partícula carregada negativamente) – Adição de Ácido » Aumento do Potencial Zeta -> Fica Mais Positivo – Adição de Alcali » Diminui o Potencial Zeta -> Neutralização das Cargas (Ponto isoelétrico) » Acima de um determinado valo -> Inversão do Potencial Zeta -> Negativo Dispersões Colidais Preparação dos Colóides • Colóides Liófobos - Estabilização (cont.) – Colóides Protetores – Repulsão estérica • Colóides liófilos adicionados em colóides liófobos - > Adsorção -> Estabilização estérica – Polímeros » Amido, Gomas Vegetais, Carbopóis, CMC, etc – Estabilização estérica ou eletrostérica (Polímero Carregado) – Desestabilização » Polímeros com carga inversa a da partícula coloidal liófoba -> Pequena quantidade – neutralização das cargas – Grande quantidade -> inversão de cargas » Polímero com grande massa molar -> Unir 2 ou mais partículas -> Forma Flóculos • Pureza de Colóides – Origem das impurezas • Colóides -> Grande área superficial – Adsorção – íons -> Instabilidade do colóide – Reatividade superficial • Variação na Composição química, entre a superfície e o interior das partículas • Variabilidade no estado de agregação das partículas – Técnicas de Purificação • Ultracentrifugação – Partículas maiores que as coloidais e separação de partículas coloidais com tamanhos diferentes (Polidispersos) • Ultrafiltração • Diálise e eletrodiálise – Membrana Permeável Dispersões Colidais Preparação dos Colóides • Coagulação/Floculação – Mecanismos • Ruptura da Dupla Camada – Adição de eletrólitos – Alteração do pH • Desolvatação – Eliminação da camada de solvatação da partícula coloidal – Agentes Floculantes • Eletrólitos – Serie de Hofmeister – Regra de Schulze-Hardy • Não eletrólitos – Compostos orgânicos » Acetona, Etanol Dispersões Colidais Desestabilização • Colóides Liófilos – Fase Dispersa • Agregados de moléculas de tensoativos • Interação com a fase externa • Formação espontânea acima da Concentração Micelar Crítica (cmc) • Estabilizada – Hidratação (Solvatação) – Interações hidrofóbicas •Altera a viscosidade do meio – Substâncias anfifílicas • Tensoativos – Abaixo da cmc -> Soluções Verdadeiras – Acima da cmc -> Dispersão Coloidal = Solução coloidal Dispersões Colidais Colóides de Associação Suspensões • Sistema heterogêneo constituído por duas fases – Fase Interna • Sólido Insolúvel (praticamente insolúvel) – Fase Externa • Líquido (Suspensões farmacêuticas) • Semi-sólido (Pomadas pastosas, géis) • Termodinamicamente instáveis – Grande área superficial • Tamanho das partícula – Normalmente, acima de 0,2 micrometros (200 nm) • Suspensões coloidais – 1 nm até 0,5 µm • Suspensões grosseiras ou Suspensões – 1 ate 100 µ m Suspensões • Aspectos físico-químicos •Controlar a velocidade de sedimentação – Aspecto homogêneo (Estabilidade Cinética parcial) •Redispersibilidade – Reconstituir com facilidade por agitação » Com a agitação todo o sólido deve ser suspenso (resuspensão) •Ângulo de contato sólido/fase externa – Molhabilidade •Crescimento de Cristais Suspensões • Fase Interna -: Partículas – Tamanho e Forma • Fator crítico • Grandes – Sedimentação rápida • Pequenas – Sedimentação lenta » Formação de agregados compactos-: Cake – Distribuição • Homogênea x Heterogênea (Sistema Polidisperso) – Densidade • Invariável -: Ideal a mesma da fase Externa Velocidade de Sedimentação Suspensões • Ressuspensão – As suspensões farmacêuticas devem apresentar sobrenadante límpido e o sedimento formado deve ser de fácil dispersão – Sedimentação • Floculação -: Mínimo Secundário – Potencial Zeta » Força de Atração > Força de Repulsão » As partículas ficam próximas uma das outras, comportando-se com uma só (Floco), porém quando “agitadas”, a força de atração é vencida e as partículas se desprendem facilmente, apresentando assim um aspecto homogêneo, temporário, da suspensão » Agentes Floculantes = Eletrólitos, Polieletrólitos, tensoativos, Macromoléculas Redispersibilidade Cake Floco Suspensões Redispersibilidade Sistema Desfloculado ' = E o o o EAN Floculado Suspensões • Volume de Sedimentação (F) – É a relação entre a altura do sedimento formado (Vsed) pelo volume total da suspensão (Vtot); é o volume de equilíbrio da suspensão – Para suspensões farmacêuticas em geral -: 0 – 1 – Suspensões defloculada -: Pequeno – Suspensões floculadas -: Grande • ou • Grau de Floculação (β) – Relação entre o volume de sedimentação de uma suspensão floculada (Ffloc) e o volume de sedimentação de uma suspensão defloculada (Fdefloc) sed tot V F V  Redispersibilidade s l H F H  floc defloc F F   Suspensões Redispersibilidade – Potencial Zeta 2 2 1 2 kT k cz e   Potencial Zeta F ou HS/HL Caking + - Caking Floculada Concentração do Agente Floculante sfloculado d [7] AU LRF |BIDUBOS 5 o um a E E Et as = (IHSH) ogSEUBuapes ep luna, nie floculante escente de ag Suspensões • Calcular o tempo que leva para sedimentar uma suspensão com 10 cm de altura, após a sua redispersão. A partícula em suspensão, tem um raio de 4 µm e apresenta uma densidade específica de 4 g/mL, e está em um meio com viscosidade de 100 cP e uma densidade específica de 1,2 g/mL. • Para a mesma suspensão, calcular qual é o volume de sedimentação (F), após 12 horas.