El tema principal de este artículo será una partícula coloidal. Aquí consideraremos el concepto de solución coloidal y micelas. Y también familiarizarse con la principal diversidad de especies de partículas relacionadas con coloidal. Detengámonos por separado en las diversas características del término en estudio, algunos conceptos individuales y mucho más.
Introducción
El concepto de partícula coloidal está estrechamente relacionado con varias soluciones. Juntos, pueden formar una variedad de sistemas microheterogéneos y dispersos. Las partículas que forman tales sistemas normalmente varían en tamaño de una a cien micras. Además de la presencia de una superficie con límites claramente separados entre el medio disperso y la fase, las partículas coloidales se caracterizan por la propiedad de baja estabilidad y las propias soluciones no pueden formarse espontáneamente. La presencia de una gran variedad en la estructura de la estructura interna y tamaños provoca la creación de una gran cantidad de métodos para la obtención de partículas.
El concepto de sistema coloidal
En soluciones coloidales, las partículas en todas suslos agregados forman sistemas de tipo disperso, que son intermedios entre las soluciones, que se definen como verdaderas y gruesas. En estas soluciones, las gotas, partículas e incluso burbujas que forman la fase dispersa tienen tamaños de uno a mil nm. Están distribuidos en el espesor del medio disperso, por regla general, continuos, y difieren del sistema original en composición y/o estado de agregación. Para comprender mejor el significado de tal unidad terminológica, es mejor considerarla en el contexto de los sistemas que forma.
Definir propiedades
Entre las propiedades de las soluciones coloidales, se pueden determinar las principales:
- Las partículas que se forman no interfieren con el paso de la luz.
- Los coloides transparentes tienen la capacidad de dispersar los rayos de luz. Este fenómeno se denomina efecto Tyndall.
- La carga de una partícula coloidal es la misma para los sistemas dispersos, por lo que no pueden presentarse en solución. En el movimiento browniano, las partículas dispersas no pueden precipitar, lo que se debe a que se mantienen en estado de vuelo.
Tipos principales
Unidades básicas de clasificación de soluciones coloidales:
- Una suspensión de partículas sólidas en gases se llama humo.
- Una suspensión de partículas líquidas en gases se llama niebla.
- A partir de pequeñas partículas de tipo sólido o líquido, suspendidas en un medio gaseoso, se forma un aerosol.
- Una suspensión de gas en líquidos o sólidos se llama espuma.
- La emulsión es una suspensión líquida en un líquido.
- Sol es un sistema dispersotipo ultramicroheterogéneo.
- Gel es una suspensión de 2 componentes. El primero crea un marco tridimensional, cuyos vacíos se llenarán con varios solventes de bajo peso molecular.
- Una suspensión de partículas de tipo sólido en líquidos se denomina suspensión.
En todos estos sistemas coloidales, el tamaño de las partículas puede variar mucho dependiendo de su naturaleza de origen y estado de agregación. Pero incluso a pesar de una cantidad tan extremadamente diversa de sistemas con diferentes estructuras, todos son coloidales.
Diversidad de especies de partículas
Las partículas primarias con dimensiones coloidales se dividen en los siguientes tipos según el tipo de estructura interna:
- Suspensoides. También se denominan coloides irreversibles, que no pueden existir por sí solos durante largos períodos de tiempo.
- Coloides de tipo micelar o, como también se les llama, semicoloides.
- Coloides de tipo reversible (molecular).
Los procesos de formación de estas estructuras son muy diferentes, lo que complica el proceso de entenderlas a un nivel detallado, a nivel de química y física. Las partículas coloidales, a partir de las cuales se forman este tipo de soluciones, tienen formas y condiciones extremadamente diferentes para el proceso de formación de un sistema integral.
Determinación de suspensoides
Los suspensoides son soluciones con elementos metálicos y sus variaciones en forma de óxido, hidróxido, sulfuro y otras sales.
Todoslas partículas constituyentes de las sustancias antes mencionadas tienen una red cristalina molecular o iónica. Forman una fase de un tipo disperso de sustancia - un suspensoide.
Una característica distintiva que permite distinguirlas de las suspensiones es la presencia de un índice de dispersión más elevado. Pero están interconectados por la f alta de un mecanismo de estabilización para la dispersión.
La irreversibilidad de los suspensoides se explica por el hecho de que el sedimento del proceso de su vaporización no permite que una persona obtenga soles nuevamente al crear contacto entre el sedimento mismo y el medio disperso. Todos los suspensoides son liófobos. En este tipo de soluciones se denominan partículas coloidales relacionadas con metales y derivados de sales que han sido trituradas o condensadas.
El método de producción no es diferente de las dos formas en que siempre se crean los sistemas dispersos:
- Obtención por dispersión (molienda de cuerpos grandes).
- El método de condensación de sustancias iónicas y molecularmente disueltas.
Determinación de coloides micelares
Los coloides micelares también se denominan semicoloides. Las partículas de las que se crean pueden surgir si existe un nivel suficiente de concentración de moléculas de tipo anfifílico. Estas moléculas solo pueden formar sustancias de bajo peso molecular al asociarlas en un agregado de una molécula: una micela.
Las moléculas de naturaleza anfifílica son estructuras formadas por un radical hidrocarbonado con parámetros y propiedades similares a un disolvente no polar y un grupo hidrofílico, quetambién llamado polar.
Las micelas son aglomeraciones específicas de moléculas espaciadas regularmente que se mantienen unidas predominantemente mediante el uso de fuerzas dispersivas. Las micelas se forman, por ejemplo, en soluciones acuosas de detergentes.
Determinación de coloides moleculares
Los coloides moleculares son compuestos de alto peso molecular de origen natural y sintético. El peso molecular puede oscilar entre 10.000 y varios millones. Los fragmentos moleculares de tales sustancias tienen el tamaño de una partícula coloidal. Las moléculas mismas se llaman macromoléculas.
Los compuestos de tipo macromolecular sujetos a dilución se denominan verdaderos, homogéneos. Ellos, en el caso de dilución extrema, comienzan a obedecer la serie de leyes generales para formulaciones diluidas.
Obtener soluciones coloidales de tipo molecular es una tarea bastante sencilla. Basta con que la sustancia seca y el disolvente correspondiente entren en contacto.
La forma no polar de las macromoléculas puede disolverse en hidrocarburos, mientras que la forma polar puede disolverse en disolventes polares. Un ejemplo de esto último es la disolución de varias proteínas en una solución de agua y sal.
Reversible Estas sustancias se denominan debido al hecho de que someterlas a evaporación con la adición de nuevas porciones de residuos secos hace que las partículas coloidales moleculares tomen la forma de una solución. El proceso de su disolución debe pasar por una etapa en la que se hincha. Es un rasgo característico que distingue a los coloides moleculares, enen el contexto de otros sistemas discutidos anteriormente.
En el proceso de hinchamiento, las moléculas que forman el solvente penetran en el espesor sólido del polímero y, por lo tanto, separan las macromoléculas. Estos últimos, debido a su gran tamaño, comienzan a difundirse lentamente en soluciones. Externamente, esto se puede observar con un aumento en el valor volumétrico de los polímeros.
Dispositivo micelar
Las micelas del sistema coloidal y su estructura serán más fáciles de estudiar si consideramos el proceso de formación. Tomemos como ejemplo una partícula de AgI. En este caso, se formarán partículas de tipo coloidal durante la siguiente reacción:
AgNO3+KI a AgI↓+KNO3
Las moléculas de yoduro de plata (AgI) forman partículas prácticamente insolubles, en cuyo interior la red cristalina estará formada por cationes de plata y aniones de yodo.
Las partículas resultantes inicialmente tienen una estructura amorfa, pero luego, a medida que cristalizan gradualmente, adquieren una estructura de apariencia permanente.
Si toma AgNO3 y KI en sus respectivos equivalentes, entonces las partículas cristalinas crecerán y alcanzarán tamaños significativos, superando incluso el tamaño de la propia partícula coloidal, y luego rápidamente precipitado.
Si toma una de las sustancias en exceso, puede fabricar artificialmente un estabilizador, que informará sobre la estabilidad de las partículas coloidales de yoduro de plata. En caso de exceso de AgNO3la solución contendrá más iones de plata positivos y NO3-. Es importante saber que el proceso de formación de las redes cristalinas de AgI obedece a la regla de Panet-Fajans. Por lo tanto, sólo puede proceder en presencia de los iones que componen esta sustancia, que en esta solución están representados por cationes de plata (Ag+).
Los iones Argentum positivos seguirán completándose en el nivel de formación de la red cristalina del núcleo, que está firmemente incluida en la estructura micelar y comunica el potencial eléctrico. Es por esta razón que los iones que se utilizan para completar la construcción de la red nuclear se denominan iones determinantes de potencial. Durante la formación de una partícula coloidal, las micelas, existen otras características que determinan uno u otro curso del proceso. Sin embargo, todo se consideró aquí usando un ejemplo con la mención de los elementos más importantes.
Algunos conceptos
El término partícula coloidal está estrechamente relacionado con la capa de adsorción, que se forma simultáneamente con iones de tipo determinante del potencial, durante la adsorción de la cantidad total de contraiones.
Un gránulo es una estructura formada por un núcleo y una capa de adsorción. Tiene un potencial eléctrico del mismo signo que el potencial E, pero su valor será menor y dependerá del valor inicial de los contraiones en la capa de adsorción.
La coagulación de partículas coloidales es un proceso llamado coagulación. En sistemas dispersos, conduce a la formación de pequeñas partículas.los más grandes El proceso se caracteriza por la cohesión entre pequeños componentes estructurales para formar estructuras coagulativas.
