Processo químico com dispersão e dispersante
Coloides são misturas em estado sólido, líquido ou gasoso que são compostas por uma fase dispersante e outra dispersa.
Por misturas entende-se que são composições formadas por duas ou mais substâncias puras. Essas misturas homogêneas e heterogêneas dependem do modo como se apresentam.
Ao olho nu, os coloides são vistos como uma mistura homogênea. Contudo, quando vistos sob microscópio são identificados como heterogêneos. As misturas possuem partículas de tamanho intermediário entre a solução verdadeira e a suspensão com intervalos de um e 100 nanômetros.
Os coloides podem ser em gel, espuma, aerossol, emulsão e sol. (Foto: Wikimedia).
Por volta de 1861, ao observar como as substâncias reagiam sob diferentes condições de temperatura e pressão, T. Graham descobriu que a mesma substância pode agir como cristaloide ou coloide. Os estudos acerca desse assunto resultaram na classificação das substâncias coloides. À época, Graham afirmou que as substâncias que se difundem lentamente através do papel de pergaminho são coloides, como as gelatinas.
O nome coloide vem da palavra grega que significa "cola". Quase todas as tintas são colas, por isso são coloides em que as partículas de pigmento, aglutinante e enchimento criam a cor, a resistência e a substância do revestimento que a tinta terá após a secagem.
Presença dos coloides no dia a dia
No cotidiano os coloides estão presentes em diversos produtos usados e consumidos pelas pessoas como queijo, leite, gelatina, iogurtes, shampoo, hidratantes, tintas, pedras preciosas e fumaça, por exemplo.
Um exemplo muito comum da presença dos coloides está nas claras batidas em neve. Nesse processo, a clara em estado líquido é componente disperso enquanto que o ar é o componente dispersante. A mistura resulta da reação química em que a clara transforma-se em espuma.
Tipos
Existem diversos tipos de coloides, dos quais a base no estado físico das partículas dispersas e dispersantes indicam a classificação da mistura. Eles podem ser do tipo: gel, espuma, aerossol, emulsão e sol (com aspecto de solução).
Gel
Componente Disperso: líquido.
Componente Dispersante: sólido.
Exemplos: gelatina, pasta de dente e sílica-gel.
Espuma
Componente Disperso: gás.
Componente Dispersante: líquido ou sólido.
Exemplos: espuma de barbear, clara em neve e chantili.
Aerossol
Componente Disperso: sólido ou líquido.
Componente Dispersante: gás.
Exemplos: spray, fumaça, neblina e nuvem.
Emulsão
Componente Disperso: líquido.
Componente Dispersante: líquido ou sólido.
Exemplos: manteiga, maionese, sorvete e queijo.
Sol
Componente Disperso: sólido.
Componente Dispersante: líquido ou sólido.
Exemplos: pérola, rubi e sangue.
As fases
Os coloides têm duas fases: contínua e de dispersão, que podem ser gasosas, líquidas, sólidas ou plasmáticas.
Na fase contínua, o coloide apresenta forma líquida e, na dispersa, apresenta partículas sólidas. No entanto, podem existir os coloides com componentes em outros estados de agregação.
Características dos coloides
Os coloides são sistemas coloidais, ou seja, mistura de substâncias formadas por compostos dispersos e dispersantes que podem ser partículas de átomo, íon ou molécula.
Por substância dispersa e dispersante entende-se que as dispersões referem-se às misturas, como ocorre quando mistura-se sal com água ou sal e areia. Nessa mistura, obtém-se duas dispersões. A substância que está espalhada, de maneira homogênea (como o sal na água) ou de maneira heterogênea (como a areia na água), é a “dispersa” enquanto que a água, nesse exemplo, faz o papel de dispersante.
Os coloides apresentam partículas com intervalos de um e 100 nanômetros, sendo que os seus compostos não podem ser filtrados. Têm massa elevada, são relativamente grandes e apresentam relação entre a área e o volume da partícula.
Uma das características mais importantes para detectar coloides é que eles embora pareçam ser homogêneos, quando observados num ultramicroscópio e iluminados lateralmente apresentam pontos de luz que se movem rapidamente em ziguezague. Esse movimento é conhecido por “movimento browniano”.
Interações coloidais
As interações entre partículas coloidais dependem da distância de separação e da quantidade de partículas coloidais dispersas, bem como as forças externas
que influenciam na interação e colisão.
As partículas coloidais adquirem cargas elétricas na superfície quando expostas ao contato com solvente polar, por diferentes mecanismos. Assim, nas dispersões pode haver:
1) Interação repulsiva de duplas camadas de cargas.
2) Interação atrativa de van der Waals.
3) Interação de efeito estérico e repulsivo de cadeias de polímeros adsorvidos nas partículas.
4) Interação atrativa de polímeros.
5) Interação de moléculas de solvente.
6) Interação hidrofóbica.