31 Teorico 31 Coloides Dra Galleano

Fase dispersante

SISTEMAS DISPERSOS

Fase dispersa

Coloides: suspensiones y emulsiones
Sistemas dispersos
2014

COLOIDES Partículas de tamaño variado (1-10 nm a
1-10 mm; o alrededor de 500 nm, según Atkins).

Teórico 31

Interacciones atractivas fuertes

3 de Noviembre
Dra. Mónica Galleano
mgallean@ffyb.uba.ar

SISTEMAS DISPERSOS

CONCEPTO DE COLOIDE
(Graham, 1861)

Fase dispersante
Fasedispersa

CLASIFICACIÓN
De acuerdo a la afinidad entre la fase dispersante y la fase dispersa

LIÓFOBOS/HIDRÓFOBOS: Termodinámicamente inestables
LIÓFILOS/HIDRÓFILOS: Termodinámicamente estables

EFECTO TYNDALL

Soluciones viscosas, lentamente difusibles, que
no atraviesan membranas semipermeables.
PROPIEDADES CLÁSICAS
• No se ven fases diferentes al microscopio óptico común
• Presentan efecto Tyndall
•Poseen carga eléctrica
INCLUYEN
Emulsiones y Suspensiones
Agregados moleculares (micelas)
Soluciones de macromoléculas
Sistemas biológicos

CLASIFICACIÓN DE COLOIDES LIÓFOBOS
Tipo

Fase dispersa

Aerosol líquido
Aerosol sólido
Espuma
Emulsión
Suspensión
Espuma
Emulsión sólida
Suspensión sólida
No existe

Líquido
Sólido
Gas
Líquido
Sólido
Gas
Líquido
Sólido
Gas

Fase continua
Gas
Gas
LíquidoLíquido
Líquido
Sólido
Sólido
Sólido
Gas

1

ESTABILIDAD DE COLOIDES LIÓFOBOS/HIDRÓFOBOS (1)

Relación Superficie/volumen grande (

ESTABILIDAD DE COLOIDES LIÓFOBOS/HIDRÓFOBOS (2)

EMULSIÓN

A/V)

SUSPENSIÓN

Tendencia de las partículas a asociarse para
reducir su área superficial, que a T y P constante
es el proceso espontáneo
Estabilización por
formulación

Espontáneo

dG = g dA
g es la tensiónsuperficial de la interfase
Si dA < 0
dG <0

ESTABILIDAD DE COLOIDES LIÓFOBOS (2)
Movimiento de
partículas

encuentros

creaming o
sedimentación

Sedimentación,
floculación,
coalescencia

Flotación o
creaming

ESTABILIDAD DE COLOIDES LIÓFOBOS (2)
Fuerzas intermoleculares entre partículas coloidales
Fuerzas de van der Waals (electromagnéticas de atracción)

Velocidad de creaming o sedimentación = v

Leyde Stokes

v = 2 g r2 (r1 - r2)
9h

r = radio de la partícula
(r1 - r2) = diferencia de densidad entre las dos fases
n = viscosidad de la fase dispersante

ESTABILIDAD DE COLOIDES LIÓFOBOS (2)
Fuerzas intermoleculares entre partículas coloidales

Fuerzas electrostáticas de repulsión
Fuerzas de Born (repulsivas de corto alcance)
Fuerzas estéricas dependientes de la geometría y la
conformación delas moléculas
Fuerzas de solvatación debido a cambios en la cantidad
absorbida del solvente

ENERGÍA DE INTERACCIÓN TOTAL
(V o Eint)

Fuerzas de van der Waals (electromagnéticas de atracción)
Fuerzas electrostáticas de repulsión

Teoría DLVO
(Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek)

Suspensiones hidrofóbicas

V = Einteracción = Eatracción + Erepulsión
Componente
de atracción

Componente
de repulsión

-+

2

ENERGÍA DE ATRACCIÓN (2)
ENERGÍA DE ATRACCIÓN (1)
•2 partículas del mismo tipo

r

•Se atraen mutuamente por fuerzas de
VAN DER WAALS
•Se manifiestan cuando están muy
próximas
•Disminuyen con

Cuando dos partículas se acercan mucho las
fuerzas de atracción predominan, se adhieren y
COAGULAN

D

Eatr =

Se inestabiliza el coloide

-Ar
12D

D7

•D/r pequeña = atracción fuerte
A = constante deHamaker

•D/r grande = atracción débil

ENERGÍA DE REPULSIÓN (1)

•2 partículas cargadas del
mismo tipo

+

+

•Se repelen mutuamente por
fuerzas ELECTROSTÁTICAS
REPULSIVAS

+
+
+

ENERGÍA DE REPULSIÓN (2)

+

r
+

+

La repulsión electrostática tiende a impedir el
acercamiento para que no se manifiesten las fuerzas
atractivas.

+

+ R +
+ +
+
+

+

•La carga se obtiene por
ionización, adsorción(Ej
tensioactivos) y fricciones

+

+

La energía de atracción depende de: naturaleza
química y tamaño de partícula del material a
dispersar

+
+
+
+

+

Se estabiliza el coloide

+

La energía de repulsión depende de
potencial zeta

ENERGÍA DE REPULSIÓN (1)
+

+
+
+
+

+

+

Erep = cte r2 2 e-D/rd
R

+

+ R +
+ +
+
+

r
+

+

+

+

DOBLE CAPA ELÉCTRICA (1)

+
+
+
+

+

+

•rd es el espesor de...