Interfase liquida de sistemas heterodispersos

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INTERFASE LIQUIDA
Definiciones. Ciertas sustancias, cuando se dispersan en el seno de un líquido, tienden a emigrar y concentrarse en la superficie o interfase del líquido. A todas aquellas sustancias o cuerpos que se concentran en una superficie o interfase se les da el nombre de agentes superficialmente activos, y modernamente se les conoce como agentes tensoactivos. Cuando las moléculas de unsoluto se acumulan en la interfase gas/líquido de la disolución se dice que hay adsorción; frecuentemente se produce también adsorción cuando se ponen en contacto un líquido o un gas con un sólido, siendo adsorbido, en este caso, el primero (adsorbato) sobre la superficie del sólido, el cual constituye el material adsorbente. La adsorción no debe confundirse con la absorción, fenómeno éste por elcual el líquido o el gas llegan a penetrar dentro de los espacios capilares del absorbente. Así, por ejemplo, la toma de agua por una esponja es un caso de absorción, pero la concentración de moléculas de alcaloide sobre la superficie de una arcilla es un fenómeno de adsorción. Cuando no hay posibilidad de discernir de cual de los dos fenómenos se trata, como sucede en ciertos procesos:complejos, entonces puede emplearse el término ambiguo de sorción.
[pic]
Un caso de este tipo se presenta cuando el ácido clorhídrico, el sorbato, es tomado por el carbón vegetal activo, el sorbente, pues aquí el ácido es adsorbido por la superficie del carbón, pero, probablemente también es absorbido en los espacios capilares, hendiduras e irregularidades, los cuales son característicos del carbónvegetal, que posee un alto grado de activación. Uno de los procedimientos mediante el cual una sustancia puede ser distribuida y adsorbida en una superficie es el denominado de extensión o esparcimiento ("spreading"). Así, si se coloca una gota de ácido oleico en un extremo de la superficie de agua pura contenida en un recipiente, aquélla se extenderá rápidamente sobre la citada superficie en forma defilm monomolecular (capa de una molécula de espesor). Como en seguida sé señalará, la causa de la extensión y adsorción de una sustancia sobre una superficie es, debida, muchas veces, a la estructura química especial de las moléculas de la sustancia superficialmente activa.
Adsorción. Cuando una molécula que, simultáneamente, contiene una parte polar y otra no polar (molécula hidrófila-lipófila)se dispersa en el agua, aquélla queda adsorbida en la superficie acuosa. Se ha demostrado, mediante estudios realizados sobre las presiones superficiales, a los cuales nos referiremos más adelante, que las moléculas situadas en la superficie acuosa se orientan con los grupos polares dirigidos hacia el interior del agua y los grupos no polares hacia el aire. Además, si una molécula polar-no polar,como la del ácido esteárico u oleico, es adsorbida en una interfase agua-aire o agua-aceite, su concentración en esta interfase hace disminuir la energía libre interfacial y, por tanto, la tensión superficial. La adsorción de un ácido graso en la interfase agua-aire se esquematiza en la figura 5 a, y en la figura 5 b, la de la interfase agua-aceite, representándose la cadena carbonada de lamolécula del ácido graso por un rectángulo, y el grupo carboxílico por un círculo.
GIBBS fue el primero que, en 1878, estudió cuantitativamente la adsorción, obteniendo la ecuación de la adsorción que lleva su nombre, la cual se expone a continuación, y será deducida en la página 724:
[pic]
en donde [pic]es la concentración en la superficie, es decir, la cantidad de sustancia polar-no polar, porunidad de área superficial, en exceso con relación al resto del líquido, c la concentración de la sustancia en el líquido total, R la constante de los gases, T la temperatura absoluta y dy/dc es la variación de la tensión superficial de la disolución con el cambio de la concentración total de la sustancia en el líquido.
La ecuación [5] apoya lo ya establecido de que una disminución de la tensión...
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