Micelas

Fuente: Environmental Chemistry. Stanley Manahan
LA NATURALEZA DE LAS PARTÍCULAS COLOIDALES Muchos minerales, algunos contaminantes orgánicos, materiales proteicos, algunas algas y bacterias están suspendidas en el agua como partículas muy pequeñas. Tales partículas tienen características tanto de especies en solución como de partículas mayores en suspensión, con rangos en su diámetro de cercade 0,001 micrómetro (µm) hasta alrededor de 1 micrómetro (µm), las cuales dispersan la luz blanca como una luz azul observadas a ángulos rectos a la luz incidente, y que son clasificadas como partículas coloidales. Este efecto es llamado efecto Tyndall. Las propiedades y comportamiento de las partículas coloidales son influenciadas fuertemente por sus características físico-químicas, incluyendo suárea especifica, alta energía interfacial y una alta razón superficie/densidad de carga. Clasificación: Coloides hidrofilicos: consisten generalmente de macromoléculas, tales como proteínas y polímeros sintéticos, caracterizados por fuentes interacciones con el agua, dando como resultado una formación espontánea de coloides cuando son colocados en agua. Hasta cierto punto, estos coloides sonsoluciones de moléculas o iones muy grandes. Estas suspensiones son menos afectadas por la adición de sales al agua pues son suspensiones de coloides hidrofóbicos. Coloides hidrofóbicos: interactúan en una menor extensión con el agua y son estables debido a sus cargas eléctricas positivas o negativas. La superficie cargada de la partícula coloidal y su contraión que lo rodea esta compuesta de una doblecapa eléctrica, que provoca que unas se repelen con otras. Estos coloides son, por lo general, causan el asentamiento por la adición de sales. Ejemplos de este tipo de coloides son partículas de arcilla, gotas de petróleo, y pequeñas partículas de oro.

Representación de una partícula coloidal hidrofóbica cargada negativamente rodeada en solución por contraiones cargados positivamente, formandouna doble capa eléctrica

Dra. Beatriz Helena Soto Instituto de Investigaciones Oceanológicas.

Fuente: Environmental Chemistry. Stanley Manahan

Asociación de coloides que consisten de agregados especiales de iones o moléculas llamadas micelas, para entender como esto sucede, considere al estearato de sodio, un jabón con la estructura mostrada abajo.

OCH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C-O-Na+

Representada como

.

El ión estearato tiene una cabeza polar y una larga cola como cadena organofílica CH3(CH2)16. En cuanto a números, los aniones estearato tienden a formar racimos consistentes en no menos de 100 aniones enclaustrados juntos con sus colas hidrocarbonadas al interior de una partícula coloidal esférica, y en la superficie suscabezas iónicas en contacto con agua y con contraiones Na+. Esto da como resultado la formación de micelas. Las micelas pueden visualizarse como gotas de aceite de alrededor de 3-4 nanometros (nm) de diámetro y cubierto con iones o grupos polares. De acuerdo a este modelo, las micelas se forman cuando una cierta concentración de especies surfactantes, típicamente alrededor de 1x10-³, es alcanzada. Laconcentración a la cual esto ocurre es llamada concentración micelar crítica.

Representación de una partícula de micela coloidal de jabón.

Dra. Beatriz Helena Soto Instituto de Investigaciones Oceanológicas.

Fuente: Environmental Chemistry. Stanley Manahan
Estabilidad coloidal La estabilidad de los coloides es una consideración primordial en la determinación de su comportamiento. Estánimplicados en fenómenos químicos acuáticos importantes, incluyendo la formación de sedimentos, dispersión y aglomeración de células de bacteria y, dispersión y remoción de contaminantes (tales como crudo de petróleo desde un derrame del mismo). De la discusión anterior, los fenómenos principales que contribuyen a la estabilización de los coloides son la hidratación y la carga superficial. La...