COLOIDES

El concepto de sistema homogneo, sustancia pura o disolucin verdadera, y el de sistema

heterogneo, mezcla grosera de dos o ms sustancias, es inmediato y claro. Sin embargo,

esta definicin no es delimitada, y no hay sistemas que son francamente homogneos ni

francamente heterogneos.

En las disoluciones verdaderas el tamao de las partculas disueltas es el tamao

molecular; es decir, las partculas de soluto son tomos, iones, molculas pequeas o

agregaciones de un reducido nmero de tomos o molculas. Estas disoluciones

verdaderas son transparentes, y las partculas de soluto son invisibles al microscopio,

pasan a travs de los filtros y no se depositan en el fondo: es decir, no se sedimentan al

dejar la solucin en reposo.

Unos sistemas heterogneos son las suspensiones, como arena en agua. Las

suspensiones no son transparentes, y las partculas suspendidas son visibles a simple

vista, no pasan a travs de los filtros, y, al dejar en reposo la suspensin, se separan,

depositndose en el fondo o flotando en la parte superior, segn su densidad.

Entre las disoluciones verdaderas, homogneas, y las suspensiones heterogneas estn

las disoluciones coloidales, suspensiones coloidales o coloides, como lo son la cola, el

almidn, la gelatina, la albumina, el oro coloidal, etc., en agua; representan sistemas

intermedios entre las disoluciones, verdaderas homogneas, y las suspensiones

heterogneas, se llama fase dispersante al componente en mayor cantidad, y fase

dispersa, al componente en menor cantidad, o sea al conjunto de partculas coloidales; en

los ejs. citados respectivamente el agua, la cola, el almidn, etc. Si la fase dispersante es

un lquido, las dispersiones se denominan soles. Las partculas dispersas son tan

pequeas, que no forman un fase perfectamente distinguible, pero no lo suficientes

pequeas para constituir una disolucin verdadera.

Las disoluciones coloidales, al contrario de las disoluciones verdaderas, se difunden muy

lentamente, a travs de una membrana, como papel de pergamino; generalmente no son

transparentes, y las partculas dispersas pasan a travs del papel de filtro, son invisibles al

microscopio y no se separan de la dispersin al dejarla en reposo; se pueden separar por

centrifugacin.

La distincin entre disolucin verdadera y disolucin coloidal, y entre esta y suspensin, se

basa nicamente en el tamao de las partculas dispersas no en su naturaleza ni

constitucin. Aunque esta distincin no es fija ni rigurosa, se puede establecer que el

dimetro medio de las partculas coloidales, llamadas micelas, oscila entre 10-9 cm = 100

mm y unos 10-6 cm = 1000 mm. Las micelas pueden estar constituidas por la agrupacin

de un elevado nmero de tomos o de molculas, o por una sola molcula gigante; as

cada partcula de oro coloidal es la agrupacin de un milln de tomos de oro como

mnimo, y la hemoglobina, responsable del color rojo de la sangre, es una sola molcula

gigante.

Propiedades

Efecto Tyndall. Consiste en la difraccin de los rayos luminosos que pasan a travs de

una disolucin coloidal, debido a que el dimetro medio de las partculas dispersas es

mayor que la longitud de onda de los rayos; esto hace que un haz de rayos luminosos sea

visible para un observador situado en direccin perpendicular a la marcha de los rayos. En

cambio, el haz luminoso es visible, desde cualquier posicin en que est el observador, si

pasa a travs de una disolucin verdadera o de un lquido puro, pues el dimetro medio de

las partculas es menor que la longitud de onda de los rayos. Anlogamente, el polvo de

una habitacin iluminada es invisible, pero el polvo de una habitacin semioscura a la que

llega un haz de luz solar es visible, debido a que las partculas de polvo difractan los rayos

luminosos y aparecen como puntos brillantes.

Movimiento browniano. Se sabe, por el efecto Tyndall, que las partculas coloidales no

estn fijas, sino en movimiento continuo, rpido, catico, de trayectoria en zigzag: es el

movimiento browniano; las partculas ms pequeas se mueven ms velozmente. Es una

prueba de la teora cineticomolecular que postula que las molculas estn en continuo

movimiento.

Adsorcin. Consiste en la unin de molculas, tomos, iones a las superficies de otras

sustancias; las partculas adsorbidas se unen a una superficie por fuerzas de Van der

Waals o incluso por enlaces de valencia, y forman una capa de una o dos partculas de

espesor. El fenmeno de la adsorcin es altamente selectivo, y esta seleccin se

aprovecha para separar impurezas de ciertos productos; as. Una disolucin de azcar de

color pardo se purifica hacindola pasar a travs de tierra de diatomeas, mineral poroso

finamente dividido que adsorbe las impurezas, y entonces sale la solucin clara y

transparente.

La capacidad de adsorcin depende principalmente de la superficie; por tanto, los coloides

que presentan una gran superficie tienen un gran poder adsorbente.

Electroforesis. Consiste en la migracin de las partculas coloidales en un campo

elctrico; los coloides pueden poseer cargas elctricas, bien porque ya estn cargados

ellos mismos, bien porque adsorban electrolitos. La electroforesis se comprueba mediante

un tubo en U conteniendo una disolucin coloidal; sobre cada una de las ramas se le

agrega, cuidadosamente, para que no disturbie al coloide, una disolucin de un electrlito;

al hacerle pasar la corriente elctrica, las partculas coloidales se dirigirn a los polos de

carga opuesta a la del coloide.

Dilisis. Consiste en la separacin de partculas coloidales, de tamao relativamente

grande, de otras partculas menores, como iones o molculas pequeas, a travs de

membranas semipermeables, o sea membranas permeables a las molculas de agua, a

otras molculas pequeas y a iones, e impermeables a los coloides.

Si una bolsa constituida por una membrana semipermeable, como celofn o pergamino,

en cuyo interior haya un dispersin de oro coloidal en presencia de iones frrico y cloruro

disueltos, se sumerge en un vaso con agua, las molculas de agua y los iones Fe+++ y Cl-

se difundirn, o sea pasaran a travs de la membrana, y el coloide, sin difundirse, quedar

dentro de la bolsa. Es posible separar protenas de aminocidos y de electrolitos mediante

dilisis.

smosis. Si una disolucin de azcar en agua, contenida en un vaso de paredes

completamente porosas, se introduce en un recipiente mayor con slo disolvente puro, al

cabo de un cierto tiempo todo el lquido tendr sabor dulce, debido a que las molculas de

disolvente atraviesan las paredes porosas y las de soluto van del interior al exterior del

vaso. La SMOSIS consiste en el paso de molculas de disolvente, pero no de partculas

de soluto, a travs de una membrana semipermeable. Se consigue una membrana

semipermeable precipitando ferrocianuro cprico, Cu2Fe (CN)6, sobre porcelana porosa.

Sea un recipiente con agua pura en el que se introduce una disolucin de sulfato cprico,

CuSO4, que es de color azul, contenida en un tubo de vidrio en cuya parte inferior hay una

membrana semipermeable, es decir, que deja pasar solo partculas de disolvente; despus

de un tiempo, debido al paso de molculas de disolvente, a travs de la membrana

semipermeable, del exterior al interior del tubo, el nivel de la disolucin habr aumentado, y

color azul ser mas plido. Llegar un momento en que, debido a la presin hidrosttica, la

tendencia de las molculas de disolvente a pasar del exterior al interior del tubo ser la

misma que la de pasar del interior al exterior; la presin necesaria para igualar el flujo de

disolvente en los dos sentidos es la presin osmtica, la presin osmtica se debe a las

partculas de soluto, y es la misma que tendra si estuviese en estado gaseoso, a igual

temperatura y ocupando un volumen igual al de la disolucin; por tanto, se le puede aplicar

la ecuacin de los gases: V = nRT, donde = presin osmtica, V= volumen de la

disolucin, n= numero de moles de soluto, R=constante universal de los gases, T=

temperatura absoluta de la disolucin.

Clasificacin de coloides.

Segn la afinidad de los coloides por la fase dispersante, se clasifican en lifilos, gran

afinidad, y lifobos, poca o ninguna afinidad; si la fase dispersante es agua, se llaman

respectivamente hidrfilos e hidrfobos.

Una sola partcula puede tener una parte hidrfoba, como en los detergentes. Los jabones

corrientes son las sales sdicas y potsicas de los cidos grasos; en un jabn hay un resto

alcohlico, constituido por tomos de carbono y de hidrogeno, que es hidrfobo, o sea

repele el agua, y el grupo carboxilato, polar, que es hidrfilo; luego, en una solucin de

jabn se agruparn las partes de hidrfobas entre s, quedando las hidrfilas en contacto

con el agua. Si se tiene una suspensin de una grasa o una emulsin de un aceite en una

disolucin de un jabn, la parte hidrfoba de este queda en contacto con las gotas de

grasa o de aceite, y la parte hidrfila queda en el exterior de la gota en contacto con el

agua, la fase dispersante.