COLOID: CARACTERISTICI, TIPURI, APLICAȚII, EXEMPLE - CHIMIE - 2025

Cele Coloizii sunt amestecuri în care particule insolubile mici (numite faze disperse) sunt distribuite suspendate într - un mediu de dispersie continuu (sau faza fluidă). Particulele fazei dispersate, precum cele din faza de dispersie, pot fi gazoase, lichide sau solide.

Exemple de coloizi includ ceața, unde mediul de dispersie este aer și faza dispersată este picăturile de apă microscopice. Un caz evident ar fi un suc, mediul de dispersie fiind apa și faza de dispersie a mineralelor, vitaminelor, hidraților etc.

Norii sunt un exemplu de coloizi gazoși, deoarece conțin picături microscopice sau cristale de apă suspendate în aer. Sursa: pexels.com

Raza particulelor de fază dispersată este cuprinsă între 0,001 um și 0,1 um (1 nm la 1000 nm). Această rază este atât de mică încât sedimentarea sa este foarte mică, motiv pentru care coloidii sunt considerați amestecuri stabile; deși tind să aibă un aspect tulbure.

Coloidele au un set de caracteristici proprii, cum ar fi efectul Tyndall. Aceasta constă în faptul că particulele fazei dispersate sunt capabile să împrăștie lumina în toate direcțiile.

Coloidele, datorită afinității lor pentru apă, sunt clasificate drept hidrofile și hidrofobe. În plus, dintre acestea există următoarea clasificare: emulsie, emulsie solidă, sol, gel, spumă, spumă solidă, aerosol lichid și aerosol solid.

Caracteristicile coloidelor

Compoziţie

Toate combinațiile de gaz, lichid și solid pot provoca coloizi; cu excepția amestecurilor de gaze care formează soluții adevărate. Indiferent dacă amestecul formează o dispersie coloidală sau o suspensie, depinde de mărimea particulelor, ceea ce poate fi considerat analog solutului.

Adsorbţie

Deoarece particulele coloidale sunt împărțite fin, rezultă că suprafața lor este foarte mare. Acest lucru face ca particulele coloidale să adsorbe ioni, precum și gaze, lichide și solide.

Electroforeză

Particulele coloidale sunt de obicei încărcate electric; acesta este cazul proteinelor și acizilor nucleici. Prin urmare, aceste macromolecule se pot deplasa într-un câmp electric, deplasându-se spre anod sau catod, în funcție de sarcina lor electrică.

Dializă

Particulele coloidale au o rază care le împiedică să treacă prin porii membranelor de dializă, permițându-le să fie separate de alte particule mai mici suspendate. Această caracteristică este utilizată pentru a elimina substanțele nedorite din suspensiile coloidale.

Mișcarea browniană

Particulele coloidale sunt înzestrate cu mișcare vibratorie aleatoare în toate direcțiile, adică mișcare browniană. Această caracteristică contribuie la faptul că particulele nu se sedimentează și că se menține omogenitatea și stabilitatea suspensiilor coloidale.

Efect Tyndall

Particulele coloidale în suspensie sunt capabile să împrăștie lumina în toate direcțiile, caracteristică pe care soluțiile nu le prezintă. Din acest motiv, se poate observa calea unei raze de lumină care trece printr-o suspensie coloidală. De exemplu, un fascicul de lumină care luminează ceața.

Tipuri de coloizi

Emulsie

Este un coloid format din amestecul a două lichide imiscibile; una formează faza dispersată și cealaltă faza dispersantă. Este de obicei tipul de amestec ulei-apă.

Emulsie solidă

Este un tip de coloid în care faza sa dispersată este un solid, iar faza sau mediul său de dispersie este un lichid.

Spumă

Este un tip de coloid în care faza dispersată este un gaz care formează bule, înconjurat de faza de dispersie, care este un lichid.

Spuma de bere este un exemplu de coloid de tip spumă, în care faza fluidă este lichidul de bere, iar faza dispersată este bule de aer Sursa: Engin Akyurt via Pexels.

Spumă solidă

Faza dispersată este un gaz, iar faza sau mediul de dispersie este un solid. Acest tip de coloid este produs la fabricarea pâinii și brânzei.

Soarele și gelurile

Este un sistem coloidal în care faza de dispersie este solidă, iar faza dispersată este un lichid sub formă de ciorchini. Condensarea sau hidroliza solului produce un gel care formează un material solid umplut cu lichid.

Se spune că gelurile au o densitate similară lichidelor, dar structura lor seamănă cu cea a solidelor.

Aerosol lichid

Este un tip de coloid în care faza dispersată este un lichid, iar faza sau mediul de dispersie este un gaz.

Spray solid

Este un sistem coloidal în care faza dispersată este un solid, iar faza sau mediul de dispersie este un gaz.

Aplicații

Biologic

Coloizii sunt prezenți în celulele ființelor vii. În formele de soare și geluri constituie citoplasma și nucleul. Prin urmare, viața este considerată ca o expresie a prezenței coloidelor.

Industrial

Coloizii sunt folosiți în vopsele, materiale plastice, insecticide agricole, cerneluri, cimenturi, săpunuri, lubrifianți, detergenți, adezivi, precum și în multe alimente.

Vopsele sunt alcătuite din pigmenți coloidali dispersați în solvenți lichizi, capabili să formeze o peliculă solidă pe măsură ce vopseaua se usucă.

Cerneala folosită la tipărirea ziarelor este fabricată din carbon negru coloidal în ulei. Între timp, cerneala din stilouri este formată din coloizi de tip gel.

Medicinal

Soluțiile coloidale sunt utilizate pentru extinderea volumului plasmatic la pacienții cu hipovolemie postoperatorie. Coloizii de argint sunt folosiți ca antibiotice care inactivează enzimele din bacterii, ciuperci și viruși. Se observă că coloidii de cupru au activitate anticancerigenă. De asemenea, coloidele de mercur au acțiune antisifilitică.

Coloizii fac parte din mecanismele de transport și transport al medicamentelor, cum ar fi hidrogeluri, microemulsii, lipozomi, micelele, nanoparticule și nanocristale.

Etaje

Principalele componente coloidale ale solurilor sunt sedimentele minerale sub formă de argilă și humus. Coloidele de sol joacă un rol important în depozitarea și schimbul de minerale necesare plantelor, în special Ca2 ⁺ , Mg ²⁺ și K ⁺ .

Agenți de îngroșare

Coloizii dau proprietățile de curgere medii dezirabile pentru pastele de dinți, loțiuni, lubrifianți etc., asigurându-le stabilizarea și menținerea fazelor lor.

Alimente

Coloidele pot fi considerate omniprezente în alimente, deoarece sunt prezente în aproape toate. De exemplu, albusul de ou este un coloid asemănător unui sol, care este alcătuit din molecule de proteine ​​cu lanț lung, strânse strâns din cauza legăturilor de hidrogen.

Încălzirea albusului de ou rupe legăturile proteice și solul coloid se transformă într-un hidrogel.

Exemple de coloizi

Emulsie solidă: brânză, unt și jeleu.

Emulsie: lapte, cremă facială și maioneză.

Spuma: smântână de ras, frișcă și spumă de bere.

Spumă solidă: burete, cauciuc și piatră ponce.

Talpi: albus de ou crud, vopsea și cerneală chinezească.

Geluri: albus de ou prăjit, cerneală cu bilă și gelatină.

Aerosol lichid: ceață, ceață, nori și rouă.

Aerosol solid: fum, materiale de evacuare a automobilului și particule în aer.

Referințe

1. Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.
2. Law J., & Brar A. (15 decembrie 2019). Coloizi. Chimie LibreTexturi. Recuperat din: chem.libretexts.org
3. Wikipedia. (2020). Coloid. Recuperat de la: en.wikipedia.org
4. Charles Clay. (30 aprilie 2018). Caracteristicile unui coloid. Sciencing. Recuperat de la: știința.com
5. Con A. (1995). Utilizarea coloidelor în practica clinică. Jurnalul britanic de medicină de spital, 54 (4), 155-159.
6. QuimiNet. (7 februarie 2013). Soluții coloidale și utilizările lor în medicină. Recuperat de la: quiminet.com