Físico-Química
Profª Elaine Tôrres
SHAW, 1975 - "A ciência dos colóides se ocupa com sistemas nos quais um ou
mais dos componentes apresentam pelo menos uma ...
Por fragmentação
Esta técnica consiste em fragmentar as partículas do disperso até que elas atinjam as
dimensões caracterí...
Por aglomeração
São três técnicas principais que visão aglomerar partículas de dimensões
inferiores às do estado coloidal,...
A presença de partículas coloidais é observada em
diversos sistemas de origem natural ou individual, essas
partículas pode...
• Aerosol: consiste em um sólido ou um líquido dissolvido em um gás.
• Espuma: consiste em um gás disperso em sólido ou lí...
• Dispersões Coloidais
•Soluções Verdadeiras de Macromoléculas
•Colóides de Associação
Tratamento de
efluentes
Precipitação ou floculação para a
remoção dos poluentes das águas residuais
Indústria de tintas
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Os fatores que mais contribuem para a natureza global diferente
de um sistema coloidal são:
•as dimensões das partículas
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Partículas de latex poliestirenos sombreadas
(x50000)
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Placas de nordstrandita
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•Partículas em solução saturada irão aparecer a olho nu sob
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A lei de Stokes ilustra este fato.
Partículas finas, em fluxo laminar, atingem a velocidades
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Equação de Einstein
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Ultracentrifugação
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• Surfatantes = surface active agents , =tensoativos,
≠detergente
• Capacidade de reduzir a tensão superficial –
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  1. 1. Físico-Química Profª Elaine Tôrres
  2. 2. SHAW, 1975 - "A ciência dos colóides se ocupa com sistemas nos quais um ou mais dos componentes apresentam pelo menos uma de suas dimensões dentro do intervalo de 1nm a 1 µ m: ou seja, ela se refere, essencialmente, a sistemas contendo tanto moléculas grandes como pequenas partículas". -HIEMENZ, 1977- "Any particle which has some linear dimension between 10-7 cm (10Å) and 10-4 cm (1 µm or 1 µ)* is considered a colloid". -HUNTER, 1993 - "The system will be colloidal if the 'particles' are sufficiently small and that usually means less than about 1um in at least one important dimension". - GALEMBECK, 2002- "Hoje, definimos os sistemas coloidais como sendo sistemas nos quais se distingue domínios de composição química significativamente diferente da composição média, sendo esses domínios caracterizados por terem ao menos uma dimensão inferior a um micrômetro".
  3. 3. Por fragmentação Esta técnica consiste em fragmentar as partículas do disperso até que elas atinjam as dimensões características do estado coloidal (entre 10 e 1000 ângstrons) o que normalmente é feito de duas maneiras: Usando-se o moinho coloidal: colocam-se os grânulos de matéria do disperso entre dois discos rígidos que giram a uma distância muito pequena um do outro. Este é o método usado na preparação de cosméticos (sombras e pós faciais). Usando-se um arco voltaico: o uso do arco voltaico, também denominado arco de Bredig, restringe-se normalmente à preparação de colóides metálicos, pois é necessário que o material seja condutor de corrente elétrica. O processo é o seguinte: coloca-se em um recipiente apropriado o líquido que constituirá o dispergente e, mergulhados nesse líquido, dois fios do material que constituirá o disperso. Aplica-se uma diferença de potencial nesses fios, o que provoca uma centelha entre eles; com isso partículas do disperso de dimensões coloidais vão sendo liberadas e se distribuindo através do líquido.
  4. 4. Por aglomeração São três técnicas principais que visão aglomerar partículas de dimensões inferiores às do estado coloidal, até que elas atinjam o tamanho necessário à preparação de um colóide. Através de uma reação química: segundo a Lei de Weimarn é possível obter um sistema coloidal quando, numa reação de formação de um composto pouco solúvel, as soluções reagentes apresentam concentrações extremas, isto é, mitos diluídas ou muito concentradas. Através de uma lavagem: fazendo-se um precipitado passar por sucessivas lavagens com uma solução diluída que possua gelo menos um íon em comum com o precipitado, vão se formando aos poucos partículas de dimensões coloidais que ficam dispersas na solução usada na lavagem. Através da mudança de dispergente: prepara-se uma solução de determinada substância X num solvente apropriado; em seguida adiciona-se um líquido no qual a substância X seja imiscível e agita-se o sistema. Com a agitação, as partículas de dimensões coloidais da substância X se dispersão pelo líquido que foi adicionado.
  5. 5. A presença de partículas coloidais é observada em diversos sistemas de origem natural ou individual, essas partículas podem apresentar-se como dispersões estáveis ou formar agregados de tamanhos variados Há três alternativas principais para o processo de agregação de partículas coloidais a) Coagulação b) Floculação c) Aglomeração
  6. 6. • Aerosol: consiste em um sólido ou um líquido dissolvido em um gás. • Espuma: consiste em um gás disperso em sólido ou líquido. • Emulsão: são colóides formados por líquido disperso em outro líquido ou sólido. ex: maionese, queijo e manteiga. • Sol: são colóides formados pela dispersão de um sólido em um líquido. • Gel: sólido aparentemente, de material gelatinoso formado de uma dispersão coloidal, em que o disperso apresenta-se no estado líquido e o dispersante no estado sólido.
  7. 7. • Dispersões Coloidais •Soluções Verdadeiras de Macromoléculas •Colóides de Associação
  8. 8. Tratamento de efluentes Precipitação ou floculação para a remoção dos poluentes das águas residuais Indústria de tintas Obtenção de filmes homogêneos e resistentes Produção de impressões com elevado poder de resolução sem entupir os tinteiros Indústria alimentar Mousses, cremes e gels estáveis Cosméticos e produtos de higiene Cremes e pastas-de-dentes Indústria dos detergentes Estabilização de solos, líquidos abrasivos Indústria farmacêutica Dispersões estáveis para assegurar uma dose uniforme do princípio ativo Indústria agrícola Dispersão eficaz de pesticidas
  9. 9. Os fatores que mais contribuem para a natureza global diferente de um sistema coloidal são: •as dimensões das partículas •a forma e a flexibilidade as partículas •propriedades superficiais (inclusive elétrica) •interações partícula-partícula •interações partícula-solvente Os colóides têm, em geral, características específicas como possuir massa elevada, serem relativamente grandes e apresentarem elevada relação área/volume de partícula. Nas superfícies de separação (interfaces) entre fase dispersa e meio de dispersão, manifestam-se fenômenos de superfície característicos, tais como efeitos de adsorção e dupla camada elétrica, fenômenos esses, de grande importância na determinação de propriedades físico-químicas do sistema como um todo.
  10. 10. Partículas de latex poliestirenos sombreadas (x50000) Partículas de prata, sombreadas (x15000) Placas de nordstrandita (hidróxido de alumínio) (x5000) Réplica de uma superfície gravada de cobre (x5600)
  11. 11. •Partículas em solução saturada irão aparecer a olho nu sob o feixe de luz. •Um colóide irá fazer o feixe de luz se espalhar pela refração desta nas partículas. •Uma solução não altera o feixe de luz. •Em uma solução coloidal autentica a energia interna das partículas aumenta de acordo com a intensidade da luz aplicada.
  12. 12. A lei de Stokes ilustra este fato. Partículas finas, em fluxo laminar, atingem a velocidades terminais quase rapidamente. Fd = Força de Atrito Fp = Força da Empuxo vdF g vAC F d c D d πµ ρ 3 2 2 == gVF sp )( ρρ −= µ ρρ 18 )( 2 gD V s t − = Quando a velocidade terminal se atinge a força de atrito é igual a força do empuxo 2/1 3 )(4 ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − = cD s t C dg V ρ ρρ
  13. 13. Equação de Einstein
  14. 14. A purificação de um colóide consiste numa série de técnicas que visam separar as partículas do disperso das impurezas estranhas que eventualmente estejam espalhadas pelo dispergente. Ultrafiltração Quando o sistema coloidal está contaminado por íons ou moléculas cuja dimensão se encontra na faixa do soluto de uma mistura homogênea (menos de 1000 ângstrons), é possível separar essas impurezas do colóide usando-se um ultrafiltro. Trata-se de uma membrana que pode inclusive ser feita de material plástico, com poros estreitos o bastante para barrar a passagem de partículas coloidais, mas ainda assim permitir a passagem de partículas com diâmetro inferior a 1000 ângstrons. A ação do ultrafiltro está ligada também às condições elétricas do colóide e da membrana.
  15. 15. Ultracentrifugação Quando o sistema coloidal está contaminado por partículas de maior porte, ou quando é necessário separar partículas coloidais de tamanhos diferentes, utilizam-se centrífugas de altíssima rotação. Esse processo é amplamente usado nos laboratórios de análises clínicas para separar as várias proteínas existentes no sangue. Diálise O processo conhecido por diálise é usado especificamente para separar impurezas altamente solúveis no dispergente. Baseia-se na diferença de velocidade com que ocorre a difusão de uma solução e de um colóide através de uma membrana permeável. TR xDM v . .)..1.(. 2 ωρν− =
  16. 16. • Surfatantes = surface active agents , =tensoativos, ≠detergente • Capacidade de reduzir a tensão superficial – características • Anfifílico: hidrofílico vs. hidrofóbico≠lipofílico),mais geral liofílico e liofóbico. • Critério mais específico:Propriedadede auto- associação (self assembly).

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