Trabajo de fisicoqumica III

Coloides

Caldera Ana MariaHernandez Begambre Never luisMendez Alvarez Jorge ArdenisNisperuza Ruiz PaolaPardo Sanabria JhonatanRicardo Vertel Maria Patricia

Profesor Dairo Prez

Universidad de Crdoba Facultad de ciencias bsica Departamento de qumica Montera-Crdoba 2015-IIINTRODUCCINLa materia es todo lo que posee masa y ocupa un lugar en el espacio. Las propiedades de la materia varan segn la cantidad de masa, es decir dependen de la materia (extensivas) y las que no dependen de la masa (intensivas).Los tipos de materia se pueden dividir en dos grandes grupos: las sustancias y las mezclas de sustancias.Las sustancias poseen un conjunto de propiedades fsicas y qumicas que no dependen del mtodo de separacin de las mismas.Al hablar de sistemas dispersos o mezclas se tiene en cuenta que se denominan as a los sistemas homogneos (soluciones) o heterogneos (suspensiones o dispersiones) formados por ms de una sustancia. En los sistemas de dispersin el tamao de las partculas cobra gran importancia. Clasificacin de los sistemas dispersos segn el grado de divisin de las partculas. Dispersiones macroscpicas o groseras: son sistemas heterogneos, las partculas dispersas se distinguen a simple vista o con ayuda del microscopio. Partculas con tamaos mayores a una micra. Dispersiones o sistemas coloidales: en estas dispersiones el medio disperso solo es detectable con ultramicroscopio (microscopio elctrico). Si bien son sistemas heterogneos, marcan un lmite entre los sistemas materiales heterogneos y homogneos, con tamaos desde un nanmetro u micrmetro Soluciones verdaderas: son sistemas homogneos, donde las partculas dispersas son molculas o iones, no son visibles ni siquiera con el ultramicroscopio, con tamaos menores a un nanmetro.DISPERSIN COLOIDALDEFINICIN. Los sistemas coloidales son sistemas de, al menos, dos fases: la fase dispersa, finamente dividida, y la fase continua o medio de dispersin. Propiedades claramente de carcter coloidal aparecen cuando las dimensiones de la fase dispersa se encuentran en el margen de 1nm a 1000nm (1um)CLASIFICACIN DE LOS COLOIDES A continuacin se describen distintas clasificaciones para los sistemas coloidales teniendo en cuenta diferentes criterios. Una clasificacin muy til de las dispersiones coloidales se basa en los estados fsicos de las partculas coloidales y del medio dispersante. En la tabla N 1 se indican los nombres de los distintos tipos de dispersiones coloidales y muestra algunos ejemplos para cada uno de ellos. Los ejemplos que se incluyen, indican que las fases dispersas se encuentran en numerosos alimentos. Estos, por lo general, no son sistemas coloidales estrictos, porque frecuentemente las partculas que contienen son de gran tamao, alcanzando varios milmetros y porque estn constituidos, a veces, de varias fases e incluso cada fase es, a su vez, heterognea (por ejemplo la leche). No obstante, puede ser til considerar tales alimentos como sistemas coloidales simples dado que muchas de sus propiedades fsicas se deben a estos diversos sistemas coloidales: viscosidad, plasticidad, elasticidad, retencin de agua, cohesin, incluso el aspecto (por ejemplo, el color de la leche y su opacidad, resultan de una diferencia entre los ndices de refraccin de la fase dispersa y de la fase dispersante).

COLOIDES LIOFBICOS Y LIOFLICOS A instancias de Perrinm y Preundlicj se introdujo los trminos: Lifilo y lifobo, para indicar la existencia de interacciones entre la fase dispersa y el medio dispersor. Estos fenmenos que no son exclusivos de los sistemas coloidales y aparecen en muchos otros casos se denominan solvatacin y, en ellos las partculas se rodean de una atmsfera de molculas del medio dispersor, ms o menos dbilmente ligadas. As aparecen dos categoras de soluciones coloidales: a) Soles LIOFILOS: donde hay una estrecha e ntima vinculacin entre la fase dispersada y la fase dispersora;b) Soles LIOFOBOS: donde las interacciones son despreciables, casi nulas. Desde luego, el ejemplo ms habitual queda referido al agua, y en tal caso, el prefijo se torna ms especfico: soles hidrfilos y soles hidrfobos. Ambos tipos de sistemas se distinguen bastante bien, ya que muchas propiedades son diferentes:

No siempre la lnea demarcatoria est bien definida. Algunos soles, como el hidrxido frrico, evidencia propiedades intermedias y las condiciones experimentales inciden sobre los comportamientos; la gelatina, en medio acuoso, es lifila pero, dispersada en alcohol o benceno, es lifoba.PROPIEDADES DE LOS COLOIDES EFECTO TYNDALL Al hacer pasar un rayo de luz a travs de una dispersin coloidal, el rayo de luz se ve en forma clara y ntida al atravesar el coloide, fenmeno que no sucede en una solucin. Este efecto se debe a que las partculas coloidales son los suficientemente grandes como para dispersar la luz. Esto podemos apreciarlo en la luz de los faros que atraviesan la niebla para guiar a los barcos.

MOVIMIENTO BROWNIANO Cuando se observa un coloide con un microscopio que utiliza una luz intensa enfocada en ngulo recto hacia el coloide, se observa que las partculas dispersas se mueven al azar en el medio dispersante. Este movimiento se debe a que las partculas dispersas son bombardeadas por el medio dispersante; lo que en realidad de ve son los reflejos de las partculas coloidales, ya que su tamao permite reflejar la luz. En una solucin, las partculas de soluto y solvente tambin estn en constante movimiento, pero esto no es visible. Este movimiento de las partculas es el que impide que stas se sedimenten cuando el coloide se deja en reposo. A esta caracterstica se le conoce como movimiento Browniano en honor del botnico ingls Roberto Brown (1773-1858) quien fue el primero en estudiar este efecto

. EFECTO DE CARGA ELCTRICA. Una partcula coloidal puede adsorber partculas con carga elctrica (iones) en su superficie. La adsorcin significa adherir molculas o iones sobre una superficie. Las partculas con carga elctrica adsorbidas sobre la superficie de alguna clase de partcula coloidal, pueden ser positivas o negativas. Todas las partculas coloidales de determinada clase, tendrn los mismos signos de carga en exceso. Si un coloide con una carga entra en contacto con un coloide con otra carga, o con un ion de carga opuesta, las partculas coloidales dispersas se precipitan y se separan del medio dispersante. Este efecto de coagulacin de los coloides con una carga elctrica se utiliza para eliminar partculas suspendidas de los gases que salen por las chimeneas industriales. Esta propiedad est muy relacionada con la extensa rea superficial que presentan partculas muy pequeas. Por esto, el carbn es muy efectivo en la adsorcin selectiva de molculas polares de algunos gases venenosos y por ello se utilizan en mscaras antigasMTODO PARA DETERMINAR EL DIMETRO DE PARTCULA MTODO DE MNIMA INTENSIDADLas dispersiones en partculas mayores de 1800 de dimetro aproximadamente, presentan mnimos o mnimos y mximos en la intensidad de la componente vertical de la luz dispersada, esto es, en graficas de I v contra .

Recientemente Maron y Elder mostraron, sobre la base de la teora de Mie y experimentalmente, que las posiciones angulares del primer mnimo 1, estn relacionadas con D, con m y con valores de m entre 1.00 y 1.55 por la ecuacin:

Consecuentemente, cuando se conocen m y m y se mide 1 en una dispersin, se puede calcular D mediante la ecuacin (2).La tabla 2 muestra los dimetros de partculas obtenidas en esta forma, de varias dispersiones de butadieno-estireno (m = 1.17) y poliestireno (m = 1.20) en agua.Ecuaciones similares a la (2) son obedecidas tambin por mximos y mnimos mayores y, por lo tanto, pueden usarse asimismo para determinar a D.

TABLA 2. Dimetros de partcula de los reticulados obtenidos por el mtodo de intensidad mnima

Nm. de ltexMm ()1D ()

580-G1.203017325394.510826302600

107131.1732534094668539203980

4971.1732534094435458205810

1971.1732534094384865506600

5971.174094433631331006010010

MTODO DE TRANSMISIN

Este mtodo est basado en la aplicacin de la teora de Mie a la intensidad total de luz dispersada. Cuando un rayo luminoso de longitud de onda 0 e intensidad I0 pasa a travs de una dispersin contenida en una celda de longitud l, la intensidad de la luz transmitida se reduce por dispersin a un valor I. la relacin I entre I0 es:

donde es la turbidez de la dispersin. Por otra parte, si C es la concentracin de partculas dispersoras en g/cm3, y su densidad, la teora de Mie predice que:

donde K* es el coeficiente de dispersin de las partculas. El subndice cero en /C indica que esta relacin debe graficarse en funcin de C y extrapolarse hasta C = 0 para eliminar cualquier interaccin entre las partculas.

0.40

0.30 K*/ 0.20

0.10

0 0.5 1.0 1.5 2.0 D/m

FIGURA 1. Grafica de Mie de K*/ contra D/m para m = 1.20.

Todas las cantidades en el primer miembro de la ecuacin (4) son medibles experimentalmente y, por lo tanto, puede calcularse K*/. Adems K*/ es una funcin de m y de y puede calcularse por la teora de Mie. Para un valor constante de m, K*/ est dado como una funcin de D/m por una curva como la de la figura 1-1. Consecuentemente, si K*/ se encuentra experimentalmente, se puede usar la misma curva con el valor adecuado de m para encontrar D/m y, por lo tanto, D.La tabla 1-3 da algunos resultados obtenidos de esta forma para los dimetros de partculas de varias estructuras sintticas.

TABLA 3. Dimetros de partcula de las redes sintticas obtenidaspor el mtodo de transmisin

0 ()Dimetro de partcula ()

Ltex 243m = 1.15Ltex G-5m = 1.17Ltex 580-Gm = 1.20

700090536602570

750092036802640

800092136602630

850091936702640

900091937102620

950093136702620

1000090537702590

Promedio917 73690 302620 20

OTROS MTODOS DE DETERMINACIN DE TAMAO DE PARTCULA

Otro medio de determinar el tamao y la forma de la partcula dispersas, es por microscopia electrnica. En este instrumento se usa un haz de electrones en vez de luz ordinaria para observar y fotografiar las partculas coloidales. Mediante una ampliacin adecuada de tales fotografas, se han obtenido aumentos hasta de 100000 dimetros.En algunos sistemas, tales como estructuras de hule sinttico, el tamao de partcula tambin puede determinarse por mtodos de adsorcin. Estos consisten en la titulacin del coloide con una solucin de jabn, hasta que la superficie de las partculas queda cubierta con una capa jabonosa mono molecular. El dimetro promedio de las partculas, se calcula entonces, a partir de la cantidad de jabn requerido por peso unitario de fase dispersa, conociendo el rea ocupada por una molcula de jabn PROPIEDADES CINTICAS DE LOS SOLES

Las propiedades de los soles que pueden ser adecuadamente discutidas bajo este ttulo son: la difusin, el movimiento browniano y la sedimentacin.Graham observ que las partculas coloidales se difunden mucho ms lentamente que los solutos en las soluciones verdaderas. Einstein y otros demostraron que es posible hallar una expresin para la difusin de las partculas coloidales en un medio, si se supone aplicable la ecuacin de Vant Hoff para presin osmtica, y que las partculas coloidales son esfricas y grandes en comparacin con las molculas del medio.

Con tales suposiciones, la ecuacin del coeficiente de difusin Df, es decir, el nmero de moles de coloide que se difunden a travs de un rea unitaria por unidad de tiempo bajo un gradiente de concentracin de un mol por cm, es:

Donde R es la constante general de los gases, T la temperatura absoluta, N el nmero de Avogadro, la viscosidad del medio y r el radio de las partculas coloidales. Esta ecuacin se ha empleado para estimar, a partir de medidas de difusin, ya sea r, cuando N es supuesto; ya sea N cuando se conoce r, encontrndose adecuada para varios tipos de dispersiones.

Las partculas coloidales exhiben un movimiento continuo y al azar; esta actividad cintica de las partculas en suspensin en un lquido, se llama movimiento browniano, y es debido al bombardeo de las partculas dispersas por las molculas del medio. Como resultado de ello, las partculas adquieren en el equilibrio una energa cintica igual a la del medio a la temperatura dada. Puesto que las partculas en dispersin son considerablemente ms pesadas que las molculas del medio, la energa cintica que adquiere se manifiesta como movimiento browniano, el cual es mucho ms lento que el de las molculas del medio y puede, por consiguiente, observarse al microscopio.

La validez de esta explicacin del movimiento browniano se basa en consideraciones matemticas debidas a Einstein, quien teniendo en cuanta las suposiciones mencionadas en relacin con la difusin, demostr que el coeficiente de difusin de un coloide debe ser relacionado con el desplazamiento promedio, , producido por el movimiento browniano en el tiempo t a lo largo del eje x. tal relacin entre Df y es:

Eliminando Df de las ecuaciones (5) y (6) se obtiene que 2 vale:

Esta ecuacin fue usada por Perrin en sus clsicas experiencias con suspensiones, para la determinacin del nmero de Avogadro.

SEDIMENTACIN DE SUSPENSOIDES

Aunque las dispersiones coloidales pueden ser estables durante periodos largos, a veces aos, tienden a asentarse lentamente por accin de la gravedad, por un reposo prolongado. La velocidad de asentamiento se observa fcilmente, pues la separacin entre el medio claro y el sol est, en general, bien definida.

De la observacin de tales velocidades, es posible llegar a calcular las dimensiones y masas de las partculas suspendidas. Considere un tubo como el mostrado en la figura 2 conteniendo una fase dispersa de densidad suspendido en un medio de densidad m y de viscosidad .

A

x B dx

SOL

Medio

FIGURA 2. Sedimentacin por gravedad.

Si es mayor que m, la partcula se asentara; de los contrario, la partcula se desplazara hacia arriba. Cualquier partcula de radio r, tendiendo a asentarse bajo la accin de la gravedad, encontrara una oposicin por parte de la fuerza de friccin del medio. Ahora bien, cuando se establece un equilibrio entre ambas fuerzas, toda partcula esfrica caer con una velocidad constante , dada por la ecuacin de Stokes:

Donde g es la aceleracin de la gravedad. Puesto que , a una distancia x bajo la superficie A, vale obviamente dx/dt, o sea la velocidad a la cual desciende el nivel B, la ecuacin (8) puede escribirse:

Integrando esta ecuacin entre los lmites x1, t1 y x2, t2 se obtiene:

Conociendo , m y , y midiendo las distancias x1 y x2 a dos tiempos diferentes t1 y t2, es posible calcular a partir de la ecuacin (10) el radio de las partculas que se asientan. Una vez conocido este, la masa de una partcula se calcula mediante la relacin y el peso molecular de la fase dispersa segn .

A menos que las partculas suspendidas sean grandes, la sedimentacin por gravedad es un proceso sumamente lento. Sin embargo, es posible acelerarlo mediante las ultracentrfugas. Estas son, en esencia, centrfugas de gran velocidad en las cuales la fuerza centrfuga reemplaza la accin de la fuerza de gravedad. Por centrifugacin de las dispersiones coloidales colocadas en celdas de rotores especialmente diseados, se han alcanzado aceleraciones hasta de un milln de veces la de gravedad. En tales condiciones, hasta los soles dispersos finamente divididos se sedimentan en un tiempo relativamente corto. A fin de observar la velocidad de asentamiento, se han desarrollados mtodos pticos que permiten fotografiar el nivel del sol en varias etapas, sin detener la ultracentrfuga.Como la aceleracin de un campo centrfugo a una distancia x del eje de rotacin es 2x, donde es la velocidad angular de rotacin, en radianes por segundo (rad/s), por sustitucin de g en la ecuacin (9) se observa la velocidad de asentamiento:

Separando las variables, e integrando entre los mismos lmites que antes, se obtiene:

Mediante la ecuacin (12) puede calcularse r a partir de los valores de x y t en dos etapas de sedimentacin y conociendo la velocidad de rotacin de la ultracentrfuga . Este procedimiento para obtener r, y por la tanto el peso molecular del suspensoide, se conoce como el mtodo de la velocidad de sedimentacin.Otro procedimiento de obtener estos valores, es el mtodo de equilibrio de sedimentacin. Si se centrifuga un suspensoide durante un tiempo suficiente, llegara un momento en que el sol no se asienta ms. Entonces se logra un equilibrio entre la velocidad de sedimentacin y aquella a la cual las partculas suspendidas tienden a difundirse hacia las regiones ms diluidas de la celda, contra la fuerza centrifuga. Igualando ambas velocidades, es posible obtener la distribucin de la concentracin respecto a la distancia en varias partes de la celda de sedimentacin. Esta distribucin est dada por:

donde C1 y C2 son las concentraciones del coloide en los niveles x1 y x2, y M es el peso molecular del coloide. Determinando las concentraciones C1 y C2 en los niveles x1 y x2 en el equilibrio de la sedimentacin, se puede calcular M fcilmente de la ecuacin (13).La ecuacin (12) se aplica a las dispersiones diluidas de partculas esfricas uniformes, mientras que la ecuacin (13) se aplica a las de cualquier forma siempre y cuando sean todas del mismo tamao. Cuando las partculas no son esfricas, se requiere un anlisis ms completo de los datos de sedimentacin. Asimismo, cuando los sistemas son heterogneos en tamao de partcula, es posible determinar su distribucin por estudios de sedimentacin.La mayora de los estudios de sedimentacin se han hecho en protenas y otras sustancias de inters biolgico, en soluciones acuosas. Algunos de los resultados obtenidos se encuentran en la tabla 4.

TABLA 4. Pesos moleculares de protenas determinados por ultra centrifugacin

ProtenaM(g mol-1)ProtenaM(g mol-1)

Tripsina15,000Ureasa480,000

Albmina de huevo44,000Tiroglobulina (cerdo)630,000

Insulina46,000Hemocianina (octopus)3,300,000

Sero Albmina (caballo)70,000Hemocianina (hxil)8,900,000

Antitoxina diftrica92,000Virus mosaico tabaco31,400,000

Catalasa250,000Virus de la rabia47,000,000

PROPIEDADES ELCTRICAS DE LOS SOLES

Las dispersiones coloidales presentan propiedades elctricas ntimamente asociadas con la capacidad de adsorber iones de las soluciones o molculas del medio, o de ambas a la vez. El estudio de lo coloides ha establecido que los soles lifobos, adsorben principalmente iones del electrolito de las soluciones en las cuales estn preparados. Por otro lado, la partculas en soles lifilos atraen hacia ellos, principalmente, una capa del medio en la cual pueden o no adsorberse los iones, segn las condiciones de la solucin. Aunque la naturaleza de las partculas del dispersoide es la que determina si un coloide es lifobo o lifilo, el carcter de la fase adsorbida sobre la partcula final es el que eventualmente controla la estabilidad del sol y establece la forma en que la partcula se comporta en un campo elctrico. Todo slido en contacto con un lquido, tiende a desarrollar una diferencia de potencial a travs de la interfase entre los dos. Por ejemplo, cuando se pone agua en contacto con una superficie de vidrio, esta adsorbe iones oxhidrilo y queda cargada negativamente respecto al agua. Para balancear esta carga, los iones hidrgeno son atrados a la superficie para formar una capa doble cargas negativas sobre el vidrio y positivas en el agua adyacente a ste, como se ve en la figura 3(a).

Figura 3. Capas dobles de Helmholtz y difusa

Tal arreglo de cargas, llamada capa doble de Helmholtz, implica una diferencia de potencial entre el slido y el lquido.ELECTROFORESIS

La migracin de partculas coloidales cargadas elctricamente, bajo un potencial elctrico aplicado, se llama electroforesis. Este efecto puede observarse fcilmente en el aparato mostrado en la figura 4 llamado tubo de Burton.

Figura 4. Tubo de Burton para electroforesis.

Este aparato consta de un tubo en U provisto de una llave de drenaje y de un embudo para llenar, tambin con su llave (no mostrada), unida a la parte posterior del tubo. Se coloca una solucin de un electrolito adecuado de menor densidad que el sol, dentro del tubo, y luego se introduce el sol por el embudo para desplazar el electrolito hacia arriba y producir interfases en ambas ramas. Entonces se insertan los electrodos y se conectan a una batera de alto voltaje. Cuando las partculas coloidales estn cargadas negativamente, se observa que el nivel del sol desciende gradualmente del lado del electrodo negativo y sube simultneamente por el lado contrario, o sea que las partculas negativas se mueven hacia el electrodo positivo. Si se deja que la electroforesis contine hasta alcanzar el electrodo apropiado, el sol se descarga y precipita.Observando si las partculas coloidales migran en un campo elctrico y en qu sentido, es fcil determinar cuando estn cargadas y con qu signo. En esta forma se ha establecido que los coloides lifobos son especficos en la adsorcin de iones negativos o positivos. Por encima de cierto valor, caracterstico para cada sol, las partculas estn cargadas negativamente mientras que por debajo de ese valor de pH, se cargan positivamente. En el llamado punto isoelctrico, las partculas no estn cargadas y no migran en un campo elctrico. En general, el punto isoelctrico no es un valor definido del pH, sino un intervalo del mismo; por ejemplo, de 4.1 a 4.7 para la casena de la leche humana y 4.3 - 5.3 en algunas hemoglobinas.

La electroforesis puede utilizarse tambin en las mediciones cuantitativas de la velocidad de migracin de las partculas del coloide. Si se determina el tiempo necesario para que un sol emigre una cierta distancia, bajo una diferencia de potencial aplicada en una longitud dada de trayectoria, se calcula la movilidad electrofortica, o sea la velocidad bajo una diferencia de potencial.

Tales clculos demuestran que las velocidades de migracin de las partculas coloidales, no son muy diferentes de las de los iones bajo condiciones similares, es decir, son del orden de 10 a 60 x 10-5 cm2s-1v1.

Como las diferentes especies coloidales en una mezcla migran a velocidades diferentes, se usa la electroforesis para separarlas, sobre todo en el fraccionamiento y anlisis de protenas, cidos nuclicos, polisacridos y otras sustancias complejas de inters biolgico. ELECTROSMOSISCuando se impide por algn procedimiento adecuado la electroforesis de un dispersoide, pude hacerse mover al medio bajo la influencia de un potencial aplicado. Este fenmeno que se conoce como electrosmosis es una consecuencia directa de la existencia de un potencial zeta entre las partculas coloidales y el medio. La figura 5 muestra un aparato simple para la observacin de la electrosmosis. El coloide se coloca en el compartimento A, separado de los B y C por membranas dializadoras D y D. Se llenan B y C con agua, hasta las marcas indicadas en los tubos laterales. Cuando se aplica una diferencia de potencial entre los electrodos colocados cerca de las membranas, se observa que el nivel del lquido baja en un tubo y sube en el otro, debido al paso del agua a travs de las membranas D y D. La diferencia del flujo del agua depende de la carga del coloide. En los soles positivos el medio es negativo y el flujo tiene lugar de C a B. En coloides negativos ocurre a la inversa, y entonces sube el nivel del lquido en C.

Figura 5. Electrsmosis

ESTABILIDAD DE LOS SUSPENSOIDES

Una pregunta de considerable importancia e inters es: por qu las dispersiones coloidales son estables? La respuesta puede encontrarse en el caso de los soles lifobos, en su carga elctrica y en su gran solvatacin. Para efectuar la precipitacin de una dispersin, las partculas se agrupan por colisin en agregados bastante grandes antes de asentarse. En los soles lifobos tal aglomeracin se ve impedida por las cargas elctricas de las partculas, que son del mismo signo y aproximarse se repelen. El resultado es que, mientras tales cargas existen, cada partcula estar protegida de las dems por un campo elctrico y ser difcil una aproximacin suficiente para su agrupamiento. En los coloides lifilos acta el mismo tipo de repulsin electrosttica, junto con el factor de solvatacin. La partcula coloidal queda envuelta en una capa de solvente, que acta como una barrera al contacto con agregados de la fase dispersa. En los coloides lifobos la remocin de la carga superficial debera ser suficiente para producir la coagulacin. En los coloides lifilos, por otro lado, la remocin de la carga puede disminuir la estabilidad pero no conduce necesariamente a la precipitacin. Este hecho se ilustra por las protenas en su punto isoelctrico, donde las partculas no estn cargadas. Aunque en tal punto las dispersiones protenicas son menos estables, no siempre se precipitan pues quedan protegidas por una capa de agua. Sin embargo, tan pronto como esta capa se remueve por algn medio, hay una coagulacin y la protena se precipita.

La mayor estabilidad de los coloides lifilos se usa frecuentemente para aumentar la estabilidad de los lifobos a los que se aaden. Tales sustancias son adsorbidas por las partculas lifobas, impartindoles su carcter lifilo y entonces el sol adquiere mayor resistencia a la precipitacin. Los coloides lifilos usados para aumentar la estabilidad de los lifobos se llaman coloides protectores.

PRECIPITACIN DE SOLES

Para provocar la precipitacin de una fase dispersa, deben crearse condiciones opuestas a las que producen estabilidad. En los soles lifobos esto significa que debe removerse las cargas de las partculas y en soles lifilos que tanto la carga como la capa adherida de solvente deben eliminarse.La neutralizacin de las cargas elctricas sobre las partculas lifobas, puede realizarse aplicando un campo elctrico como el usado en electroforesis. Las hacer contacto con un electrodo de signo opuesto la partcula cargada se descarga y precipita. Un mtodo ms comn de producir la precipitacin es por la adicin de electrolitos, los cuales aunque son esenciales en bajas concentraciones para mantener la estabilidad, en altas produce la floculacin de la fase dispersa. La cantidad de electrolito requerido para precipitar un sol dado depende de las naturalezas de ste y del electrolito aadido. Para un sol determinado, el poder precipitante de los electrolitos es funcin primeramente de la valencia de los iones de signo opuesto al del coloide. La tabla 5, da algunos resultados de la precipitacin de soles positivos y negativos, con varios electrolitos. La concentracin se refiere a la cantidad mnima de electrolito requerido, para producir la precipitacin en 2 horas. De la tabla es evidente que, aunque hay alguna especificidad, la accin precipitante de algunos electrolitos depende esencialmente de la valencia de los aniones en los soles positivos, y la valencia de los cationes, en soles negativos. Adems, el poder precipitante de un electrolito aumenta muy rpidamente con el aumento de la valencia del anin o catin, siendo las relaciones aproximadas 1:40:90 para el hidrxido frrico, y 1:70:500 para el sulfuro arsenioso.

TABLA 5. Precipitacin de hidrosoles por electrolitos

Sol de hidrxido frrico (positivo)Sol de sulfuro arsenioso (negativo)

ElectrolitoConcentracin(milimoles/litro)Electrolito Concentracin (milimoles/litro)

NaCl9.3NaCl51

KCl9.0KCl50

KI16.2HNO350

BaCl2

9.6HCl31

K2SO40.20MgCl20.72

MgSO40.22CaCl20.65

K2C2O40.24BaCl20.69

C2Cr2O7

0.19ZnCl20.69

K3Fe(CN)60.096AlCl30.093

Frecuente puede coagularse un sol, aadindole un coloide de carga opuesta a la suya. En este proceso ambos soles pueden precipitarse parcial o totalmente. Un ejemplo lo constituye la precipitacin del sol negativo, sulfuro arsenioso por el hidrosol positivo, hidrxido frrico. La floculacin se logra tambin por ebullicin o congelacin. Con la primera, se reduce la cantidad de electrolito adsorbido por el sol y, si esta reduccin es suficiente para producir coagulacin, el sol se destruye. La congelacin produce una remocin del medio y, si se prolonga suficiente puede no quedar medio adecuado para mantener suspendido el dispersoide.La floculacin en los soles lifilos se efecta de dos formas. La primera consiste en la adicin, a un coloide hidrfilo, de solventes tales como el alcohol o la acetona, que tienen mucha afinidad por el agua produciendo la deshidratacin de la fase dispersa y dando partculas cuya estabilidad se debe solo a su carga. Una pequea cantidad de electrolito aadido al sol, en tal condicin, produce fcilmente la coagulacin. La segunda consiste en el uso de concentraciones suficientemente altas ciertos iones. Este efecto salino de los coloides lifilos por concentraciones altas de electrolito se debe, aparentemente, a la tendencia de los iones a solvatarse causando la remocin del agua adsorbida de las partculas dispersas. El poder salino de varios iones esta dado en la serie litropa o de Hofmeister, en la que los iones estn ordenados por eficiencia decreciente en la precipitacin. Para los aniones esta serie nos da:Citrato3- > Tartrato2- > SO42- > PO43- > Acetato1- > Cl1- > NO31- > I1- > CNS1-Y para los cationes:Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Ba2+ > Li1+ > Na1+ > K1+ > Cs1+ Sin embargo, este orden no siempre es vlido. La posicin relativa de varios aniones y cationes, cambia a veces, segn la naturaleza del coloide que se va a precipitar.