purificaciÓn de coloides

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO

FACULTAD DE QUÍMICAQUÍMICA DE SUPERFICIES Y COLOIDES

CATEDRÁTICO: LEAL SILVA ROSALVA

TEMA: COLOIDES

EQUIPO: 6 GPO: 35

LADRILLERO QUINTANA LUCIA ELIZABETH

MARTINEZ REYES PAOLA VENERANDA

TRINIDAD GARCIA JESSICA

CONCEPTOS BÁSICOS

CONCEPTOS BÁSICOS En el año 1861 Thomas Graham,

distinguió dos clases de solutos a los que denomino cristaloides y coloides.

En los cristaloides ubicó a los que se difunden rápidamente en el agua, al ser evaporadas las soluciones de que forman parte, quedan como residuo cristalino.

En el grupo de los coloides situó a los que se difunden lentamente, al ser evaporadas las soluciones de que forman parte, quedan como residuo gomoso.

DEFINICIÓN

Viene de la raíz griega kolas (significa que puede pegarse). De manera literal un coloide es una solución que espontáneamente tiende a agregar o formar coágulos.

Algunos ejemplos de sustancias y técnicas que tratan con materiales de dimensiones coloidales son: los plásticos, gomas, pinturas, detergentes, papel, suelos, productos alimentarios, tejidos, precipitación, cromatografía, intercambio iónico, flotación y catálisis heterogénea

CARACTERÍSTICAS DE LA CIENCIA COLOIDAL

Tamaño de la partícula

Forma de la partícula y flexibilidad de la misma

Propiedades superficiales (incluyendo las eléctricas)

Interacción partícula-partícula

Interacciones partícula-disolvente

CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES Forma de la partícula: la forma exacta de las

partículas puede ser muy compleja, por lo cual el modelo más fácil a tratar es la esfera (teóricamente).

Flexibilidad: la flexibilidad de pende de de los enlaces carbono-carbono, ya que tiene una gran posibilidad de rotación, un ejemplo de materiales con estas características son las moléculas de altos polímeros lineales.

Solvatación: es cuando las partículas coloidales que tienen superficies liofílicas normalmente están solvatadas hasta el punto de estar cubiertas por una capa del espesor de una molécula de disolvente fuertemente unido

POLIDISPERSIDAD Y PROMEDIOS

Cuando un sistema es monodisperso podemos entender claramente el significado de masa molecular y tamaño de partícula. La naturaleza de un coloide es ser polidisperso, por lo cual para saber su masa molecular y el tamaño de sus partículas es necesario usar métodos experimentales para obtener un valor promedio.

FÓRMULAS

SISTEMAS COLOIDALES

TIPOS DE SISTEMAS COLOIDALES

SISTEMAS COLOIDALES

Subdivisión clásica

tamaño de partícula

fase dispersa y del medio de

dispersión

SISTEMA COLOIDAL: CLASIFICACIÓN

Clasificación general Dispersiones

coloidales Disoluciones

verdaderas de sustancias macromoleculares(naturales o sintéticas)

Coloides de asociación(electrolitos coloidales)

EN FUNCIÓN DE LOS ESTADOS DE LA FASE DISPERSA Y DEL MEDIO DE DISPERSIÓN

Medio de dispersión Fase dispersa Nombre Ejemplo

Gas Gas No se forma pues la mezcla es homogénea

Gas Liquido Espuma Espuma de jabón o de extintores

Gas Solido Espuma solida Opalo, perla, piestireno expandido

Liquido Gas Aerosol liquido Niebla, pulverizados líquidos

Liquido Liquido Emulsión Leche, mayonesa

Liquido Solido Emulsión solida

Solido Gas Aerosol solido Humo polvo

Solido Liquido Sol (suspensión coloidal) Sol de oro, sol de AgI

Pasta (concentración elevada de solido)

Pasta de dientes

Solido Solido Suspensión solida Vidrio coloreadoCiertas aleaciones

POR UN INTERVALO DADO SOBRE EL TAMAÑO DE PARTÍCULA

Subdivisión clásica: Liofílicos Llamados también gelesColoides que atraen al disolventeEstables por las interacciones favorables entre disolvente y solutoComprenden los coloides de asociación (formados por agregados de moléculas que constan de una parte liofoba y otra liofila) 

LiofóbicosLlamados solesColoides que repelen al disolventeSustancias de lata insolubilidad en el medio dispersarteSensibles a la presencia de electrolitosInestables termodinámicamente

PREPARACIÓN DE SISTEMAS COLOIDALES

Métodos de dispersión

• Por molienda

• Por ultrasonido

• Eléctrica

Métodos de condensación

• Nucleación• Crecimiento

polimerización

• Por adición• Por

condensación

Soles monodispersos

Métodos de dispersión

Por moliendaSe tritura la materia en molinos de diversos tipos, frecuentemente en molinos de bolas o coloidales.

Por ultrasonidoCuando se usa el ultrasonido para dispersar una suspensión grosera las frecuencias que se aplican son las que se usan en radiotecnologia (orden de cien mil y de un millón de ciclos por segundo). EléctricaSe preparan dos electrodos del metal que se desea dispersar, se introducen los electrodos en agua o en una solución acuosa, se aplica corriente de baja intensidad para crear un arco eléctrico entre los dos electrodos, en los extremos se forma una nube de gas del metal disperso.

Métodos de condensaciónDan mas grado de dispersión. Los factores importantes de este método son:

NucleaciónDepende del grado de saturación que se alcance antes de la nueva fase

CrecimientoLa velocidad de crecimiento depende de:Cantidad de sustancia disponibleViscosidad del medioFacilidad con que las moléculas de la sustancia se orientan hacia la superficie de la partícula y se incorporan a la red cristalinaAdsorción de impurezas en la superficie de la partículaAgregación de partícula a partícula

Soles monodispersos

Los métodos de agregación conducen a la formación de soles polidispersos pues al mismo tiempo que crecen los núcleos formados van apareciendo otros nuevos finalmente se tienen

partículas con un crecimiento iniciado en diferentes tiempos.

Ejemplos: 

Soles de bromuro de plataSoles de azufre

Soles de bromuro de plata y yoduro de plata

Coloides macromoleculares

Las reacciones de polimerización se pueden llevar acabo en el seno de la sustancia monómero o en disolución. Sin embargo la técnica de emulsión permite mayor control de la reacción. Tipos de polimerización Por adición: no implica cambios en la composición química y tiene lugar en un

mecanismo en cadena.

Por condensación: tiene lugar a través de reacciones químicas entre grupos funcionales con la eliminación de una molécula pequeña.

MÉTODOS DE PURIFICACIÓN

DE COLOIDES

Los coloides por lo general van acompañados de componentes de bajo peso molecular. Que son eliminados para purificar el coloide.

La diferencia de tamaño entre partículas coloidales y moléculas en solución es el factor que hace posible los métodos de purificación

Estos métodos son funcionales tanto para sistemas liófobos o macromoleculares

DIÁLISIS En 1861 Graham

sugiere el uso de membranas semipermeables para la purificación de coloides, a ello se le denomina diálisis

Entre las membranas mas empleadas para ello se encuentran:

Colodión Celofán Papel pergamino Nitrato y acetato de

celulosa

EL PROCESO Se introduce el coloide

en un recipiente cuyo fondo y paredes sean membranas semipermeables, sumergiéndose en el disolvente puro, que circula de manera continua.

Los componentes de bajo peso molecular son eliminados por dispersión

No es posible establecer una correlación directa entre el tamaño de la partícula y el poro.

En ella intervienen factores como la repulsión eléctrica y la adsorción sobre la membrana.

ULTRAFILTRACIÓN Diálisis bajo presión o

succión. Aquí el coloide se

introduce en un filtro de embudo generalmente, sometida a presión y atravesando la membrana

Las partículas dispersas son impermeables y se concentran en el filtro hasta la separación total de la fase dispersa.

La membrana esta reforzada de un material poroso para evitar la ruptura por la presión.

Preparado con gelatina o colodión

ELECTRODIÁLISIS Este método es usado cuando

los contaminantes son electrolitos.

Un campo se hace pasar por electrodos separados por membranas e introducidos en la dispersión.

Este campo acelera la emigración de iones hacia la superficie de la membrana antes de difundirse al liquido exterior

Las membranas se cargan eléctricamente se producen cambios en la composición iónica de la solución, evidente en el cambio de pH

Las membranas cargadas no tienen la misma permeabilidad para cationes y aniones, estos cambios se evitan con membranas tratadas con sustancias que neutralizan la carga

BIBLIOGRAFÍA SHAW,(1977),”INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA DE SUPERFICIES

Y COLOIDES”, EDITORIAL ALHAMBRA, MADRID, 1-18. TORAL MA. TERESA,(1973),”FISICOQUÍMICA DE SUPERFICIES

Y SISTEMAS DISPERSOS”, EDICIONES URMO,BILBAO,141-153 INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA DE COLOIDES, MA. DE LOS

ÁNGELES MARTÍNEZ OLMEDO, EDICIÓN 2005, COMPAÑÍA EDITORIAL DE LA FACULTAD DE QUÍMICA.

COLLOIDAL SYSTEMS AND INTERFACES, SYDNEY ROSS AND IAN D. MORRISON, ED. WILEY.

BROWN,(2009) ”QUÍMICA LA CIENCIA CENTRAL” ,EDITORIAL PEARSON EDUCATION,MEXICO, 556-560.

CHANG, (2007) ”QUÍMICA”, EDITORIAL MCGRAW-HILL INTERAMERICANA, MEXICO, 530-533.

CASTELLAN,(1987) ”FISICOQUIMICA” EDITORIAL PEARSON ADDISON WESLY, 462-467.

POR SU ATENCIÓNGRACIAS