14SEMANA

CURSO: Fisicoquímica de los productos agroindustriales

PROFESOR: ARTEAGA MIÑANO HUBERT LUZDEMIO

ESCUELA: Ing. Agroindustrial

ALUMNO: CARLOS ABANTO OBLITAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

En las interfaces de un sistema la concentración de la sustancia (ya sea liquida o gaseosa) en la superficie es mayor que en el volumen total. Este fenómeno se llama sorción y la sustancia (sea liquida o gaseosa) en la cual se efectúa dicho fenómeno es el sorbente.

La sorción abarca varios fenómenos entre los mas importantes destacan la absorción y la adsorción.

FENÓMENO DE SORCIÓN

La absorción : Es el proceso en el cual la sustancia es succionada hasta el interior del sorbente y allí es mantenida. Se realiza en sistemas líquido-líquido y líquido-gas. Por ejemplo: cuando la esponja absorbe agua, la absorción del dióxido de carbono en una solución acuosa de etanolaminas u otras soluciones alcalinas.

La adsorción: Es un proceso por el cual  átomos, iones o moléculas son atrapadas o retenidas en la superficie de un material (en opuesto a la absorción, que es un fenómeno de volumen). Es decir es un proceso en el cual un contaminante soluble (adsorbato) es eliminado del agua por contacto con una superficie sólida (adsorbente). Se realiza mayormente en sistemas sólido-líquido y sólido-gas. El proceso inverso a la adsorción se conoce como desorción. Por ejemplo: en la extracción de humedad del aire comprimido y Purificación de agua o tratamiento de aguas residuales.

Una isoterma de adsorción (humedad de alimento) es la expresión de la relación funcional existente entre el contenido de humedad de un alimento y la actividad acuosa del mismo alimento.

Visto de otra manera, la isoterma indica el valor de la actividad acuosa o humedad relativa de, un alimento que contiene una determinada cantidad de agua, y es mantenido a temperatura constante.

Si, el alimento es sometido a un ambiente de la misma temperatura pero de menor humedad relativa, el alimento perderá humedad hasta llegar al punto indicado por la isoterma, correspondiente a la, nueva humedad relativa, y viceversa.

La isoterma puede ser dividida en tres regiones,

ISOTERMAS DE ADSORCIÓN

La región A corresponde a la adsorción de agua hasta la monocapa (se define como la situación en la que una sola capa de moléculas de agua cubre la totalidad de la superficie del alimento);

La región B corresponde a la adsorción de

agua en multicapas;

Y finalmente, la región C corresponde a la condensación de agua, en forma líquida, dentro de los poros capilares del alimento, aquí se produce la disolución de los microsolutos del alimento.

Desorción es a fenómeno por el que una sustancia esté lanzada o a través de una superficie.

Este proceso es contrario al de adsorción.

Esto ocurre en un sistema que está en el estado de equilibrio de la absorción entre la fase a granel líquido (es decir solución del gas o del líquido) y una superficie adsorbente(sólido o límite que separa dos líquidos).

Después de la adsorción, el producto químico fijado por adsorción quedará orientado al substrato casi indefinidamente, con tal que la temperatura siga siendo baja.

ISOTERMAS DE DESORCIÓN

Sin embargo, pues si se levanta la temperatura, hace que ocurra la desorción.

La ecuación general para el índice de la desorción es:

Donde: r constante para la desorción, N es la concentración del material fijado por adsorción, x es la orden cinética de la desorción.

El coloide es como un punto intermedio entre el sólido y el líquido, es decir son como un líquido espeso.

En física y química un coloide, es un sistema formado por dos o más fases, principalmente: una continua(fluida), y otra dispersa en forma de partículas(sólidas).

Los coloides se diferencian de las suspensiones químicas (mezcla heterogénea formada por un sólido en polvo no solubles <fase dispersa>, que se dispersan en un medio líquido <fase dispersante>), principalmente en el tamaño de las partículas.

ESTADO COLOIDAL

Las partículas en los coloides no son visibles directamente, solo a nivel microscópico, y en las suspensiones químicas sí son visibles a nivel macroscópico.

Además, al reposar, las fases de una suspensión química se separan, mientras que las de un coloide no lo hacen.

La suspensión química es filtrable, mientras

que el coloide no es filtrable.

TIPOS DE COLOIDES:

La fase dispersante puede ser líquida y la fase dispersa un sólido, como las pinturas y la leche de magnesia; cuando el sol es sólido, la fase dispersante y la dispersa pueden ser ambas sólidas, como en el caso del vidrio rubí.

Se dividen en dos clases:

Soles liófobos (que repelen los líquidos), y soles liófilos (que atraen a los líquidos). Si el agua es el medio, se dice hidrófobo ó hidrófilo.

Los soles liófobos son relativamente inestables; se necesita una pequeña elevación de la temperatura para producir la coagulación y la precipitación de las partículas dispersadas. Los liófilos tienen una estabilidad considerable.

SOLES:

Al evaporar un sistema liófobo, se obtiene un sólido que no puede convertirse de nuevo en sol por adición del disolvente(los metales, azufre, sulfuros metálicos y otras sales); pero los soles liófilos son reversibles en este caso(almidones, proteínas y muchos polímeros sintéticos elevados).

De algunos soles liófilos o liófobos puede obtenerse un gel, sistema que tiene ciertas propiedades elásticas o incluso rígidos.

Si la fase dispersante es un sólido y la dispersa es un líquido, hablamos de gel; ejemplo: la gelatina preparadas y jaleas.

Coloide líquido donde la fase dispersante o continua es líquida y la dispersa también.

Tales emulsiones no suelen ser estables y se precipitan en reposo, para impedirlo, se añaden sustancias llamadas agentes emulsificantes. Estas son generalmente jabones de varias clases, sulfatos y ácidos sulfúricos de cadena larga.

Las emulsiones se clasifican en directas, inversas y múltiples:

Las emulsiones directas son aquellas en las que la fase dispersa es una substancia lipofílica (grasa o aceite) y la fase continua es hidrofílica (normalmente agua). Abreviatura L/H u O/W. Ejemplos son, la leche, la mayonesa y muchos productos alimentarios y fitosanitarios.

EMULSIONES:

Las emulsiones inversas por el contrario son las que la fase dispersa es una substancia hidrofílica y la fase continua es lipofílica. Abreviatura H/L o W/O. Como ejemplos pueden citarse las margarinas, fluidos hidráulicos y la mayoría de las cremas cosméticas.

Finalmente las emulsiones múltiples son las que como fase dispersa contiene una emulsión inversa y la fase continua es un líquido acuoso. Abreviatura H/L/H o W/O/W. Este tipo de emulsiones es utilizado básicamente en farmacia, al permitir obtener una liberación retardada de los medicamentos.

La fase dispersante puede ser líquida o gaseosa y la fase dispersa un gas.

Es una capa de líquido globular enclaustrando vapor o gas. No es un líquido ni un gas, sino una "interfase".

Las espumas son como las emulsiones, en que capas de adsorción rodean la fase dispersa en ambos sistemas. Sin embargo, las espumas difieren de las emulsiones en dos aspectos: la fase dispersa es un gas en las espumas y un líquido en las emulsiones; las burbujas de gas de las espumas son mucho más grandes que los glóbulos en las emulsiones.

Las espumas son sistemas coloidales por la delgadez de las capas que rodean las burbujas de gas, las capas tienen propiedades coloidales.

ESPUMA:

La espuma que se puede observar en los océanos y, sobre todo, al romper las olas en la costa, es la aglomeración de burbujas que persiste durante un corto tiempo en la superficie del mar, agitada por causas mecánicas.

Curiosidades:La acción limpiadora de los jabones y detergentes está

dada por la espuma. Es la espuma la que remueve la suciedad de la ropa, el cuerpo y todas las superficies. Así que a mayor cantidad de espuma que produzcan los productos limpiadores mayor será su poder.

Al agitar en un vaso, una mezcla de aceite y agua, se obtiene una emulsión, pero esta inestable, ya que al dejar de agitarla, se distinguen perfectamente dos capas, una la de agua, en el fondo del vaso, y otra la del aceite, que queda en la superficie.

Los soles metálicos, también son dispersiones coloidales inestables. Estos coloides se pueden estabilizar mediante una sustancia que se llama estabilizador, impidiendo la tendencia de estas partículas a unirse entre si para formar otras mayores, coloides hidrófobos.

Hay algunas sustancias que forman directamente dispersiones coloidales estables. Estos coloides auto estables, se denominan hidrófilos.

ESTABILIDAD DE LOS COLOIDES

Coloides hidrófobos: cuando las fuerzas de atracción entre moléculas iguales es mayor que entre moléculas diferentes no se forma la dispersión, a no ser, que se añada una sustancia estabilizadora.

La estabilización se consigue de dos formas:

Por coloides protectores : son coloides hidrófilos y su acción estabilizadora se debe a la formación de una capa monomolecular que rodea a las gotitas del coloide hidrófobo.

Por absorción de iones : Al formarse las partículas coloidales, éstas, adsorben iones selectivamente, como resultado estas se cargan eléctricamente, siempre del mismo signo, entonces las micelas(conjunto de moléculas que constituye una de las fases de los coloides) se repelen entre si, evitando que se unan unas con otras.

Coloides hidrófilos :

Las sustancias que forman estos coloides son de naturaleza orgánica cuyas moléculas están constituidas por larga cadena hidrocarbonada con un grupo polar en uno de los extremos.

Las micelas están formadas por centenares de moléculas de agua que impiden que se unan entre si.