TEMA Sist.coloidale
Click here to load reader
description
Transcript of TEMA Sist.coloidale
1. INTRODUCERE
DEFINIREA STĂRII COLOIDALE
Chimistul englez Thomas Graham (1861) a clasificat substanţele aflate în soluţie, în
funcţie de proprietatea de a difuza (a dializa) prin membrane cu pori fini (hârtie de pergament,
membrane animale, membrane de colodiu), în următoarele categorii: cristaloizi, substanţe care
difuzează prin membrane şi care cristalizează la trecerea în stare solidă; şi coloizi (gr. kolla, clei),
substanţe care nu străbat prin membrane şi care, în stare solidă, se prezintă sub forma unei mase
amorfe, cleioase.
Cu ajutorul membranelor cu pori fini (membrane dializante) se pot separa, relativ uşor,
cristaloizii de coloizii din soluţie prin fenomenul de dializă, folosînd aparatele numite dializoare
(fig. 1).
Figura 1. Dializor
1
Fenomenul de dializă se explică prin mărimea particulelor aflate în soluţie.
Substanţele coloide, care sunt macromolecule, nu pot străbate prin porii membranei, în timp ce
particulele cristaloide (ioni, atomi sau molecule) fiind mici, pot trece cu uşurinţă.
Cu timpul, s-a dovedit că această clasificare în cristaloizi şi coloizi nu este corectă,
deoarece s-a reuşit să se obţină particule coloide din substanţe tipic cristaloide (NaCl în alcool
sau benzen) şi particule cristaloide din substanţe tipic coloide (albumină sau cauciuc cristalizat).
Deci nu este vorba de substanţe coloidale, ci o stare generală a materiei numită stare coloidală
determinată de gradul de dispersie al substanţelor. Prin grad de dispersie D se înţelege inversul
diametrului d al unei particule:
D = 1/d (1.1)
(se va folosi pentru uşurinţa exprimării termenul coloid, ştiind însă că substanţa se află în stare
coloidală).
Orice substanţă poate fi considerată în stare coloidală dacă este dispersată într-un mediu
dispergent (solid, lichid sau gazos) formând amestecuri sau sisteme coloidale, cu gradul de
dispersie al particulelor cuprins între 200 mm (2・10-7 m sau 2000 A) şi 5 mm (5・10-9 m sau
50 A). Orice sistem coloidal mai poartă numele şi de sol. După gradul de dispersie, sistemele
coloidale se găsesc între soluţiile reale, la care gradul de dispersie merge până la moleculă (sub 5
mm ) şi suspensii, cu particule peste 200 mm :
Suspensii → Sisteme coloidale → Soluţii propriu-zise
D > 200mμ;
D » 200-5 mμ;
D < 5mμ.
Chimia sistemelor coloidale, ca parte a chimiei care studiază starea coloidală a materiei,
are mare importanţă pentru ştiinţele biologice şi pentru înţelegerea biochimiei în general, cea mai
mare parte din substanţele care compun ţesuturile animalelor şi plantelor formează sisteme
coloidale (substanţe proteice, amidonul, glicogenul, celuloza etc).
De asemenea, solul arabil este un sistem coloidal, încât fenomenul de schimb dintre sol şi
plantă are loc în sisteme coloidale (argilă coloidală, humus coloidal, acid silicic, hidroxid de fier,
de aluminiu etc.).
2
2. CLASIFICAREA SISTEMELOR COLOIDALE
Varietatea mare a acestor sisteme a impus numeroase criterii de clasificare:
1. după gradul de dispersie – sistemele coloidale pot fi monodisperse (cu particulele fazei
disperse de aceleaşi dimensiuni), sau polidisperse (în care particulele au dimensiuni diferite).
2. după starea de agregare a celor două componente (mediul de dispersie şi faza dispersă),
coloizii pot fi (tabelul 1):
Tabelul 1.Clasificarea sistemelor coloidale după starea de agregare a componenţilor
Faza
dispersă Mediul de dispersie Exemple de sisteme coloidale
solid
solid aliaje, sticle, minerale
lichid suspensii, soli
gaz aerosuspensii
lichid
solid incluziuni, minerale, geluri
lichid emulsii
gaz aeroemulsii, aerosoli
gaz
solid corpuri poroase, spume solide
lichid spume
gaz soluţii (amestecuri moleculare)
3. după interacţiunea dintre particulele fazei disperse şi moleculele mediului de dispersie, se
disting coloizi liofili şi liofobi. La sistemele liofile, interacţiunea este puternică şi particulele
dispersate leagă un număr mare de molecule de solvent. În sistemele liofobe, interacţiunea este
foarte slabă sau nu există. Dacă mediul de dispersie este apa, sistemele se numesc hidrofile şi
hidrofobe.
3
Dispersiile liofobe, formate din micro sau macromolecule, interacţionează slab cu mediul
de dispersie. Coloizii micelari de asociaţie şi cei moleculari au interacţiuni puternice cu mediul
de dispersie, sunt stabili şi nu pot fi distruşi prin modificarea naturii solventului.
4. după forma particulei fazei disperse. Această formă influenţează mult comportarea sistemelor.
Astfel, cei mai mulţi biocoloizi din sistemul circulator la plante şi animale sunt sferocoloizi
(glicogen, globuline, hemoglobină etc.), deoarece sub această formă pot exista în concentraţii
mai mari, având vâscozitate mai mică. Coloizii liniari (cu o suprafaţă de contact mai mare)
interacţionează mai mult cu mediul înconjurător.
5. după natura mediului de dispersie (apă sau solvenţi organici), coloizii pot fi hidrosoli sau
organosoli.
6. după dimensiunea particulelor fazei disperse, sistemele se încadrează în următoarele categorii
(tabelul 2):
Tabelul 2. Categorii de clasificare după dimensiunea particulelor fazei disperse
Raza particulei Domeniul
10-10 – 10-9 m micromolecular
10-9 – 10-7 m coloidal (ultramicroeterogen)
10-7 – 10-5 m microeterogen
10-5 – 10-3 m grosier
La formarea unui sistem coloidal, se ivesc interacţiuni între particulele coloidale şi
moleculele mediului dispergent, cu formarea unui înveliş denumitliosferă ce imprimă mare
stabilitate coloidului.
După tăria cu care este legată liosfera de particula coloidală, se poate face o clasificare
mai cuprinzătoare a sistemelor coloidale în coloizi liofili şi liofobi la care se adaugă şi alte
categorii de coloizi (tabel 3).
Tabelul 3. Clasificarea sistemelor coloidale după afînitatea faţă de liosferă
Denumirea Afînitatea faţă de liosferă, Exemple de soli
4
sistemului coloidal proprietăţi
Coloizi liofili (emulsoizi)
sau coloizi corpuscular
polifazici
Reţin puternic liosfera.
Sunt stabili
Substanţele proteice, guma
arabică, argila în apă, humusul în
apă, compuşimacromoleculari
anorganici
acid (silicic) şi organici
(cauciuc)
Coloizi liofili
(suspensoizi)
sau coloizi moleculari
monofazici
Leagă slab (sau nu leagă)
liosfera. Sunt instabili.
Cărbunele, parafîna, metalele
fîn divizate în apă, sărurile în
stare coloidală (sulfurile
metalelor) etc.
Coloizi de asociaţie
sau soli liofili
micelari
Se leagă numeroase
molecule de dimen-siuni
normale prin forţe de atracţie
slabe formand micelii
însolubile în mediul
dispergent
Soluţiile de săpun, hidroxizi de
metale trivalente ca Al(OH)3 sau
Fe(OH)3.
Coloizi nelichizi Au mediul dispergent
solid sau gazos
Sticla colorată cu oxizi metalici,
aerosolii.
Pseudocolizi Au grad de dispersie mic Suspensii, emulsii, spume,
paste, aerosoli, pulberi etc.
Coloizi necorpusculari Sisteme cu proprietăţi
apropiate de cele ale
coloizilor
De asemenea, după modul de preparare a sistemelor coloidale, acestea se pot
clasifica în două mari categorii şi anume, coloizi de dispersie şi de asociaţie (tabelul 4).
Tabelul4. Clasificarea sistemelor coloidale după metodele de preparare
Denumirea sistemului Metoda de obţinere Exemple de soli
5
coloidal
Coloizi
macromoleculari
Simplă amestecare cu
apa (dizolvare)
Albumîna, gelatîna, guma arabică etc.
Coloizi de dispersie
(suspensoizi)
Dispersie mecanică în
mori coloidale
Îngrediente adăugate la pastilarea
medicamentelor, la cauciuc şi
hartie etc.
Dispersie electrică
(G. Bredig 1898) (arc
electric între doi
electrozi cufundaţi
într-un lichid)
Organosoli metalici pentru
medicînă (colargol, aur coloidal
etc.).
Dispersie ultrasonică
(R. Woog, A.
Loomis)
Sisteme coloidale monodisperse
ca emulsii fotografice, aliaje,
soluri metalice şi argile etc.
Dispersie chimică
(metoda peptizării)
(unele precipitate trec
în coloizi sub acţiunea
electroliţilor).
Proteînele trec în peptone.
Peptizarea argilelor şi humusului
din sol sub acţiunea NaOH.
Coloizi micelari sau
de asociaţie (de
Metoda schimbării
solventului (P.
Weimaîn şi B.
Malişev).
O soluţie moleculară de sulf în
CS2 sau de cauciuc în benzen
turnate treptat în apă dă sulf
coloidal prin aglomerare de sulf
datorită însolubilităţii sulfului în
apă.
Condensareavaporilor în solvent.
Hidrosoli şi organosoli de S, Se,
Te, Au, Ag, Pt prin con-densarea
vaporilor în apă.
Condensarea
concomitentă în vid
Soli de Na şi K în eter sau
hidrosoli de Hg, Cd, S obţi-nuţi
6
condensare şi
aglomarare)
(N.N. Semenov-A.I.
Salnicov-S.Z.
Rogînski)
prin condensarea con-comitentă a
fazei dispersate şi a mediului
dispergent într-un vas vidat şi răcit
cu aer lichid.
Condensări prin
reacţii de dublu
schimb
Hidrosol de AgI din reacţia
AgNO3+KI, acid silicic coloidal
din reacţia Na2SiO3 +HCl, As2S3
coloidal din H2S gazos la rece şi
As(OH)3.
Condensări prin
reacţii de oxidoreducere
CO
Numeroşi soli metalici (Au, Ag,
Pt, Hg) şi nemetalici (C,S, Se, Te,
As) obţînuţi din compuşi reduşi cu
reducători ca CO, H2,
formaldehidă etc. sau prin
reducere catodică şi oxidare
anodică.
Condensări prin
reacţii de hidroliză
Numeroşi hidroxizi metalici,
rezultaţi prin hidroliza cu apă
caldă a unor săruri; condensează
formand soli, fiind însolubili în
apă ca: Al(OH)3 din hidroliza
AlCl3, Fe(OH)3 din hidroliza
FeCl3.
3. PREPARAREA SISTEMELOR COLOIDALE
7
În tabelul 4 se prezintă principalele căi de obţinere a sistemelor coloidale: prin simplă
dizolvare în apă, prin dispersare şi prin asociere.
Prin dizolvare se pot obţine numeroşi coloizi macro-moleculari liofili la simplă
amestecare cu apă. Numeroşi coloizi liofobi se prepară folosînd diverse procedee de dispersare
fizică şi chimică. În procesul de dispersare, între mediul dispergent şi faza dispersată pot să aibă
loc sau nu legături mai mult sau mai puţîn traînice, determînate de structura particulelor
coloidale şi de modul de preparare.
În general, coloizii liofili stabilesc legături rapide cu mediul dispergent, de aceea şi
dispersarea la prepararea lor decurge cu viteză mare spre deosebire de cea a coloizilor liofobi.
Aceştia din urmă se prepară mai ales prin dispersare fizică.
Prepararea prin asociere este legată de existenţa unor germeni de cristalizare ca impurităţi
în mediul dispergent sau de formare a germenilor care să favorizeze schimbarea de stare a
sistemului. Formarea acestor germeni de cristalizare este proporţională cu concentraţia
sistemului şi învers proporţională cu solubilitatea, dar asupra formării lor înfluenţează numeroşi
alţi factori printre care sarcînile electrice ale componenţilor din sistem, prezenţa impurităţilor sau
chiar suprafaţa vasului. Deoarece la obţinerea sistemelor coloidale prin dispersare se consumă
energie, în timp ce asocierea moleculelor în particule corespunzătoare stării coloidale are loc
spontan pe seama energiei potenţiale a sistemului, sunt mai convenabile din punct de vedere
economic metodele prin condensare şi aglomerare (asociere).
8
Coloizii liofili sunt mai stabili datorită faptului că prezintă micele înconjurate cu un strat
protector din mediul de dispersie.
În cazul coloizilor hidrofili, acest strat protector este format din moleculele polare ale apei,
orientate în jurul micelei în funcţie de încărcarea electrică a acesteia.
3.1. METODE DE PURIFICARE A COLOIZILOR
În procesul de formare a sistemelor coloidale prin oricare din metodele de mai sus,
rezultă două tipuri de impurităţi: suspensii grosiere şi dispersii molecular (ioni sau molecule)
care trebuie îndepărtate pentru purificarea coloidului.
Suspensiile se pot îndepărta prin simplă filtrare prin materiale cu pori corespunzători (de
exemplu palnii filtrante cu porozitate potrivită). Dispersiile moleculare sunt în parte reţînute la
suprafaţa solului întrand în compoziţia dublului strat electric (v. structura micelei), iar restul se
pot îndepărta prin dializă şi ultrafiltrare.
Dializa se realizează prin trecerea sistemului coloidal printr-o membrană dializantă,
permeabilă pentri ioni sau molecule, dar care reţine particulele coloidale (de exemplu o foaie de
pergament vegetal). Dializorul (fig. 1) este format dintr-un vas cilindric, în care se pune apă
distilată şi un vas conic, al cărui fund este chiar membrana dializantă, în care se pune coloidul de
purificat. Impurităţile vor difuza prin membrană în vasul cu apă. Pentru mărirea vitezei de
dializă, prin vasul exterior, apa curge continuu, sau se utilizează un electrodializor, aparat de
construcţie specială prevăzut cu doi electrozi racordaţi la o sursă de curent continuu având rolul
de a mări viteza de migrare a ionilor prin membrane.
Ultrafiltrarea constă în separarea solului de lichidul dispergent în care se află
impurităţile, printr-o filtrare la vid sau presiune, folosind un filtru special numit ultrafiltru, care
se obţine din hartie de filtru, porţelan sau sticlă poroasă impregnate cu colodiu. Analog
electrodializei se poate efectua şi o electroultrafiltrare.
9
3.2. STRUCTURA MICELILOR COLOIDALI ŞI SARCINA LOR
Un micel (particulă coloidală) este alcătuit dintr-un nucleu în care intră un număr m de
molecule aglomerate, e, dublul strat electric rezultat prin adsorbţie şi un strat difuz care se pierde
în masa lichidului. Micelele coloidale, au dimensiuni cuprinse între 1 şi 100 nm.
Numărul de atomi din care poate fi formată o particulă coloidală variază în limite foarte
largi (103 – 109).
Exemplificand pe un coloid de sulfură de arsen rezultat prin barbotare de H2S printr-o
soluţie de acid arsenios conform reacţiei:
2H3AsO3 + 3H2S → As2S3 + 6H2O (1.2)
se constată că nucleul format din m molecule de As2S3 adsoarbe n ioni HScu rol de stabilizator,
ioni existenţi în soluţie ca rezultat al ionizării H2S:
H2S + H2O ↔ H3O+ + HS- (1.3)
În acest fel, nucleul se încarcă negativ, încât primul strat de adsorbţie determînă sarcina
micelului. În alte cazuri, nucleul adsoarbe ionii pozitivi. Aceste particule încărcate electric pot
exista numai în prezenţa simultană a unor ioni de semn contrar, numiţi contraioni şi care, în acest
exemplu, sunt ioni de hidroniu. O parte din contraioni formează al doilea strat de adsorbţie, iar o
parte se repartizează sporadic, într-un strat exterior difuz. Compoziţia unui asemenea micel are
formula:
[(As2S3)m ∙nHS-(n-x)H3O+]xH3O+, (1.4)
din care se constată că numărul sarcînilor electrice ale primului strat de adsorbţie este riguros
egal cu cel al stratului de contraioni şi al stratului difuz la un loc.
În figura 2 se prezintă schematic structura unui micel de As2S3. Această
structură arată că particula coloidală este destul de complexă, fiind formată dintr-un ansamblu de
atomi sau molecule neutre şi ioni, al căror număr variază în funcţie de gradul de dispersie al
solului şi dimensiunile moleculelor.
10
Figura 2. Structura unui micel de As2S3: 1-nucleul; 2-primul stratde adsorbţie; 3-stratul de contraioni; 4-stratul difuz
Datorită forţelor de natură electrică ce acţionează între particulele coloidale (micelii), este
impiedicată unirea miceliilor şi deci distrugerea solilor, încât coloizii sunt stabili uneori ani de
zile. Numai prin neutralizarea sarcinilor electrice ale coloizilor se poate provoca distrugerea
(coagularea) coloidului.
Un alt exemplu de coloid hidrofil rezultă prin adăugarea în picături a unei soluţii de FeCl3
în apă fierbinte, când aceasta hidrolizează şi formează Fe(OH)3:
(Fe3+ + 3Cl-) + 3H2O↔ Fe(OH)3 + 3(H+ + Cl-) (1.5)
Prin asocierea moleculelor de hidroxid se formează nucleul care adsoarbe din soluţie acei
ioni ce formează o combinaţie greu solubilă (ioni comuni) şi anume Fe3+, rezultând primul strat
de adsorbţie, iar ionii de clor formează stratul de contraioni. Deci, structura micelului poate fi
reprezentată astfel:
{[Fe(OH)3]m ∙ nFe3+(3n-x)Cl-}xCl- (1.6)
11
Uneori, sarcina unui coloid diferă după condiţiile de preparare. Astfel, AgI preparat prin
adăugarea în picături a KI peste o soluţie de AgNO3 (deci Ag+ în exces), dă micelii cu formula:
[(AgI)m・nAg+(n-x)NO3-]xNO3
- (1.7)
(coloidul este pozitiv datorită primului strat de ioni Ag+ adsorbiţi). În cazul precipitării AgI prin
picurare de AgNO3 peste o soluţie de KI, (exces de ioni I-), se formează micelii cu formula:
[(AgI)m ∙ nI-(n-x)K+]xK+ (1.8)
coloidul fiind negativ.
Coagularea coloizilor sub acţiunea electroliţilor poate fi înţeleasă prin modificarea
raportului de sarcîni electrice a dublului strat electric, sau prin neutralizarea totală a sarcînii
micelului, aşa cum se întamplă în cazul coloidului de As2S3 prin tratare cu HCl:
[(As2S3)m ∙ nHS- + nH+ → (As2S3)m ∙ nH2S (1.9)
Când există ioni HS-, datorită respingerii electrostatice dintre miceli, coloidul este stabil, nu se
produce aglomerarea. Aceste transformări reversibile a micelilor în soli şi invers sunt frecvente
în solul arabil ca şi în toate organismele vii.
3.3. PROPRIETĂŢILE SISTEMELOR COLOIDALE
3.3.1. STABILITATEA COLOIZILOR
La pierderea apei prin evaporare, solii liofili se transformă în geluri, fenomen numit
gelifiere sau gelatînizare. Coloizii care revin la starea de sol prin adăugare de apă sunt coloizi
reversibili (guma arabică). Separarea particulelor coloidale de mediul dispergent prin încălzire
sau adăugare de electrolit se numeşte floculare. În cazul substanţelor proteice (albuşul de ou),
coagularea prin încălzire este ireversibilă.
Fenomenul prin care, după coagulare cu electrolit (salifiere), gelul poate fi readus în stare
de sol prin îndepărtarea electrolitului coagulant folosînd dializa, se numeşte peptizare.
Fenomenul prin care solul pierde lichidul dispergent datorită unor transformări mai profunde
12
poartă numele de sînereză (de exemplu separarea iaurtului de zer). Solii liofobi sunt mai puţîn
stabili decat cei liofili, putand coagula chiar cu o cantitate mică de electrolit. Aceşti coloizi pot fi
stabilizaţi prin adaos de coloid protector liofil (gelatînă, gumă arabică etc.).
Pe langă aspectele legate de stabilitatea lor, sistemele coloidale prezintă proprietăţi
electrice, optice, cînetice, de adsorbţie etc. deosebit de importante pentru ştiînţele biologice.
3.3.2. PROPRIETĂŢI ELECTRICE
Proprietăţile electrice ale sistemelor coloidale se datoresc dublului strat electric (fig. 2) al
particulelor coloidale pe care il formează primul strat de ioni de adsorbţie şi stratul de contraioni.
Sarcîna electrică a unui coloid este conferită de primul strat electric. Astfel, formează coloizi
pozitivi hidroxizii unor metale ca Al, Fe, Cd, Cu etc., unii oxizi ca TiO2, CeO2 etc. şi coloranţii
bazici. Coloizii negative sunt formaţi de numeroase sulfuri (CdS, As2S3, Sb2S3 etc.), oxizi (SiO2,
SnO2, V2O5) amidonul solubil, guma arabică, coloranţii acizi etc. Sarcîna electrică a coloizilor s-a
determînat prin electroforeză, proces de migrare a particulelor coloidale într-un camp electric.
Astfel, dacă se întroduc doi electrozi într-un colloid şi se racordează la o sursă de curent electric,
se constată că particulele se deplasează: la catod, în cazul coloizilor pozitivi, fenomen numit
cataforeză şi la anod, anaforeză, în cazul celor negativi (F.F. Reiss 1887). Particulele coloide în
contact cu electrozii işi neutralizează sarcînile electrice şi coloidul se depune sub formă de fulgi
(floculează). Electroforeza se poate face atat pe coloană cat şi pe hartie.
Proteînele, care sunt macromolecule, formate prin condensare de amînoacizi, prin caracterul lor
amfoter, migrează spre catod în mediu acid, iar spre anod în mediu bazic. La punctul izoelectric,
deplasarea nu are loc. Deoarece diversele proteîne prezintă deplasări electroforetice diferite la
acelaşi pH, electroforeza constituie o metodă de identificare a acestora.
Electroosmoza constă dintr-o difuziune a mediului de dispersie printr-o membrană
semipermeabilă sub acţiunea curentului electric (fenomen descoperit de F.F. Reiss în 1887).
13
Electrodializa, electroultrafiltrarea şi electrodecantarea sunt de asemenea aplicaţii ale
proprietăţilor electrice ale coloizilor.
3.3.3. PROPRIETĂŢI OPTICE ŞI CINETICE
Sistemele coloidale, privite pe direcţia propagării luminii, apar perfect limpezi la
microscop, întocmai ca soluţiile propriu-zise. Omogenitatea soluţiilor coloidale este numai
aparentă deoarece, atunci cand sunt examînate pe o direcţie perpendiculară pe direcţia de
propagare a luminii devin vizibile atât razele de lumină cat şi particulele coloidale (comparabil
cu ceea ce vede spectatorul în sala de cinematograf în timpul rulării filmului, dacă priveşte
perpendicular pe direcţia propagării luminii).
De aceea, particulele coloidale nu pot fi văzute la microscopul obişnuit unde raza vizuală
se află pe direcţia razei luminoase. În schimb, privite cu ochiul liber, perpendicular pe direcţia de
iluminare, apar tulburi. Acest fenomen se numeşte efect Faraday-Tyndall şi se datoreşte faptului
că particulele coloide difuzează lumina transversal pe direcţia de propagare. Aparatul folosit
pentru asemenea observări numit ultramicroscop, se bazează pe efectul Faraday-Tyndall şi a fost
inventat de E.Zsigmond şi H. Siedentopf (1903).
Particulele coloidale prezintă o mişcare rectilinie cu schimbare deasă a direcţiei şi vitezei,
ceea ce dă mişcării un caracter dezordonat. Această mişcare descoperită de R. Brown (1927),
numită azi mişcare browniană, se datoreşte nu energiei termice conţinute de particule ci
ciocnirilor multiple cu moleculele mediului de dispersie.
Toate sistemele coloidale sunt vâscoase. Ca şi sistemele de dispersie omogene (soluţiile)
şi sistemele coloidale prezintă fenomenul de difuziune şi presiune osmotică. Valorile acestora
sunt însă anormale datorită volumului mare al particulelor coloidale, mişcării browniene şi
vascozităţii lor care impun un ritm lent al acestor procese. În schimb, sistemul coloidal prezintă
14
în mod accentuat proprietatea de sedimentare, care la coloizii liofobi decurge mai repede decat la
cei liofili datorită instabilităţii lor.
4. CONCLUZII
Clasificarea substanţelor în coloizi şi cristaloizi are un caracter arbitrar deoarece de obicei o
anumită substanţă poate exista atât sub formă cristaloidă cât şi sub formă coloidală în funcţie de
condiţiile de dizolvare şi de separare.
După modul de trecere a unei substanţe printr-o membrană semipermeabilă se obţin:
- cristaloide (formează cristale după evaporarea solventului).
- coloidale (nu difuzează, după evaporarea solventului rămâne o peliculă cleioasă ce nu
se mai dizolvă).
15
Prin coloizi nu se înţelege în prezent o anumită clasă de substanţă ci o anumită stare a
substanţei de care sunt legate o serie de proprietăţi caracteristice ale acestora.
În terminologia actuală în locul soluţiilor coloidale se utilizează sistem coloidal.
După structura particulelor coloidale, coloizii pot fi împărţiţi în trei categorii: de
dispersie, de asociaţie şi macromoleculari.
Coloizii de asociaţie se mai numesc şi coloizi micelari. O micelă reprezintă o particulă
aproximativ sferică formată din molecule amfifile care au capetele polare îndreptate spre
exterior, iar cele apolare (hidrofobe - vezi mai departe) spre interior. Un exemplu tipic de soluţie
micelară este cea de săpun (în apă). În cazul coloizilor macromoleculari este vorba de legături
primare, interatomice, de exemplu proteinele, amidonul etc.
După forma moleculelor deosebim coloizi liniari şi sferoizi. Coloizii liniari sunt alcătuiţi
din catene (lanţuri) şi au rezistenţa mecanică şi vâscozitatea mare. Sferocoloizii au vâscozitate
mai mică deplasându-se mai uşor. În prima categorie sunt cuprinse mai ales proteinele de
structură (miozina, fibrina etc);
Soluţiile coloidale se pot deosebi după starea de agregare atât a mediului de dispersie cât
şi a fazei disperse. Fiecare dintre ele poate fi în stare solidă, lichidă şi gazoasă.
Prin caracter liofil se înţelege capacitatea particulelor coloidale de a se lega foarte
puternic şi în număr mare de molecule din mediul de dispersie care formează învelişuri de
solvatare. În caz contrar când particulele nu pot interacţiona atât de puternic cu aceste molecule,
se vorbeşte despre un caracter liofob al coloidului. În cazul particular al soluţiilor apoase, în
acelaşi sens se folosesc termenii de caracter hidrofil şi hidrofob.
5. BIBLIOGRAFIE
1. I. Ioniţă, Universitatea Valahia Târgovişte, note de curs, 2012
2. Georgescu Remus, UMF Victor Babes Timisoara, note de curs
16
3. Kelmer I., Chimie fizică şi coloidală, Editura Didactică şi Pedagogică,
Bucureşti, 1965.
4. Chifu E., Chimia coloidală, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti,
1969.
5. M. Pleniceanu, C. Spinu, M. Isvoranu, Chimie Generală, Tipografia
Universităţii Craiova, 2004.
17