tema sist.coloidale

25
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).

Upload: bibitza4

Post on 07-Aug-2015

249 views

Category:

Documents


13 download

TRANSCRIPT

Page 1: 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

Page 2: TEMA Sist.coloidale

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.).

Page 3: TEMA Sist.coloidale

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.

Page 4: TEMA Sist.coloidale

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).

Page 5: TEMA Sist.coloidale

Tabelul 3. Clasificarea sistemelor coloidale după afînitatea faţă de liosferă

Denumirea

sistemului coloidal

Afînitatea faţă de liosferă,

proprietăţi

Exemple de soli

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

Page 6: TEMA Sist.coloidale

Denumirea sistemului

coloidal

Metoda de obţinere Exemple de soli

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

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 Soli de Na şi K în eter sau

Page 7: TEMA Sist.coloidale

de asociaţie (de

condensare şi

aglomarare)

concomitentă în vid

(N.N. Semenov-A.I.

Salnicov-S.Z.

Rogînski)

hidrosoli de Hg, Cd, S obţi-nuţi

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

Page 8: TEMA Sist.coloidale

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).

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.

Page 9: TEMA Sist.coloidale

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.

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 sarcîna

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

Page 10: TEMA Sist.coloidale

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.

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

Page 11: TEMA Sist.coloidale

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)

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

Page 12: TEMA Sist.coloidale

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

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.

Page 13: TEMA Sist.coloidale

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).

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

Page 14: TEMA Sist.coloidale

vascozităţii lor care impun un ritm lent al acestor procese. În schimb, sistemul coloidal prezintă

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).

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.

Page 15: TEMA Sist.coloidale

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. Dr. Georgescu Remus UMF Victor Babes Timisoara, note de curs

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, 2004.6.