Sistemas Coloidales

Sistemas Coloidales

Introducción:

Los sistemas coloidales son sistemas heterogéneos cuyas partículas llamadas micelas, tienen un tamaño que oscila entre 0,1 µm y 0,001 µm. Estas partículas no son observables al microscopio pero sí al ultramicroscopio. Las micelas tienen una superficie muy desarrollada lo cual permite la retención de sustancias. A este fenómeno se lo llama adsorción.

Según el estado de agregación de la fase dispersante y dispersa los sistemas coloidales se clasifican en sol (sólido disperso en líquido), gel (líquido disperso en sólido), emulsión (líquido disperso en líquido), aerosol (líquido o sólido disperso en gas). En esta práctica sólo se van a experimentar dos sistemas coloidales gel y emulsión.

Efecto Tyndall es utilizado para observar la presencia de micelas en un sistema coloidal, en donde se hace atravesar un haz de luz lateralmente al mismo, y en consecuencia se aprecian puntos brillantes. Si esto se hiciera con una solución no se observa la marcha del rayo luminoso por lo que se dice que la solución es ópticamente vacía.

Floculación: Se produce al agregar un electrolito a la dispersión coloidal, el ion positivo o el negativo es atraído y adsorbido por la micela con carga contraria, la cual se neutraliza y precipita.

Diálisis: Es la separación de las micelas de los iones o moléculas presentes en una dispersión mediante una membrana animal, vegetal o de celofán. Las micelas no atraviesan los poros de dichas membranas, los iones y las moléculas sí.

Objetivos:

Conocer el concepto de sistemas coloidales, propiedades de los mismos y relaciones con diferentes términos utilizados en la práctica.

Trabajar con sistemas coloidales gel y emulsión en particular.

Separar una solución de un sistema coloidal a través de diálisis.

Flocular una preparación de azufre coloidal.

Analizar el fenómeno de emulsión, conocer cuál es su función.

Experimentación 1

1) Separación de un sistema coloidal de una solución por diálisis

a- Preparación y reconocimiento de engrudo de almidón

Materiales

- 5cm³ de H₂O destilada

- Almidón

- Pipeta

- Tubo de ensayo

- Espátula

- Mechero

- Lugol

- Puntero láser

- Varilla

- Pinza de madera

Procedimiento

- Se procedió a tomar una pizca de almidón con la espátula, para colocarlo luego en un tubo de ensayo seco.

- Se agregó al tubo con la pizca de almidón, 5cm³ de agua destilada.

- Se agitó la solución acuosa con una varilla, y se la colocó sobre la llama del mechero, tomando el tubo de ensayo con la pinza de madera. Mientras la solución acuosa de almidón era sometida al fuego, se agitaba el tubo de ensayo sobre la llama, y se la retiraba cuando empezaba la ebullición, para evitar un derrame. Se la colocó al fuego, y se siguió empleando la misma acción anterior, hasta que la solución se tornó traslúcida.

- Con este último paso, se obtuvo engrudo de almidón.

Se iluminó la solución traslúcida de engrudo de almidón, con un haz delgado de luz proveniente de un puntero láser. Se visualizaron pequeñas partículas continuas dispersas en solución (efecto Tyndall), conformando un sistema coloidal del tipo gel.

Una vez identificado el sistema coloidal, se procedió a tomar un 1cm³ del engrudo de almidón, y se lo colocó en otro tubo de ensayo. Se agregaron dos gotas del reactivo Lugol a la solución de 1cm³, y se obtuvo un color “azul violáceo”, como indica la foto adjunta.

Imagen : Lugol en presencia de almidón

El color proviene de la unión de yodo del Lugol, a los bucles de la molécula de almidón, como se indica en la siguiente figura.

Y₂

Se guardó el resto de la solución coloidal de engrudo de almidón, para su posterior utilización.

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b- Preparación y reconocimiento de una solución de NaCl

Materiales

- 10cm³ de agua (H₂O) destilada

- Cloruro de Sodio (NaCl)

- Pipeta

- Tubo de ensayo

- Espátula

- Nitrato de Plata (AgNO3)

- Puntero láser

- Varilla

- Agua (H₂O) potable

- Se tomó una pizca de NaCl molido, con media punta de espátula y se la colocó en un tubo de ensayo seco.

- Se agregó a la solución de NaCl, 10cm³ de agua destilada con la pipeta.

- Se agitó la solución, para disolver totalmente, utilizando la varilla.

Procedimiento

Se procedió a iluminar la solución de NaCl con el haz de luz del láser, y se comprobó que el sistema es ópticamente vacío, ya que no se visualizaron partículas dispersas.

Con la pipeta, se tomó 1cm³ de la solución de NaCl anterior, y se la colocó en un tubo de ensayo seco. Se le agregó dos gotas de nitrato de plata, y se observa que la solución toma un estado de turbidez.

La ecuación química que corresponde a la solución preparada es

AgNO3 + NaCl --------------AgCl + NaNO3

La turbidez de la solución, se provoca por el cloruro de plata (AgCl), que es insoluble en la solución.

Se prepararon luego dos soluciones de Nitrato de plata. Una con agua potable, y la otra con agua destilada.

Nitrato de plata en agua destilada.

La solución no presenta turbidez, y esto se debe a que el agua destilada está libre de solutos con los que pueda reaccionar químicamente el nitrato de plata.

Nitrato de plata en agua potable.

La solución presenta una turbidez tenue, comparada con la turbidez que presentaba cuando se mezcló con NaCl. La turbidez puede deberse a la presencia de Cl en el agua potable, que reacciona con Ag, formando cloruro de plata (AgCl), que es insoluble en la solución.

Se guardó el resto de la solución de NaCl, para su posterior utilización.

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c) Separación de una solución y un sistema coloidal

Materiales

- Vaso de precipitado

- Agua destilada

- Papel celofán

- Fósforos

- Solución de sistema coloidal gel, de engrudo de almidón

- Solución de cloruro de sodio

- Lugol

- Nitrato de plata

- Banda

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