Dispersões Prof.: Xuxu

Transcrição

1 Dispersões Prof.: Xuxu

2 As misturas de substâncias não nascem todas iguais. Por exemplo, quando dissolvemos açúcar no chá, o açúcar já não se separa espontaneamente do chá, nem mesmo usando filtros extremamente finos ou centrifugadoras extremamente potentes. A estas misturas chamamos soluções..

3 Por outro lado, o sumo de laranja recém espremido é também uma mistura aparentemente homogênea. Porém, se esperarmos um pouco, a polpa da laranja deposita-se no fundo do copo sob a ação da gravidade. A estas misturas chamamos suspensões.

4 Existe ainda um terceiro tipo de misturas, onde as substâncias não se separam sob a ação da gravidade, mas onde é possível separá-las usando filtros extremamente finos (ultrafiltros) ou centrifugadoras extremamente potentes (ultracentrifugadoras).

5 O leite é uma dessas misturas. A este tipo de misturas chamamos colóides. A diferença está no tamanho das partículas suspensas. Esse tamanho das partículas é usado como critério na definição dos colóides..

6 Nos colóides as partículas dispersas estão em movimento constante e errático devido às moléculas do fluido estarem constantemente colidindo umas contra as outras.. É por esta razão que as partículas dispersas não se depositam no fundo do recipiente sob a ação da gravidade.

7 Os colóides dispersam fortemente a luz, pois as partículas dispersas têm tamanhos semelhantes ao comprimento de onda da luz visível. Este fenômeno é chamado efeito de Tyndall e permite distinguir as soluções verdadeiras dos colóides, pois as soluções verdadeiras são transparentes, ou seja não dispersam a luz.

8 Colóides

9 Tipos de Coloides

10 Disperso Dispersante Nome Comum Exemplo Sólido Sólido Sol Vidros e pedras preciosas, etc. Liquido Sólido Gel Geleias, gelatinas e queijos, etc. Gasoso Sólido Espuma Pedra polmes, carvão Disperso Dispersante Nome Comum Exemplo Sólido Líquido Sol - Solido Proteinas, detergentes com água, etc. Liquido Líquido Emulsão Maionese, manteiga, etc. Gasoso Liquido Espuma liquida Espuma de barbear, clara em neve, etc Disperso Dispersante Nome Comum Exemplo Sólido Gás Aerossol sólido Poeira, fumaça Liquido Gás Aerossol líquido Neblina.

11 Aerossóis líquidos e sólidos Os aerossóis líquidos (exemplos: neblina, nuvens e sprays) são bastante comuns, assim como os aerossóis sólidos (exemplos: poeira e fumaça) apesar de por vezes só nos apercebemos da presença deles devido ao efeito de Tyndall. Catedral de Saint Germain (Paris).

12 Menos conhecidos, são os aerogéis, onde a fase sólida dispersa no ar é também contínua. Os aerogéis são literalmente feitos de quase nada! Aerogel composto de 96% de ar e 4% de sílica

13 Smog Fotoquímico Um dos grandes problemas que atingem as grandes cidades.

14 O que o SmogFotoquímico? Smog fotoquímico a poluição do ar, sobretudo em áreas urbanas, por ozônio troposférico e outros compostos originados por reações fotoquímicas, reações químicas causadas pela luzsolar. O efeito visível disto é uma camada roxa acinzentada na atmosfera. Descobriu-se esse tipo de smog pela primeira vez em Los Angeles, na década de 1940, e costuma-se acontecer em cidades com uma grande movimentação de veículos, que causam grande acumulação de poluentes, como o óxido nítrico (NO) e os Compostos Orgânicos Voláteis(COVs). A mistura de poluentes no ar, no Smog fotoquímico, pode conter: Óxidos de nitrogênio, como o dióxido de nitrogênio Ozônio troposférico Compostos Orgânicos Voláteis(COVs) Peróxido de acetil nitrato (PAN) Aldeídos

15 As espumas líquidas (exemplos: chantilly, espuma da cerveja e espuma de barbear) e espumas sólidas (exemplos: pipocas, farofas e espuma de poliuretano também conhecida por esponja) são exemplos banais de colóides. Chantilly e a sua estrutura microscópica

16 Emulsões Líquidas. O leite e a maionese (meio contínuo: água, fase dispersa: gordura) assim como a manteiga e a margarina (meio contínuo: óleo, fase dispersa: água) são exemplos de emulsões (líquidas). Estrutura microscópica do leite, onde são visíveis os glóbulos de gordura (cinzento) e micelas de caseína (preto), as quais são responsáveis pela estabilidade do leite

17 Emulsões Sólidas. O queijo (meio contínuo: proteínas, fase dispersa: gordura) assim como o gelado (meio contínuo: água, fase dispersa: gordura) são exemplos de emulsões sólidas. Fatias de queijo cheddar e na respectiva microfotografia da direita (escala: 1 µm) podemos ver os glóbulos de gordura (amarelo) num meio contínuo de proteínas (azul).

18 A gelatina (meio contínuo: água, fase dispersa: proteínas) antes de arrefecer é um exemplo de um sol (líquido). Porém quando arrefece transforma-se num gel, onde a fase dispersa passa também a ser contínua.

19 No estado gel as proteínas da gelatina formam um agregado fractal auto-semelhante. Na microfotografia da direita (escala: 1 µm) podemos ver um gel de lisozina (uma proteína)

20 As pérolas (meio contínuo: proteínas, fase dispersa: placas de aragonite) assim como o aço ao carbono (meio contínuo: ferro, fase dispersa: carbono) são exemplos de sóis sólidos. Estrutura de uma pérola, onde as placas de aragonite (mineral) têm cerca de 10 µm de diâmetro e 0.5 µm de espessura.

21 Estabilidade dos Colóides A estabilidade dos colóides depende em grande medida das propriedades da fase dispersa, nomeadamente se esta é liofílica ou liofóbica. O termo lio refere-se ao meio dispersante. Os termos mais familiares fóbico (do grego, "ter medo") e fílico (do grego, "gostar") servem para indicar se as partículas dispersas têm uma afinidade fraca (liofóbica) ou forte (liofílica) com o meio dispersante.

22 Um exemplo comum de sistema liofílico é o sabão disperso na água. O óleo suspenso na água, pelo uso de uma técnica de dispersão por ultra-sons, por exemplo, representa um colóide liofóbico típico. A rigidez inerente dos colóides não fluidos, tais como as espumas sólidas ou os sóis sólidos é, naturalmente, o fator principal que determina a sua estabilidade.

23 Exemplos comuns deste tipo de moléculas são o sabão e os detergentes, os quais têm uma cabeça hidrofílica e uma cauda hidrofóbica. O mecanismo da estabilização baseia-se na formação de micelas:.

24 Algumas Aplicações Tecnológicas