DISPERSÕES COLOIDAIS OU COLÓIDES

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1 DISPERSÕES COLOIDAIS OU COLÓIDES Última atualização: 27/01/2018 Prof. Me. Márcio R. Guimarães CRQ COLÓIDES Entre os produtos que conhecemos muitos são dispersões coloidais como: leite, maionese, creme chantilly, rubi, neblina, fumaça, queijo, safira, pedra-pomes, espuma (sabão, detergente e xampu), geléias, gelatina pronta, cremes hidratantes, entre outros. Prof. Márcio R. Guimarães 1

2 IMPORTÂNCIA DOS COLÓIDES Biológicos: os processos vitais estão associados ao estado coloidal. Exemplo: plasma sanguíneo. Industrial: fabricação de medicamentos (contrastes radiográficos e outros), tintas, cremes, cosméticos, pedras preciosas (rubi e safira), sílica-gel, radiografias e outros. Culinária: preparo de geléias, maionese, creme chantilly e outros. Prof. Márcio R. Guimarães PROPRIEDADES DOS COLÓIDES As dispersões coloidais são misturas heterogêneas (ainda que possa parecer às vezes uma mistura homogênea); As dispersões coloidais são compostas por dispersante (ou dispergente) e disperso, o dispersante é o equivalente ao solvente e o disperso é o equivalente ao soluto; As partículas dispersas não se sedimentam, nem podem ser filtradas por filtração comum, tais partículas são chamadas de colóides; As partículas coloidais possuem tamanho médio entre 1 a 100 nm (nanômetros). 1nm = 10-9 cm Prof. Márcio R. Guimarães 2

3 PROPRIEDADES DOS COLÓIDES As partículas coloidais podem ser formadas por até milhares de átomos ou moléculas (o caso do leite por exemplo: o dispersante é a água e o disperso, é a caseína que é uma proteína). As partículas coloidais são muito menores do que as que podem ser vistas a olho nu, porém são maiores que as moléculas grupais. Um colóide micelar é um sistema coloidal formado por partículas denominadas micela, que são aglomerados de átomos, moléculas ou íons. PROPRIEDADES DOS COLÓIDES 3

4 PROPRIEDADES DOS COLÓIDES Interação da água e gordura com o detergente para formação do colóide Os colóides podem ser classificados em: 1. Sol; 2. Sol sólido; 3. Gel; 4. Emulsão; 5. Espuma; 6. Aerossol. 4

5 1. SOL: é uma dispersão coloidal na qual o dispersante é o líquido e o disperso é o sólido. Exemplos: um pouco de maizena com água. gelatina recém preparada (água + proteína solúvel de tecidos animais como ossos e cartilagens). creme dental (sílica, fosfato de sódio e fluoreto de sódio disperso em água). 1. SOL O dispersante é o líquido e o disperso é o sólido. Goma arábica (resina extraída de uma planta Acacia vera dispersa em água). Prof. Márcio R. Guimarães 5

6 1. SOL O dispersante é o líquido e o disperso é o sólido. Plasma Sanguíneo (moléculas orgânicas dispersas em água). Prof. Márcio R. Guimarães Curiosidade: Como é produzido gelatina? A proteína mais abundante dos vertebrados é o colágeno, que constitui aproximadamente 25% em massa das proteínas do corpo humano. Parte dos ossos, tendões, dentes e pele é constituída de colágeno. Apesar de o colágeno não ser comestível, seu aquecimento em água fervente produz uma mistura de outras proteínas comestíveis, denominadas genericamente de gelatinas. Tais proteínas são usadas na fabricação de vários produtos, tais como filmes fotográficos, colas, cápsulas de medicamentos e produtos alimentícios. As proteínas pertencem à classe dos colóides liófilos, ou seja, aqueles que possuem afinidade com água. Como esses colóides têm maior facilidade em transformar-se do estado gel para sol, ou vice-versa, são chamados de reversíveis. Prof. Márcio R. Guimarães 6

7 2. SOL SÓLIDO: é a dispersão coloidal na qual o dispersante é sólido e o disperso é sólido. Exemplos: pedras preciosas. Rubi (CrO 3 disperso em Al 2 O 3 ). Safira (FeO e Fe 2 O 3 dispersos em Al 2 O 3 ). Prof. Márcio R. Guimarães 2. SOL SÓLIDO O dispersante é sólido e o disperso é sólido. Vidro: sílica (SiO 2 ), calcário (CaCO 3 ), barrilha (Na 2 CO 3 ), alumina (Al 2 O 3 ) e outros. Diamante Negro: diamante com carvão mineral. 7

8 3. GEL: é uma dispersão coloidal na qual o dispersante é o sólido e o disperso é o líquido assumindo uma consistência semi-sólida. O estado gel é exatamente o oposto ao estado sol. Exemplos: Gelatina pronta e fria, geléia (água + pectina) Pérolas (água + CaCO 3 ); Manteiga (água + gordura); Queijos (água + proteína + gordura). 4. EMULSÃO: é uma dispersão coloidal no qual o dispersante é o líquido e o disperso é o líquido. Exemplos: Leite (gordura em água estabilizada pela caseína); Maionese (vinagre e azeite estabilizados pela lecitina da gema do ovo). 8

9 4. EMULSÃO O dispersante é o líquido e o disperso é o líquido. Iogurte é uma mistura de leite, açúcar, conservante, aromatizante, fermento lácteo estabilizados por gelatina e amido. 4. EMULSÃO: é uma dispersão coloidal no qual o dispersante é o líquido e o disperso é o líquido. Exemplos: Loção Cosmética hidratante (óleo em água estabilizados pelo álcool etílico). Os cremes hidratantes a base de óleo e água. Água e óleo não interagem são utilizadas então substâncias que facilitam tal interação, elas são chamadas emulsificantes (que funcionam como um "sabão" unindo água e óleo). 9

10 4. EMULSÃO O dispersante é o líquido e o disperso é o líquido. Nutella: açúcar, óleo de palma, avelãs, cacau em pó, soro de leite, emulsificante e aromatizante 4. EMULSÃO O dispersante é o líquido e o disperso é o líquido. Catchup Ingredientes: água, tomate, sal, amido, óleo vegetal, carboidratos, proteínas emulsificantes, conservante, flavorizante, corante e antioxidante. Mostarda Ingredientes: água, sal, vinagre, semente de mostarda (mínimo 25% óleo vegetal), emulsificante, corante e conservante. 10

11 4. EMULSÃO Sorvete (emulsão sólida) Ingredientes: leite, manteiga, açúcar, emulsificante, aromatizante e corante. Durante a fase final de produção, a mistura de ingredientes é mantida arrefecida, para evitar a formação de cristais de gelo. Além disto, a mistura é agitada e ar é injetado nela, o que confere maior volume final e aspecto cremoso à mistura. Este processo é conhecido como aeração. 4. EMULSÃO O dispersante é o líquido e o disperso é o líquido. Tintas Água, resinas, pigmentos, aditivos e solventes para estabilizar a mistura ou ainda gema de ovo e goma arábica. 11

12 5. ESPUMA ESPUMA SÓLIDA: é a dispersão coloidal na qual o dispersante é o sólido e o disperso é gasoso. Exemplos: Maria-mole (ar disperso em clara de ovo solidificada) Pedra pomes (lava expelida de vulcão na qual ocorreu um rápido desprendimento de gás sob a forma de bolhas). 5.1 ESPUMA SÓLIDA: O dispersante é o sólido e o disperso é gasoso. Carvão de lenha (ar disperso no carvão) Isopor (poliestireno expandido) Poliuretano Prof. Márcio R. Guimarães 12

13 5.2 - ESPUMA LÍQUIDA: é a dispersão coloidal na qual o dispersante é o líquido e o disperso é gasoso. Exemplo: espuma de produtos (sabão, detergente e xampu) com o ar disperso nesse material. Prof. Márcio R. Guimarães ESPUMA LÍQUIDA O dispersante é o líquido e o disperso é gasoso. Creme Chantilly (óxido nitroso disperso em creme de leite) Gel para cabelos (propano e butano disperso em creme cosmético). 13

14 6. AEROSSOL AEROSSOL SÓLIDO: é a dispersão coloidal na qual o dispersante é gasoso e o disperso é sólido. Exemplo: fumaça (cinzas dispersas no ar), partículas de poeira suspensas no ar, fumaça liberada por chaminés industriais ou por veículos desregulados e a fumaça de vulcões em atividade AEROSSOL LÍQUIDO: é a dispersão coloidal na qual o dispersante é o gasoso e o disperso é o líquido. Exemplos: neblina (água dispersa no ar), spray desodorante ou inseticida (princípio ativo em um gás propelente, normalmente uma mistura de propano e butano). 14

15 6.2 - AEROSSOL LÍQUIDO O dispersante é o gasoso e o disperso é o líquido. Os cientistas planetários observam uma névoa de metano na atmosfera de Titã, a maior lua do planeta Saturno. A gélidos 179 O C, da atmosfera de Titã é brutalmente mais fria do que a Terra jamais foi. Os pesquisadores especulam que a névoa é espessa porque o metano evapora de um oceano contendo metano, nitrogênio e etano líquidos em abundância AEROSSOL LÍQUIDO O dispersante é o gasoso e o disperso é o líquido. Durante a formação do planeta Terra os vulcões expeliam metano na atmosfera formando com o tempo um aerossol de hidrocarbonetos. 15

16 Aerossol de hidrocarbonetos no Planeta Terra pré-histórico TIPOS DE DISPERSÃO COLOIDAL Nome Substância dispersa Substância dispersante Exemplos SOL Sólida ( MICELA ) Líquida Proteínas em água e detergentes em água GEL Líquida Sólida Geléias, gelatinas e queijos EMULSÃO Líquida Líquida Maionese e manteiga ESPUMAS Gás Líquida ou sólida Espumas líquidas: chantilly e espuma de sabão Espumas sólidas: pedra-pomes, carvão e maria-mole AEROSSOL Sólida ou líquida Gás Poeira, fumaça, neblina e sprays SOL SÓLIDO Sólido Sólido A maioria das pedras preciosas e vidros 16

17 Prof. Márcio R. Guimarães Colóides Liófilos ou Hidrófilos ou Hidrofílicos São aqueles em que há uma afinidade entre disperso e o dispersante. São também chamados colóides reversíveis ou, ainda, emulsóides. Os colóides naturais em sua maioria são liófilos. Exemplos: albumina, gelatina, proteínas em geral e goma arábica. 17

18 Colóides Liófobos ou Hidrófobos ou Hidrofóbicos São aqueles em que não há afinidade entre disperso e o dispersante. São também chamados colóides irreversíveis ou, ainda, suspensóides. Os colóides artificiais como regra são liófobos. Hidro-sóis de metais (ouro, prata, etc), de enxofre, de sílica e de outras substâncias insolúveis em água. O EFEITO TYNDALL Se colocarmos lado a lado um copo com solução aquosa de açúcar e outro copo com gelatina em água, o feixe de uma caneta-laser deixará um rastro somente no copo que contém uma dispersão coloidal de gelatina em água. Este fenômeno, conhecido como Efeito Tyndall, ocorre devido à dispersão da luz pelas partículas coloidais. No béquer contendo uma solução de açúcar em água, as moléculas do soluto não são suficientemente grandes para dispersarem a luz. Quando observamos o rastro luminoso deixado pela luz de um projetor de slides em uma sala escura, ou quando notamos os feixes luminosos dos faróis dos carros em dias com forte neblina, devemos nos lembrar do efeito Tyndall que a luz pode provocar quando atinge partículas coloidais sólidas existentes no ar. Prof. Márcio R. Guimarães 18

19 EFEITO TYNDALL EFEITO TYNDALL 19

20 EFEITO TYNDALL EFEITO TYNDALL 20

21 EFEITO TYNDALL EFEITO TYNDALL A = solução B = colóide 21

22 EFEITO TYNDALL NO LABORATÓRIO DE QUÍMICA EFEITO TYNDALL 22

23 EFEITO TYNDALL EFEITO TYNDALL Você já viu essa placa de trânsito nas rodovias 23

24 EFEITO TYNDALL Como evitar Curiosidade: Farol de neblina pode usar na cidade? Grande parte dos carros importados e alguns nacionais já vem com farol de neblina de série, para auxiliar o motorista durante as estradas mais densas e com baixa visibilidade. Mas alguns motoristas desavisados estão usando farol de neblina ligado na cidade. O uso não é permitido, segundo o Código de Trânsito Brasileiro (CTB). A multa é no valor de R$ 127,69 e o condutor perde 5 pontos na Carteira Nacional de Habilitação (CNH). Bonito é, mas uso na via urbana não é permitida, apenas quando em chuvas torrenciais. Segundo o Detran, o uso na via urbana não é permitido "porque o farol de milha ou farol de neblina quando usado emite um fecho de luz que ofusca o condutor do veículo que trafega em sentido contrário", conforme comunicado enviado pela assessoria de imprensa da entidade. Fonte: Curiosidade: Diferença entre Nevoeiro e Neblina 24

25 Curiosidade: Se a água é incolor, por que as nuvens são brancas ou escuras? A cor da nuvem depende do tamanho das gotículas que a formam. Isso determina se a luz a atravessa ou não. Quando são minúsculas, não barram os raios de sol, deixando passar todos os comprimentos de onda da luz (cada comprimento forma uma cor). A soma de todas as cores resulta no branco. Em uma tempestade, as gotas são mais numerosas e espessas. Assim, a luz do sol não passa e a nuvem fica escura. Mas isso depende da posição do Sol e de quem esta observando. Por isso, é possível notar que uma família vê uma mesma nuvem com partes claras e escuras. 25