O documento discute colóides e suas propriedades. Apresenta três alternativas principais para o processo de agregação de partículas coloidais: coagulação, floculação e aglomeração. Também descreve técnicas como ultrafiltração e ultracentrifugação para purificação de colóides.

1. Físico-Química
Profª Elaine Tôrres

2. SHAW, 1975 - "A ciência dos colóides se ocupa com sistemas nos quais um ou
mais dos componentes apresentam pelo menos uma de suas dimensões dentro do
intervalo de 1nm a 1 µ m: ou seja, ela se refere, essencialmente, a sistemas
contendo tanto moléculas grandes como pequenas partículas".
-HIEMENZ, 1977- "Any particle which has some linear dimension between 10-7 cm
(10Å) and 10-4 cm (1 µm or 1 µ)* is considered a colloid".
-HUNTER, 1993 - "The system will be colloidal if the 'particles' are sufficiently
small and that usually means less than about 1um in at least one important
dimension".
- GALEMBECK, 2002- "Hoje, definimos os sistemas coloidais como sendo sistemas
nos quais se distingue domínios de composição química significativamente diferente
da composição média, sendo esses domínios caracterizados por terem ao menos
uma dimensão inferior a um micrômetro".

3. Por fragmentação
Esta técnica consiste em fragmentar as partículas do disperso até que elas atinjam as
dimensões características do estado coloidal (entre 10 e 1000 ângstrons) o que
normalmente é feito de duas maneiras:
Usando-se o moinho coloidal: colocam-se os grânulos de matéria do disperso
entre dois discos rígidos que giram a uma distância muito pequena um do outro.
Este é o método usado na preparação de cosméticos (sombras e pós faciais).
Usando-se um arco voltaico: o uso do arco voltaico, também denominado arco de
Bredig, restringe-se normalmente à preparação de colóides metálicos, pois é
necessário que o material seja condutor de corrente elétrica.
O processo é o seguinte: coloca-se em um recipiente apropriado o líquido que
constituirá o dispergente e, mergulhados nesse líquido, dois fios do material que
constituirá o disperso.
Aplica-se uma diferença de potencial nesses fios, o que provoca uma centelha entre
eles; com isso partículas do disperso de dimensões coloidais vão sendo liberadas e se
distribuindo através do líquido.

4. Por aglomeração
São três técnicas principais que visão aglomerar partículas de dimensões
inferiores às do estado coloidal, até que elas atinjam o tamanho necessário à
preparação de um colóide.
Através de uma reação química: segundo a Lei de Weimarn é possível obter
um sistema coloidal quando, numa reação de formação de um composto pouco
solúvel, as soluções reagentes apresentam concentrações extremas, isto é, mitos
diluídas ou muito concentradas.
Através de uma lavagem: fazendo-se um precipitado passar por sucessivas
lavagens com uma solução diluída que possua gelo menos um íon em comum
com o precipitado, vão se formando aos poucos partículas de dimensões coloidais
que ficam dispersas na solução usada na lavagem.
Através da mudança de dispergente: prepara-se uma solução de determinada
substância X num solvente apropriado; em seguida adiciona-se um líquido no
qual a substância X seja imiscível e agita-se o sistema. Com a agitação, as
partículas de dimensões coloidais da substância X se dispersão pelo líquido que
foi adicionado.

5. A presença de partículas coloidais é observada em
diversos sistemas de origem natural ou individual, essas
partículas podem apresentar-se como dispersões
estáveis ou formar agregados de tamanhos variados
Há três alternativas principais para o processo de
agregação de partículas coloidais
a) Coagulação
b) Floculação
c) Aglomeração

6. • Aerosol: consiste em um sólido ou um líquido dissolvido em um gás.
• Espuma: consiste em um gás disperso em sólido ou líquido.
• Emulsão: são colóides formados por líquido disperso em outro líquido ou sólido.
ex: maionese, queijo e manteiga.
• Sol: são colóides formados pela dispersão de um sólido em um líquido.
• Gel: sólido aparentemente, de material gelatinoso formado de uma dispersão
coloidal, em que o disperso apresenta-se no estado líquido e o dispersante no
estado sólido.

8. • Dispersões Coloidais
•Soluções Verdadeiras de Macromoléculas
•Colóides de Associação

9. Tratamento de
efluentes
Precipitação ou floculação para a
remoção dos poluentes das águas residuais
Indústria de tintas
Obtenção de filmes homogêneos e resistentes
Produção de impressões com elevado
poder de resolução sem entupir os tinteiros
Indústria alimentar Mousses, cremes e gels estáveis
Cosméticos e
produtos de higiene
Cremes e pastas-de-dentes
Indústria dos
detergentes
Estabilização de solos, líquidos abrasivos
Indústria
farmacêutica
Dispersões estáveis para assegurar
uma dose uniforme do princípio ativo
Indústria agrícola Dispersão eficaz de pesticidas

10. Os fatores que mais contribuem para a natureza global diferente
de um sistema coloidal são:
•as dimensões das partículas
•a forma e a flexibilidade as partículas
•propriedades superficiais (inclusive elétrica)
•interações partícula-partícula
•interações partícula-solvente
Os colóides têm, em geral, características específicas como
possuir massa elevada, serem relativamente grandes e
apresentarem elevada relação área/volume de partícula. Nas
superfícies de separação (interfaces) entre fase dispersa e meio
de dispersão, manifestam-se fenômenos de superfície
característicos, tais como efeitos de adsorção e dupla camada
elétrica, fenômenos esses, de grande importância na
determinação de propriedades físico-químicas do sistema como
um todo.

12. Partículas de latex poliestirenos sombreadas
(x50000)
Partículas de prata, sombreadas (x15000)
Placas de nordstrandita
(hidróxido de alumínio) (x5000)
Réplica de uma superfície gravada de
cobre
(x5600)

13. •Partículas em solução saturada irão aparecer a olho nu sob
o feixe de luz.
•Um colóide irá fazer o feixe de luz se espalhar pela refração
desta nas partículas.
•Uma solução não altera o feixe de luz.
•Em uma solução coloidal autentica a energia interna das
partículas aumenta de acordo com a intensidade da luz
aplicada.

16. A lei de Stokes ilustra este fato.
Partículas finas, em fluxo laminar, atingem a velocidades
terminais quase rapidamente.
Fd = Força de Atrito
Fp = Força da Empuxo
vdF
g
vAC
F d
c
D
d
πµ
ρ
3
2
2
==
gVF sp )( ρρ −=
µ
ρρ
18
)( 2
gD
V s
t
−
=
Quando a velocidade terminal se atinge a força de atrito é
igual a força do empuxo
2/1
3
)(4
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛ −
=
cD
s
t
C
dg
V
ρ
ρρ

17. Equação de Einstein

18. A purificação de um colóide consiste numa série de técnicas que visam
separar as partículas do disperso das impurezas estranhas que
eventualmente estejam espalhadas pelo dispergente.
Ultrafiltração
Quando o sistema coloidal está contaminado por íons ou moléculas cuja
dimensão se encontra na faixa do soluto de uma mistura homogênea
(menos de 1000 ângstrons), é possível separar essas impurezas do
colóide usando-se um ultrafiltro.
Trata-se de uma membrana que pode inclusive ser feita de material
plástico, com poros estreitos o bastante para barrar a passagem de
partículas coloidais, mas ainda assim permitir a passagem de partículas
com diâmetro inferior a 1000 ângstrons.
A ação do ultrafiltro está ligada também às condições elétricas do colóide
e da membrana.

19. Ultracentrifugação
Quando o sistema coloidal está contaminado por partículas de
maior porte, ou quando é necessário separar partículas coloidais
de tamanhos diferentes, utilizam-se centrífugas de altíssima
rotação.
Esse processo é amplamente usado nos laboratórios de análises
clínicas para separar as várias proteínas existentes no sangue.
Diálise
O processo conhecido por diálise é usado especificamente para
separar impurezas altamente solúveis no dispergente.
Baseia-se na diferença de velocidade com que ocorre a difusão de
uma solução e de um colóide através de uma membrana
permeável.
TR
xDM
v
.
.)..1.(. 2
ωρν−
=

22. • Surfatantes = surface active agents , =tensoativos,
≠detergente
• Capacidade de reduzir a tensão superficial –
características
• Anfifílico: hidrofílico vs. hidrofóbico≠lipofílico),mais
geral liofílico e liofóbico.
• Critério mais específico:Propriedadede auto-
associação (self assembly).