COL·LOIDE: CARACTERÍSTIQUES, TIPUS, APLICACIONS, EXEMPLES - QUIMICA - 2025

Els col·loides són barreges on minúscules partícules insolubles (denominades fase dispersa) es distribueixen suspeses en un medi dispersant continu (o fase fluïda). Les partícules de la fase dispersa, a l'igual que les de la fase dispersant, poden ser de naturalesa gasosa, líquida o sòlida.

Entre els exemples de col·loides podem trobar la boira, on el medi dispersant és l'aire i la fase dispersa són les gotes d'aigua microscòpiques. Un cas evident seria un suc, sent el mitjà dispersant l'aigua i la fase dispersa els minerals, vitamines, hidrats, etc.

Els núvols són un exemple de col·loides gasosos doncs contenen gotes o cristalls microscòpics d'aigua suspesos en l'aire. Font: pexels.com

El radi de les partícules de la fase dispersa està comprès entre 0,001 micres i 0,1 micres (1nm a 1.000 nm). Aquest radi és tan petit, que el seu sedimentació és molt baixa, de manera que es consideren els col·loides com barreges estables; encara que solen tenir un aspecte tèrbol.

Els col·loides tenen un conjunt de característiques pròpies, com ara l'efecte Tyndall. Aquest consisteix en que les partícules de la fase dispersa són capaços de dispersar la llum en totes direccions.

Els col·loides, per la seva afinitat per l'aigua, es classifiquen en hidrofílics i hidrofòbics. A més, d'aquests, hi ha per a ells la següent classificació: emulsió, emulsió sòlida, sol, gel, escuma, escuma sòlida, aerosol líquid i aerosol sòlid.

Característiques dels col·loides

composició

Totes les combinacions de gas, líquid i sòlid poden originar col·loides; llevat de les mescles de gasos que formen dissolucions veritables. El que la barreja formi una dispersió col·loïdal, o una suspensió, depèn de la mida de les partícules, que puguin ser considerades anàlogues a l'solut.

adsorció

Com les partícules col·loïdals estan finament dividides, es té com a conseqüència que la seva àrea superficial sigui molt gran. Això provoca que les partícules col·loïdals puguin adsorbir ions, així com gasos, líquids i sòlids.

electrofóresis

Les partícules col·loïdals solen estar carregades elèctricament; tal és el cas de les proteïnes i els àcids nucleics. Per tant, aquestes macromolècules poden desplaçar-se en un camp elèctric, movent-se cap al ànode o el càtode, depenent de la seva càrrega elèctrica.

diàlisi

Les partícules col·loïdals tenen un radi que impedeix que puguin travessar els porus de les membranes de diàlisi, permetent que puguin separar-se d'altres partícules en suspensió de mida més petita. Aquesta característica és utilitzada per eliminar substàncies indesitjables en les suspensions col·loïdals.

moviment brownià

Les partícules col·loïdals estan dotades d'un moviment vibratori a l'atzar en totes direccions, aquest és, el moviment brownià. Aquesta característica contribueix al fet que les partícules no sedimentin i que es mantingui l'homogeneïtat i estabilitat de les suspensions col·loïdals.

efecte Tyndall

Les partícules col·loïdals en suspensió són capaços de dispersar la llum en totes les direccions, característica que no presenten les solucions. Per aquesta raó, es pot observar la trajectòria d'un raig de llum que travessa una suspensió col·loïdal. Per exemple, un raig de llum que il·lumina la boira.

Tipus de col·loides

emulsió

És un col·loide format per la mescla de dos líquids immiscibles; un forma la fase dispersa i l'altre la fase dispersant. Usualment és de el tipus de mescla oli-aigua.

emulsió sòlida

És un tipus de col·loide en el qual la seva fase dispersa és un sòlid, i la fase o mitjà dipersante un líquid.

escuma

És un tipus de col·loide en el qual la fase dispersa és un gas que forma bombolles, envoltades per la fase dispersant que és un líquid.

L'escuma de cervesa és un exemple de col·loide de tipus escuma, on la fase fluïda és el líquid de la cervesa i la fase dispersa són les bombolles d'aire Font: Engin Akyurt via Pexels.

escuma sòlida

La fase dispersa és un gas i la fase o medi dispersant és un sòlid. Aquest tipus de col·loide es produeix en l'elaboració de pans i formatge.

Sols i gels

És un sistema col·loïdal en el qual la fase dispersant és un sòlid i la fase dispersa és un líquid en forma de cúmuls. La condensació o hidròlisi de el sol origina un gel que forma un material sòlid ple de líquid.

Es diu que els gels presenten una densitat semblant als líquids, però la seva estructura s'assembla a la dels sòlids.

aerosol líquid

És un tipus de col·loide en el qual la fase dispersa és un líquid, i la fase o medi dispersant un gas.

aerosol sòlid

És un sistema col·loïdal en el qual fase dispersa és un sòlid, i la fase o medi dispersant un gas.

aplicacions

biològiques

Els col·loides són presents en les cèl·lules dels éssers vius. Sota les formes de sols i gels constitueixen el citoplasma i el nucli. Per tant, es considera la vida com una expressió de la presència dels col·loides.

industrials

Els col·loides s'utilitzen en pintures, plàstics, insecticides per a l'agricultura, tintes, ciments, sabons, lubricants, detergents, adhesius, així com en nombrosos aliments.

Les pintures estan constituïdes per pigments col·loïdals dispersos a solvents líquids, capaços de formar una pel·lícula sòlida estable a mesura que la pintura s'asseca.

La tinta utilitzada en la impressió dels periòdics està constituïda per carbó negre col·loïdal en oli. Mentrestant, la tinta dels bolígrafs està formada per col·loides de tipus gels.

medicinals

S'usen solucions col·loïdals per a l'expansió de l'volum plasmàtic en pacients amb hipovolèmia postoperatòria. Col·loides de plata s'usen com antibiòtic que inactiven enzims de bacteris, fongs i virus. Col·loides de coure s'assenyala que tenen activitat anticancerosa. Així mateix, els col·loides de mercuri tenen acció antisifilítica.

Els col·loides formen part de mecanismes de transport i alliberament de drogues, com ara hidrogels, microemulsions, liposomes, micel·les, nanopartícules i nanocristalls.

sòls

Els principals components col·loïdals dels sòls són els sediments minerals en forma d'argila i humus. Els col·loides de terra juguen un paper important en l'emmagatzematge i intercanvi dels minerals requerits per les plantes, especialment Ca ²⁺, Mg ²⁺ i K ⁺.

agents espessidors

Els col·loides confereixen a l'mig unes propietats de flux desitjables a les pastes dentals, locions, lubricants etc., subministrant l'estabilització i el manteniment de les seves fases.

aliments

Es pot considerar que els col·loides són ubics en els aliments, ja que estan presents en gairebé tots ells. Per exemple, la clara d'ou és un col·loide tipus sol, que està formada per molècules de proteïnes de cadena llarga, enrotllades en forma compacta a causa dels ponts d'hidrogen.

A l'escalfar la clara d'ou es trenquen els enllaços de les proteïnes i el col·loide sol es transforma en hidrogel.

Exemples de col·loides

Emulsió sòlida: formatge, mantega i gelea.

Emulsió: llet, crema facial i maionesa.

Escuma: crema d'afaitar, crema batuda i escuma de la cervesa.

Escuma sòlida: esponja, hule i pedra tosca.

Sols: clara d'ou crua, pintura i tinta xinesa.

Gels: clara d'ou fregida, tinta de bolígrafs i gelatina.

Aerosol líquid: boira, boira, núvols i rosada.

Aerosol sòlid: fum, materials d'escapament dels automòbils i matèria corpuscular en l'aire.

referències

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8va ed.). Cengage Learning.
2. Law J., & Brar A. (15 de desembre de al 2019). Colloids. Chemistry LibreTexts. Recuperat de: chem.libretexts.org
3. Wikipedia. (2020). Colloid. Recuperat de: en.wikipedia.org
4. Charles Clay. (30 d'abril del 2018). Characteristics of a Colloid. Sciencing. Recuperat de: sciencing.com
5. Cone A. (1995). The use of colloids in clinical practice. British journal of hospital medicine, 54 (4), 155-159.
6. QUIMINET. (07 de febrer de 2013). Les solucions col·loïdals i els seus usos en la medicina. Recuperat de: quiminet.com