lo stato colloidale

Sistema colloidale: sistemi materiali formati da due fasi, nelle quali una di esse si trova dispersa nell'altra allo stato di particelle aventi dimensioni comprese tra 10 Å e 10000 Å.

Le particelle disperse nella sostanza sono dette particelle colloidali

Lo stato di estrema suddivisione in cui si trova la sostanza dispersa viene detto stato colloidale.

PROPRIETà

Effetto Tyndall: se un raggio luminoso attraversa un sistema colloidale, il percorso del raggio può essere visto dall'osservatore.

L'effetto Tyndall avviene perché il diametro delle particelle colloidali disperse è sufficientemente grande per disperdere la luce visibile.

Le particelle possono essere osservate con l'ultramicroscopio

Moto Browniano: le particelle sono in continuo e disordinato movimento in tutte le direzioni.

Il moto è provocato dagli urti continui che le molecole del mezzo disperdente esercitano sulle particelle colloidali

Dialisi: effetto per cui le particelle colloidali riescono a passare attraverso i pori di una membrana di pergamena.

Classificazione

Colloidi liofobi: sistemi colloidali costituiti da due fasi (idrofobi se il mezzo disperdente è l'acqua).

Hanno scarsa affinità tra le particelle disperse e le molecole del solvente, pertanto questi sistemi sono instabili e tendono a risolversi.

Sono sistemi eterogenei, perché esiste una superficie di separazione netta tra le particelle e il mezzo disperdente.

Colloidi liofili: sistemi colloidali costituiti da due fasi (idrofili se il mezzo disperdente è l'acqua).

Hanno elevata affinità tra le particelle dispe4se e le molecole del solvente, quindi hanno elevata stabilità

Sono sistemi omogenei

Colloidi liofobi

Sol: sistemi colloidali in cui la fase dispersa è un solido e la fase disperdente è un liquido.

Sono di natura inorganica

Sono stabili per un fattore di natura elettrica.

Ogni particella ha una carica elettrica dovuta all'adsorbimento sulla loro superficie di ioni positivi o negativi che si trovano nel mezzo disperdente

Gli ioni isolati presenti nel mezzo disperdente, con carica opposta a quella della particella colloidale, si addensano intorno neutralizzando la carica.

Le particelle sono protette da questo doppio strato elettrico.

La differenza di potenziale è detta potenziale zeta

Con l'aggiunta di elettroliti si altera l'equilibrio del doppio strato elettrico e si verificano fenomeni di aggregazione della particelle.

Flocculazione: quando il colloide precipita sottoforma di fiocchi; il valore di flocculazione è la minima quantità di elettrolita che è necessaria per provocare la sedimentazione.

Gelificazione: quando il colloide sedimenta allo stato gelatinoso.

Peptizzazione: fenomeno per cui le particelle colloidali flocculante possono di nuovo essere disperse, per eliminazione dell'elettrolita.

La precipitazione di un sol, può essere favorita dalla presenza nel mezzo disperdente di particelle estranee, che agiscono come centri di aggregazione.

L'aggiunta di un colloide liofilo ad un sol, ne migliora la stabilità per il fatto che le particelle disperse vengono protette da un velo di colloide liofilo, che ne impedisce l'aggregazione.

colloidi liofili

I sistemi colloidali liofili comprendono sia le soluzioni colloidali di macromolecole (sol. colloidali molecolari), sia le soluzioni di aggregati di molecole (micelle) (sol. colloidali micellari).

La stabilità delle soluzioni colloidali molecolari è illimitata, per 2 fattori::

La carica elettrica: deriva spesso dal carattere anfotero della sostanza dispersa in dipendenza del pH.

La sua solvatazione: ciascuna di esse, data l'affinità per le molecole del solvente, viene avvolta da uno o più strati di queste molecole (adsorbimento); il velo solvente agisce da protettore, quindi impedisce l'aggregarsi delle molecole per contatto.

Se poniamo nella soluzione due elettrodi, dopo un certo tempo la sostanza dispersa migrerà verso l'elettrodo opposto (elettroforesi).

Il punto isoelettrico è un valore di pH al quale un colloide rimane immobile in un campo elettrico applicato. Al suo punto isoelettrico la soluzione colloidale è molto poco stabile perché essa tende ad flocculare.

soluzioni collodali micellari

Colloidi micellari: colloidi liofili che formano soluzioni colloidali molto stabili nel tempo.

Nelle micelle esiste una netta separazione tra una parte liofila e una parte liofoba. Questo perché nelle micelle è presente un gruppo liofilo (gruppo ionico, es.: -COO ^- ; o polare, es.: -(CH₂O)_n-CH₂OH ) e uno liofobo (catena R).

La parte liofoba (catena R) si inserisce nelle cavità esistenti tra le molecole d'acqua, l'introduzione di questa catena provoca la rottura dei legami ad idrogeno dell' H₂O; cosicché si forma una cavità più grande in grado di ospitare altre catene idrofobe; pertanto queste altre si raccolgono a grappoli in questa grande cavità e si tengono unite attraverso forze di van der Waals. I gruppi idrofili si idratano e quindi si orientano verso la fase acquosa.

Le molecole dei saponi sono ionizzate, quindi le micelle possiedono una carica elettrica:

Micelle anioniche

Micelle cationiche

Se il colloide non è un elettrolita (molecole non ionizzabili), le relative micelle sono dette non ioniche.

La stabilità è dovuta a due fattori:

Carica elettrica.

L'idratazione.