O conceito de colóides

Colóides

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. As estas misturas chamamos soluções.

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.

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 ou centrifugadoras extremamente potentes. O leite é uma dessas misturas. A este tipo de misturas chamamos colóides. Esta diferença resulta da diferença de tamanhos das partículas suspensas e o tamanho das partículas.

Portanto, colóides [do grego kólla, cola + eîdos, forma], são misturas heterogêneas de pelo menos duas fases diferentes, com a matéria de uma das fases na forma finamente dividida (sólido, líquido ou gás), denominada fase dispersa, misturada com a fase contínua (sólido, líquido ou gás), denominada meio de dispersão.

Solução é toda mistura homogênea de duas ou mais substâncias.

Na suspensão:

• as partículas dispersas têm diâmetro maior que 100 nm; • são agregados de moléculas ou de íons; • sedimentam-se pela ação da gravidade ou dos centrifugadores comuns;

As partículas dispersas:

• são moléculas ou íons comuns; • têm diâmetro menor que 1 nm (10-9 m); • não se sedimentam nem mesmo sob ação de ultracentrifugadores; • não são retidas nem mesmo pelos ultrafiltros ; • não são detectadas nem mesmo com o auxílio do ultramicroscópio e do microscópio eletrônico;

Na dispersão coloidal :

• as partículas dispersas têm diâmetro entre 1 e 100 nm; • são agregados de moléculas ou de íons comuns, ou macromoléculas, ou macroíons isolados; • não se sedimentam sob a ação da gravidade, nem sob a ação dos centrifugadores comuns, mas sim sob a ação de ultracentrifugadores; • não são retidas por filtros comuns, mas o são por ultrafiltros; • não são detectadas ao microscópio comum, mas o são com o auxílio do microscópio eletrônico e do ultramicroscópio;

A ciência dos colóides está relacionada com o estudo dos sistemas nos quais pelo menos um dos componentes da mistura apresenta uma dimensão no intervalo de 1 a 1000 nanometros (1 nm = 10-9 m). Soluções de macromoléculas são misturas homogêneas e também são consideradas colóides porque a dimensão das macromoléculas está no intervalo de tamanho coloidal e, como tal, apresentam as propriedades características dos colóides. Os sistemas coloidais vêm sendo utilizados pelas civilizações desde os primórdios da humanidade.

Os povos utilizaram géis de produtos naturais como alimento, dispersões de argilas para fabricação de utensílios de cerâmica e dispersões coloidais de pigmentos para decorar as paredes das cavernas com motivos de animais e de caça.

Classificação dos sistemas coloidais

Estão presentes no cotidiano desde as primeiras horas do dia, na higiene pessoal (sabonete, xampu, pasta de dente e espuma ou creme de barbear), cosméticos, e no café da manhã (leite, café, manteiga, cremes vegetais e geléias de frutas). No caminho para o trabalho podemos enfrentar neblina, poluição do ar ou ainda apreciar a cor azul do céu. No almoço, temperos, cremes e maionese para saladas. No entardecer, ao saborear cerveja, refrigerante ou sorvete estamos ingerindo colóides. Os colóides ainda estão presentes em diversos processos de produção de bens de consumo, incluindo o da água potável, os processos de separação nas indústrias, de biotecnologia e de ambiente. São também muito importantes os colóides biológicos, tais como o sangue.

Os sistemas coloidais podem ser classificados segundo dois critérios principais: quanto à natureza das partículas do disperso e quanto à afinidade entre o disperso e o dispergente.

Natureza das partículas do disperso:

• Colóide micelar - é o sistema coloidal cujo disperso é constituído por aglomerados de átomos, íons ou moléculas.

•Colóide molecular - é o sistema coloidal cujo disperso é constituído de macromoléculas, normalmente polímeros.

• Colóide iônico - é o sistema coloidal cujo disperso é constituído de macroíons.

Afinidade entre o disperso e o dispergente:

• Colóides liófilos (lyo=solver ou dissolver, philo=amigo), ou colóides reversíveis, são sistemas coloidais que possuem grande afinidade entre o disperso e o dispergente. Se o dispergente for a água, o sistema coloidal é denominado hidrófilo.

Devido a essa afinidade, as partículas do disperso fixam na sua superfície moléculas do dispergente, ficando assim envolvidas por uma película que é denominada camada de solvatação.

A camada de solvatação permite que as partículas do disperso fiquem isoladas umas das outras e, com isso, é possível transformar o sistema coloidal em sol ou em gel, conforme se adicione ou se retire dispergente. Por isso esses colóides são ditos reversíveis.

A transformação da fase gel para a fase sol pela adição de dispergente é denominada peptização (peptos=digerido).

A transformação da fase sol para a fase gel pela retirada de dispergente é denominada pectização (pektos=coalhado).

• Colóides liófobos (lyo=solver ou dissolver, phóbos=aversão), ou colóides irreversíveis, são sistemas coloidais onde praticamente não existe afinidade entre o disperso e o dispergente. Se a fase dispergente for a água, o sistema é denominado hidrófobo.

A formação de um colóide liófobo não é espontânea e a passagem de gel a sol é muito difícil. A estabilidade de um sistema coloidal liófobo pode ser aumentada pela adição de uma pequena quantidade de um colóide liófilo adequado, que então passa a ser denominado colóide protetor.

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