10.27: Coloides

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Las soluciones son homogéneas. Las moléculas disueltas de hasta 1000pm nunca se separan como resultado de las fuerzas gravitacionales, incluso en una ultracentrífuga. Cuando las partículas suspendidas alcanzan el tamaño de µm (10 ⁶ pm), se separan fácilmente bajo gravedad, y clasificamos la mezcla como definitivamente heterogénea. Sorprendentemente, las suspensiones de partículas entre estos tamaños, en el rango de 5 000 a 200 000pm, nunca se asientan bajo gravedad o centrifugación, sin embargo las mezclas son definitivamente heterogéneas debido a que los haces de luz que pasan por ellas son visibles. Si un rayo puntero láser pasa por una solución, es invisible, pero si pasa por una suspensión coloidal se ve fácilmente. Los espectáculos láser serían invisibles si no fuera por el humo coloidal o la niebla que hace visibles los rayos.

Figura\(\PageIndex{1}\): La leche es una suspensión coloidal de gotitas de grasa en agua. Haces láser visibles por partículas coloidales en el aire

Los coloides son suspensiones estables de un medio disperso, como las partículas sólidas en el humo o las partículas de grasa en la leche, en un medio continuo, como el aire o el agua. Las partículas y el medio pueden ser cualquier combinación de sólido, líquido y gas (excepto que ambos no pueden ser gases, porque los gases son completamente miscibles), como muestra la siguiente tabla ^[1]:

Para referencia, la tabla está dispuesta de manera que las partículas suspendidas estén en la columna mientras que el medio en el que están suspendidas las partículas están en la fila. Por ejemplo, el medio de la espuma sólida es sólido (fila) mientras que las partículas coloidales son gaseosas (columna).

*Mediano*	Gas	Líquido	Sólido
Gas	Ninguno (Todos los gases son mutuamente miscibles)	Ejemplos de aerosoles líquidos: niebla ¹, niebla, spray para el cabello	Ejemplos de Aerosol Sólido: humo, nube ¹
Líquido	Ejemplo de Espuma: Crema batida	Ejemplos de emulsión: leche, mayonesa, crema de manos	Ejemplos Sol: tinta pigmentada, sangre
Sólido	Ejemplos de espuma sólida: aerogel, espuma de poliestireno, piedra pómez	Ejemplos de gel: agar, gelatina, gelatina, gel de sílice	Ejemplo Sol Sólido: vidrieras rojas

¹ Las gotas de agua promedio en nieblas y nubes tienen alrededor de 0.01 mm de diámetro, por lo que son diez veces más grandes que los coloides típicos. Las nubes “flotan” principalmente debido a corrientes ascendentes de aire, y la velocidad de caída terminal apenas perceptible (~0.3 cm/s) de pequeñas gotas ^[2].

Los coloides son estables, es decir, sus partículas no se agregan y precipitan, porque todas las partículas tienden a adsorber iones de una carga de la solución. Las partículas coloidales se repelen electrostáticamente entre sí. Las partículas individuales se mantienen en suspensión por movimiento browniano.

Cuando la luz blanca pasa a través de una suspensión coloidal, la dispersión de luz depende en gran medida de la longitud de onda, por lo que los coloides pueden parecer de colores brillantes. Este es el caso del coloide dorado que es responsable del color rojo intenso en la mayoría de las vidrieras. El oro coloidal se elabora fácilmente en el laboratorio al reducir una sal de oro disuelta en agua para dar racimos elementales de oro. A medida que los racimos cambian de tamaño, el color del coloide puede cambiar a través de prácticamente todos los colores del arco iris.

Las puestas de sol rojas se deben a la reflectancia selectiva de la luz azul por partículas coloidales en el cielo, como se puede ver en un video de YouTube donde se agrega leche a un recipiente de agua pura mientras un haz de luz blanca de una linterna o proyector brillante se pasa a través de la suspensión y hacia un blanco pantalla, dando como resultado el rojo intenso de la puesta del sol.

Referencias

http://en.Wikipedia.org/wiki/Colloid

www.Suite101.com/article.cfm/... nce_sky/116567

http://en.Wikipedia.org/wiki/Sunset

El azufre coloidal también se puede preparar disolviendo azufre en metanol y añadiendo la solución gota a gota al agua: www.woodrow.org/teachers/ci/1986/exp14.html

Contributors

Ed Vitz (Kutztown University), John W. Moore (UW-Madison), Justin Shorb (Hope College), Xavier Prat-Resina (University of Minnesota Rochester), Tim Wendorff, and Adam Hahn.