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Qué son los coloides

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Qué son los coloides

 

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Los coloides son mezclas que tienen propiedades similares a las de disoluciones, aunque en realidad no son disoluciones.

Un coloide es una mezcla en la que una sustancia insoluble no se disuelve en otra sustancia que se encuentra en mayoría, sino que sus partículas se dispersan en la mezcla sin disolverse.

En un coloide el tamaño de las partículas de la sustancia que se dispersa tienen un tamaño intermedio entre aquel de una mezcla heterogénea y el que debería tener un soluto para ser soluble. En una solución las moléculas de soluto tienen tamaños inferiores a 1 nanómetro (1 nanómetro equivale a la millonésima parte de un milímetro, y se simboliza nm). Las partículas que se dispersan en un coloide tienen por lo general un tamaño de entre 1 nm y 100 nm (igualmente, pueden encontrarse algunos coloides con partículas dispersas algo mayores a los 100 nm). Las partículas que se dispersan en suspensiones tienen un tamaño superior a 100 nm. Las suspensiones son mezclas heterogéneas.

A diferencia de lo que ocurre con las disoluciones, en el caso de los coloides no se utilizan los términos soluto y solvente para indicar a las partes que los componen. En los coloides las partículas que se dispersan se denominan fase dispersa, y la sustancia en la que se dispersan se denomina medio dispersante.

  • Las partículas que se dispersan en un coloide no pueden verse a simple vista, dado que son mucho más pequeñas que en una mezcla heterogénea. En este sentido, los coloides se parecen a las soluciones, ya que en estas últimas el soluto no puede detectarse a simple vista.
     
  • A diferencia de las partículas de una mezcla heterogénea común, las partículas que se dispersan en un coloide no se depositan en el fondo de la mezcla por acción de la gravedad porque son mucho más pequeñas que en las mezclas heterogéneas. Las partículas dispersas se mantienen suspendidas en el medio dispersante sin importar el tiempo transcurrido. Por el contrario, en las suspensiones, luego de un rato las partículas de la sustancia que se mezcla con otra terminan depositadas en el fondo de la mezcla por acción de la gravedad.
     
  • Las partículas dispersas en un coloide no pueden ser filtradas, dado que son más pequeñas que los poros del filtro. En este sentido, la fase dispersa de un coloide se comporta de la misma manera que lo haría el soluto de una solución.
     
  • Sin embargo, las partículas dispersas en un coloide no son suficientemente pequeñas como para no ser visibles cuando son iluminadas por un haz de luz. Entonces, a diferencia de las soluciones cuyos solutos son invisibles tanto a simple vista como al ser iluminados por un haz de luz, en el caso de los coloides su fase dispersa es invisible a simple vista, pero sí se puede distinguir si se la ilumina con un haz de luz.

Cuando un haz de luz pasa a través de una disolución, éste no puede ser visto o detectado, y la atraviesa. Sin embargo, cuando pasa a través de un coloide, la luz sí puede verse porque las partículas dispersas son más grandes que las de un soluto, y al ser iluminadas hacen que la luz se refleje. Lo que ocurre es que debido al gran tamaño y la forma irregular de las partículas, la luz rebota contra distintas partes de sus superficies y se refleja en varias direcciones, haciendo que dicha luz -así como las partículas en las que se refleja- sean detectadas a simple vista al iluminarse el coloide. Este fenómeno se denomina Efecto Tyndall, ya que el primero en describirlo fue el físico irlandés John Tyndall (1820-1893). Por lo tanto, una manera sencilla de definir al Efecto Tyndall es la siguiente:

El Efecto Tyndall es el fenómeno que permite ver a las partículas de un coloide cuando es atravesado por un haz de luz.

Ejemplos:

  1. Normalmente, el aire es transparente a simple vista. Sin embargo, cuando en una sala sin luces encendidas y únicamente iluminada por una ventana que da al exterior, penetra un haz de luz solar, se pueden ver a simple vista partículas dispersas en el aire que aparentemente se mueven de forma aleatoria. El aire es una solución gaseosa compuesta por Nitrógeno (78,08%), Oxígeno (20,95%), Argón (0,93%), Dióxido de Carbono (0,03%), y el 0,01% restante por otros gases, incluyendo vapor de agua. Pero el aire además tiene partículas sólidas dispersas que forman una mezcla coloidal y que pueden distinguirse a simple vista cuando son iluminadas por un haz de luz.
     
  2. La leche (un coloide) es blanca porque la luz se dispersa en varias direcciones al reflejarse en las partículas coloidales que contiene.

 
En el cuerpo humano se encuentran diversos tipos de mezclas coloidales. El principal coloide del cuerpo humano es la sangre, ya que contiene células y sustancias dispersas de tamaños mayores a 1 nanómetro.

Por lo general, las partículas que se dispersan en coloides son moléculas que se atraen entre sí y forman conjuntos o conglomerados moleculares, aunque no es éste siempre el caso. Algunos tipos de proteínas tienen moléculas lo suficientemente grandes como para dispersarse individualmente y formar un coloide.

Normalmente, no se encuentran coloides con partículas dispersas mayores a 100 nanómetros, ya que por acción de la gravedad, estas partículas se depositarían en el fondo de la mezcla (igualmente, hay algunas excepciones). Por ejemplo, en una mezcla de agua con lodo recién revuelta, luego de un rato las partículas de lodo se depositan en el fondo del recipiente que la contiene, formándose una capa de lodo en la parte de abajo, separada del agua clara que se acumula por encima. Este tipo de mezclas heterogéneas con partículas dispersas mayores a los 100 nanómetros se denominan suspensiones.

Las suspensiones son mezclas heterogéneas que contienen partículas dispersas que son suficientemente grandes como para depositarse luego de un rato, por acción de la gravedad, en el fondo de la mezcla.

Ejemplos de coloides son: la leche (diminutas partículas líquidas de grasa animal y proteínas que no se disuelven, se encuentran suspendidas y dispersas en una solución líquida de agua con carbohidratos), sangre (mezcla heterogénea de células suspendidas y dispersas en plasma), pintura (partículas de pigmentos dispersas en un medio líquido).

Los coloides se subclasifican según el estado de agregación (esto se refiere a si la sustancia se encuentra en estado sólido, líquido o gaseoso) de la sustancia que se dispersa (fase dispersa) y del estado de agregación del medio en el que se dispersa (medio o fase dispersante):

  • Sol: un tipo de coloide en el que las partículas de la sustancia que se dispersa son sólidas, y el medio en el que se dispersa es líquido (Ej: pintura, fluidos celulares, sangre).
     
  • Emulsión: un tipo de coloide en el que tanto la sustancia dispersa como el medio dispersante son líquidos (Ej: leche, crema).
     
  • Espuma: un tipo de coloide en el que la sustancia que se dispersa se encuentra en estado gaseoso y el medio dispersante es líquido (Ej: crema batida, espuma de jabón).
     
  • Espuma sólida : un tipo de coloide en el que la sustancia que se dispersa se encuentra en estado gaseoso y el medio dispersante es sólido (Ej: malvaviscos).
     
  • Aerosol: un tipo de coloide en el que la sustancia que se dispersa es un sólido o líquido y el medio dispersante es gaseoso (Ej: humo, niebla, espray en aerosol, nubes).
     
  • Gel: un tipo de coloide en el que la sustancia que se dispersa es un líquido y el medio dispersante es sólido (Ej: gelatina)

 
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Fuentes de información:

 
Crédito de la imagen:
Creada por dream. Para su edición fueron utilizadas también fotografías con licencias Creative Commons tomadas por terceros:

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