Embed Size (px)
Citation preview
Instituto Tecnológico de TehuacánDepartamento de Química y Bioquímica
FisicoquímicaUnidad 4Presenta
Reyes Cosme karla IsabelNo. De control:11360333
Catedrático: Rivera Martínez Margarita1
UNIDAD 4 UNIDAD 4 SISTEMAS COLOIDALESSISTEMAS COLOIDALES
2
Emulsión
sistema termodinámicamente inestable constituido por una suspensión de partículas líquidas en el seno de otra fase líquida no miscible.
.
FASES DE LA EMULSIÓN
FASE ACUOSA FASE OLEOSA
Puede contener un cierto número de substancias
hidrófilas (alcoholes, glicoles, azúcares,
sales minerales y orgánicas, etc.)
Que puede contener Substancias lipófilas
(ácidos grasos, alcoholes grasos, ceras, principios
activos iposolubles.
emulsión
sistema termodinámicamente inestable constituido por una suspensión de partículas líquidas en el seno de otra fase líquida no miscible.
.
FASES DE LA EMULSIÓN
FASE ACUOSA FASE OLEOSA
Puede contener un cierto número de substancias
hidrófilas (alcoholes, glicoles, azúcares,
sales minerales y orgánicas, etc.)
Que puede contener Substancias lipófilas
(ácidos grasos, alcoholes grasos, ceras, principios
activos iposolubles.
Tipos De Emulsión
La emulsiones pueden pertenecer a cualquiera de los dos tipos siguientes: Aceite en agua (O/W) donde la fase contínua es el agua o bien,
agua en aceite (W/O) donde la fase contínua es el aceite
En muchos casos, se puede transformar una emulsión aceite-agua y agua-aceite, o viceversa,
por pequeñas modificaciones en el sistema Este fenómeno se llama "inversión".
Estabilidad de una emulsión
Este sistema posee una estabilidad mínima que puede ser controlada añadiendo un tensoactivo o sólidos finamente divididos.
La estabilidad de una emulsión es la propiedad más importante, y el sistema no será clasificado como emulsión sino
cumple con un mínimo de estabilidad.
Se mide la estabilidad por la velocidad con la cual las gotículas de la fase dispersa se agrupan para formar una masa de líquido
cada vez mayor que se separa por gravedad.
Los dos factores más importantes para la estabilidad de
las emulsiones son: a) La existencia de una película interfacial que se puede considerar
como una envoltura alrededor de cada glóbulo dispersado.
b) - Una débil tensión interfacial gracias a agentes tensoactivos que se adsorben positivamente
en la interfase.
Emulsificante, mecanismo de acción
Cuando la emulsión se forma,(emulsión aceite en agua) el emulsificante o
tensoactivo se coloca en la interfase entre el agua y el aceite con su
cadena hidrófoba orientada hacia el aceite y el grupo hidrófilo orientado hacia
el agua.
Para el caso de una emulsión aguaEn aceite, el grupo hidrófilo está
dirigido hacia el interior de los glóbulos acuosos mientras
que la parte hidrófoba hacia la fase continua.
Métodos de clasificación
A).- Conductividad.- Las emulsiones aceite en agua, siendo
conductoras, permiten medir la conductividad, y así determinar que el tipo
de emulsión es aceite en agua.
b).- Solubilidad de colorantes.-
Se trata la emulsión con colorantes para ver la posibilidad de su tinsión.
Sí son solubles en agua, la emulsión será aceite
en agua, si son solubles en aceite la emulsión será agua en aceite.
c).- Método del índice de agua
La siguiente técnica es útil para identificar una emulsión agua en aceite :
-colocar en un vaso de precipitado 58% de la fase oleosa.
-adicionar 2% en peso del emulsificante seleccionado.
- agitar en parrilla con agitación magnética.
Espumas: características Estabilidad Y Ruptura
Definición Conjunto de burbujas gaseosas separadas por una películas delgada de liquido que se forman en la superficie de un liquido.Al formarse las burbujas se amontonan unas sobre otras formando películas entre ellas.
13
Vida de una espuma
La vida de una espuma se divide en tres etapas (salager)
1. consiste en la formación de espuma desde algunos segundos hasta algunos minutos.
14
2. Consiste en la maduración de la espuma en la que el espesor de la película es grande respecto a la escala coloidal, ocurre en minutos o algunas horas.
3. Se refiere a su persistencia, cuya estabilidad depende de las interacciones coloidales (de horas a días)
15
Formación de espuma
Los factores que contribuyen a la formación de espumas pueden ser causas físicas y químicas.
Físicas: agitación, caída del liquido desde cierta altura, borboteo de aire u otro gas en el seno del liquido.
16
Causas fisicoquímicas:
Agitación de agua dulce con un jabón, presencia de impurezas orgánicas en agua dura.
Ejemplo: un rio contaminado con desechos orgánicos.
17
Producción de gases como el metano, acido sulfhídrico, dióxido de cabono, después de una reacción química o bioquímica.
Ejemplo: las espumas presentes en cervezas y refrescos que se forman por la liberación de gas disuelto.
18
Cuando las burbujas se elevan a la superficie del liquido y persisten en ella durante un cierto tiempo, sin coalescencia de una con la otra y sin ruptura en el espacio se produce espuma.
19
La formación de una espuma consiste simplemente en la formación, elevación, y la agregación de burbujas en un liquido en que la espuma puede existir, la vida de las espumas varia de segundos a años.
20
Ruptura de una espuma Una vez que la espuma se forma, ésta comienza
a sufrir una degradación más o menos lenta. En este transcurso ocurren distintos mecanismos: segregación de burbujas drenaje gravitacional succión capilar difusión gaseosa intraburbuja.
21
La fuerza gravitacional favorece la separación de un gas del líquido en un sistema disperso.
La viscosidad del líquido en una película se opone al drenaje de la película.
Cuanto más alta sea la viscosidad tanto más lento será el proceso de adelgazamiento de las películas, lo que conllevará a una ruptura lenta.
22
el mecanismo de difusión gaseosa intra-burbuja, conocido también como maduración de Ostwald.
Éste fenómeno hace que las burbujas más pequeñas se desinflen en las grandes y desaparezcan.
23
Estabilidad de una espuma
Doble capa de gibbs Repulsión eléctrica Enlaces de hidrogeno Viscosidad Plasticidad
24
Persistencia de la espuma
Existencia de la elasticidad Retardar la ruptura
Mecanismos para retardar la ruptura
• Escurrimiento del liquido• Difusión de gas a través de las laminas• Existencia de la doble capa eléctrica
25
Sistemas Coloidales De Protección Para Sistemas De
Dispersión. Existen dos métodos generales para estabilizar
coloides: Por carga eléctrica por recubrimiento . La estabilización por recubrimiento, también
protección, consiste en formar una capa de polímero que impide que las partículas se agreguen.
26
Esto se lleva a cabo en la práctica de Protección de coloides. La gelatina recubre las partículas de modo que al chocar unas con otras por efecto de la agitación térmica, éstas no se pegan.
27
Preparación de sistemas coloidales
Coloides intrínsecos
forman dispersiones coloidales al ser puestas en contacto, o calentadas en un medio de dispersión adecuado.
son compuestos de macromoléculas, por lo general tiene un carácter liófilo
28
Colides extrínsecos
dispersiones de pequeñas partículas de materiales insolubles de bajo peso molecular.
Son casi invariablemente soles liófobos y deben ser preparados mediante métodos especiales que produzcan partículas de tamaño adecuado.
29
Preparación
Liófilos se dispersan fácilmente.
Liófobos requieren usar técnicas específicas según el coloide a preparar.
30
métodos de preparación de coloides:
Agregación (condensación)
Disgregación (dispersión)
31
Condensación 2 etapas:
Nucleación formación de centros cristalinos.
crecimiento de cristales requiere un alto grado de sobresaturación de la solución.
Las velocidades relativas de estas etapas determinan el grado de dispersión del sistema:
Vel. de nucleación > vel.de crecimiento alto grado de dispersión ⇒
32
técnicas de preparación que corresponden a
métodos de condensación:
1. Sustitución de un buen disolvente por uno malo.
2. Enfriar rápidamente
3. Reacciones químicas en el seno del medio de dispersión.
33
Un sistema mono disperso se logra mediante las técnicas de:
1. Siembra de Zsigmondy 2. Erupción corta de nucleación homogénea
34
La velocidad de crecimiento depende de 4 factores cantidad de material disponible (grado de sobresaturación) viscosidad del medio de dispersiónadsorción de impurezas agregación partícula-partícula.
35
Floculación o coagulación de los coloides
La coagulación o floculación de los coloides es el aumento del tamaño de las partículas en un sol, por el cual generalmente se enturbia y hasta puede precipitarse.
36
Maneras de producir coagulación
acción de los electrolitos. radiación y el calor. Algunos soles son muy estables a la acción de
electrolitos, mientras que otros pueden ser floculados muy fácilmente.
37
Aplicación De Los Sistemas Coloidales
Las suspensiones coloidales alcanzan su mayor importancia dentro de la biología.
Todos los sistemas biológicos son coloidales en cierta forma; el protoplasma es una suspensión coloidal como lo es también la sangre y otros fluidos del organismo.
38
Los coloides son también muy importantes en la industria dado que prácticamente todas se relacionan de alguna manera con coloides.
Algunas de las áreas industriales
Productos químicos Industria farmacéutica Materiales Suelos Medio ambiente Productos del consumo domestico
39
40
