Preparación de coloides
Podemos dividir en dos categorías los métodos para preparar
coloides:
-
Disgregación
-
Condensación
Disgregación
La disgregación consiste en romper partículas grandes hasta
que se alcance el tamaño coloidal. Para lograr esto existen diversos
métodos :
-
Molido (para dispersiones de sólido en un líquido)
-
Molino de bolas
-
Ultraturrax
-
Ultrasonido
-
Arco eléctrico de Bredig
-
Emulsificación (para dispersiones líquido-líquido)
-
Suspensión
El caso de suspensión es más frecuente en polimerizaciones,
y lo que se suspende es un monómero, que al polimerizarse da origen
a partículas que pueden ser de tamaño coloidal.
En el caso del molino del bolas, las partículas alcanzan un tamaño
de equilibrio muy rápidamente gracias a que las partículas
tienden a agregarse. Esto debido a la carga electrostática que adquieren
las partículas cuando se rompen por fuerzas mecánicas.
El método del arco eléctrico de Bredig es un híbrido
entre disgregación y condensación ya que muy probablemente
las altas temperaturas involucradas vaporizan la futura fase dispersa,
y la condensación del vapor forma las partículas coloidales.
En general, los métodos de disgregación resultan en partículas
en el extremo superior del intervalo coloidal y los coloides generados
tienden a ser polidispersos.
Condensación
Todos los métodos de condensación se basan en los fenómenos
de nucleación y crecimiento
.
Si inicialmente se forman muchos núcleos y el crecimiento es lento,
resultarán partículas pequeñas. La velocidad inicial
de crecimiento depende de la sobresaturación. El crecimiento depende
de varios factores:
-
Cantidad de sustancia
-
Viscosidad
-
Facilidad de incorporación a la red cristalina (proteínas)
-
Adsorción de impurezas sobre la superficie (inhiben)
-
Agregación partícula-partícula
Von Weimarn estudió los productos de:
Ba(CNS)2 + MgSO4 ----> BaSO4(s)
+ Mg(CNS)2
a diferentes concentraciones de los reactivos. Sus resultados fueron como
sigue:
| Concentración |
Resultado |
| 10-4 a 10-3M |
Sol |
| 10-2 a 10-1M |
Ppdo. filtrable |
| 2 a 3M |
gel semisólido translúcido |
La condensación consiste en promover la agregación de una
dispersión (generalmente una solución verdadera) y detener
el proceso cuando se ha alcanzado el tamaño coloidal. Entre los
métodos de condensación tenemos:
-
Disolución y precipitación
-
Condensación del vapor
-
Reacción química para producir un producto insoluble
Los métodos de condensación tienden a producir partículas
más finas y con una dispersidad menor. Algunas reacciones químicas
usadas para producir coloides son:
FeCl3 + H2O(hirviendo) ----> Fe2O3·(H2O)n
AgNO3 + KI ----> AgI
HAuCl4 + HCHO ----> Au0
En todos los casos es necesario poder controlar la dispersidad
del
coloide producido, p. ej. un método para producir coloides monodispersos
es el de "crecimiento sobre núcleos". En este método, preparamos
primero un sol con un grado muy pequeño de sobresaturación,
lo cual resulta mayormente en producción de núcleos que no
crecen. Luego, preparamos otra solución con mayor grado de sobresaturación
y empleamos el primer sol producido "sembrar" la solución nueva,
de modo que lo que obtenemos es principalmente crecimiento sobre
los núcleos provistos, en lugar de producción de núcleos
nuevos.
Preparación de un sol monodisperso de Au
Por supuesto que podemos intentar la receta original de Faraday, aunque
el procedimiento de Faraday no controlaba la dispersidad del producto final.
Se pueden intentar las siguientes reacciones:
HAuCl4 + K2CO3 ----> (pH=7) +
HCHO ----> Au0 (rojo)
HAuCl4 + K2CO3 ----> (pH=7) + P0/Et2O
(sembrado con sol anterior) ----> sol de Au con partículas approx.
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Ultima actualización de esta página: 22 de septiembre
de 1999
Encargado de la página: Dr. Víctor Manuel Rosas García.
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Facultad de Ciencias Químicas
Universidad Autónoma de Nuevo León
San Nicolás de los Garza, NL, México.