Clasificación y Propiedades Fisicoquímicas de los Sistemas Coloidales
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Tipos de coloides
Los sistemas coloidales se clasifican según su estabilidad termodinámica:
- Reversibles: Son termodinámicamente estables y se forman espontáneamente (ej. disolución de macromoléculas y coloides de asociación).
- Irreversibles: Son termodinámicamente inestables. No se forman espontáneamente, requieren energía para su creación y consisten en una fina dispersión de una fase en otra.
Clasificación según sus fases
| Fase Dispersa | Fase Dispersante | Tipo de Coloide |
|---|---|---|
| Sólido | Líquido | Suspensión (pintura) |
| Líquido | Líquido | Emulsión (leche) |
| Gas | Líquido | Espuma |
| Sólido | Gas | Aerosol sólido (extintor) |
| Líquido | Gas | Aerosol líquido (sprays) |
| Sólido | Sólido | Suspensión sólida (huesos) |
| Líquido | Sólido | Emulsión sólida (perlas) |
| Gas | Sólido | Espuma sólida (gomaespuma) |
Tensioactivos naturales
- Fosfolípidos: Presentes en membranas celulares; poseen una cabeza polar y una cola apolar.
- Ácidos grasos: Se encuentran en el intestino y en las grasas.
- Sales biliares: Localizadas en la vesícula y los intestinos; presentan una parte hidrofílica y una hidrofóbica.
Coloides de asociación
Son agregados de moléculas anfifílicas (tensioactivos) que poseen una cabeza hidrofílica polar y una cola hidrofóbica apolar. Se adsorben en la superficie, afectando la tensión superficial. Según el grupo cabeza, se clasifican en:
- Aniónicos: Jabones.
- Catiónicos: Bactericidas.
- Neutros: Detergentes.
- Zwitteriónicos: Champús.
Formaciones y micelas
Cuando la concentración de tensioactivos aumenta, se forman micelas. Si la concentración sigue aumentando, se forman más micelas o aumenta el tamaño de estas. Las micelas contienen un número elevado de moléculas empaquetadas de forma esférica o cilíndrica. Al incrementar aún más la concentración, se forman cristales líquidos, que son estructuras dinámicas más ordenadas; la transición entre estas estructuras depende de la temperatura.
Cristales líquidos
Presentan un orden intermedio entre un líquido y un sólido. Se dividen en dos tipos:
- Termotrópicos: Sustancias que forman el cristal líquido por acción del calor (ej. pantallas de PC).
- Liotrópicos: Se forman mediante un cambio en la concentración del tensioactivo:
- Laminar: Las bicapas se apilan. Presentan orden y su viscosidad varía según el intervalo de tensioactivos.
- Hexagonal: Formado por micelas cilíndricas que se juntan en un hexágono. Son más viscosas que las laminares y las moléculas de tensioactivo están separadas por una fase continua.