AULA TEORICA Sistemas Coloidais [Modo de Compatibilidade] · Colóides: As substâncias não se...

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE DEPARTAMENTO DE NUTRIÇÃO E SAÚDE ESTUDO EXPERIMENTAL DOS ALIMENTOS I – NUT 324 SISTEMAS COLOIDAIS Professora: Fátima A. Ferreira de Castro Grupo: Ana Vládia Bandeira Moreira Ana Lídia Teixeira da Silva 51 463 Thalita A.Cabral 53944 VIÇOSA-MG MAIO, 2010

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U N I V E R S I D A D E F E D E R A L D E V I Ç O S AC E N T R O D E C I Ê N C I A S B I O L Ó G I C A S E D A S A Ú D E

D E P A R T A M E N T O D E N U T R I Ç Ã O E S A Ú D EE S T U D O E X P E R I M E N T A L D O S A L I M E N T O S I – N U T 3 2 4

SISTEMAS COLOIDAISProfessora:

Fátima A. Ferreira de Castro Grupo:

Ana Vládia Bandeira Moreira Ana Lídia Teixeira da Silva 51 463

Thalita A.Cabral 53944

VIÇOSA-MGMAIO, 2010

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Soluções: As partículas da fase dispersa:

-Não se sedimentam sob ação da gravidade, nem de centrífugas;-Não são retidos por filtros;-Não são visíveis ao microscópio

Ex.: Ao dissolvermos açúcar no chá, o açúcar já não se separa

espontaneamente do chá.

Suspensões: As partículas da fase dispersa:

-Sedimentam sob ação da gravidade;-São retidos por filtros comuns;-São visíveis ao microscópio comum.

Ex.: Suco de laranja.

(GRISWOLD , 1972; KOTZ e TREICHEL, 1998)

ClassificaçãoIntroduçãoTipos de Colóides

Soluções x Suspensões x Colóides

Preparação de Colóides Estabilização

Propriedades

as

Propriedades e

Características

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Colóides:

As substâncias não se separam sob a ação da gravidade, mas é

possível separá-las usando filtros extremamente finos ou centrifugadoras

extremamente potentes. São visíveis no ultramicroscópio.

Colóide: [do grego kólla, cola + eîdos, forma], adj. que se assemelha à cola; s.m.

uniformemente dispersas num meio contínuo (chamado meio de dispersão).

Colóide: [do grego kólla, cola + eîdos, forma], adj. que se assemelha à cola; s.m. mistura de uma substância dividida em finas partículas insolúveis (chamada

fase dispersa), usualmente de dimensões entre 1 nm e 1000 nm, uniformemente dispersas num meio contínuo (chamado meio de dispersão).

Soluções x Suspensões x Colóides

(GRISWOLD , 1972; KOTZ e TREICHEL, 1998)

ClassificaçãoIntroduçãoTipos de Colóides

Preparação de Colóides Estabilização

Propriedades

as

Propriedades e

Características

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O tamanho médio das partículas do disperso.

(GRISWOLD , 1972; SHAW, 1975 )

Classificação:

(0,001µm=1 nm = 10-9 m)

0,001µm 1µm

ClassificaçãoIntrodução Tipos de Colóides

Preparação de Colóides Estabilização

Propriedades

as

Propriedades e

Características

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Colóide liófilo (reversíveis) (lios: líquido; filos: amigo) é aquele emque a substância se dispersa espontaneamente no dispersante.

Exemplos:Sabão disperso na água, gelatina (proteína).

Quando o dispersante é a água, o colóide é chamado hidrófilo.

Colóide liófobo (irreversíveis) (lios: líquido; fobos: aversão) é aqueleem que a substância não se dispersa espontaneamente no dispersante.

Exemplos:Ouro coloidal, enxofre coloidal

(GRISWOLD , 1972; SHAW, 1975 )

Classificação dos Colóides em :

ClassificaçãoIntrodução Tipos de Colóides

Preparação de Colóides Estabilização

Propriedades

as

Propriedades e

Características

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• Possuem massa elevada e elevada relação área/volume de partícula.

• Nos colóides as partículas dispersas estão em movimento constante e errático devido às moléculas do fluido estarem constantemente a colidir contra elas.

Estabilidade: dependerá da fase dispersa.

Propriedades e Características dos Colóides:

Capacidade para atrair e reter outras substâncias na sua superfície, em um processo conhecido como

adsorção.

Classificação Tipos de Colóides

Preparação de Colóides

Propriedades e CaracterísticasIntrodução Estabilização

(GRISWOLD , 1972; KOTZ e TREICHEL, 1998)

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Propriedades e Características dos Colóides:

• Estabilidade:

Dependerá da fase dispersa.

Classificação Tipos de Colóides

Preparação de Colóides

Propriedades e CaracterísticasIntrodução Estabilização

(GRISWOLD , 1972; KOTZ e TREICHEL, 1998)

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As partículas coloidais constituem a fase dispersa e o material emque estão contidas a fase contínua. Como a matéria ocorre em um dos trêsestados: gasoso, líquido e sólido, podem existir oito classes de colóides,como mostra o quadro a seguir.

(GRISWOLD , 1972)

Tipos de Colóides (Sistema Coloidais):

Fase Dispersa

Gás Líquido Sólido

Fase Contínua

Gás Não existe Aerossol líquido Aerossol sólido

Líquido Espuma líquida Emulsão Sol

Sólido Espuma sólida Emulsão sólida Sol sólido

Tipos de Colóides EstabilizaçãoClassificação

Propriedades

Características

Propriedades e

Características

Preparação de ColóidesIntrodução

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Fase Sol:

É um colóide constituído de partículas sólidas finamente divididas dispersas em um meio de dispersão líquido.

-Partículas bem separadas.-Aspecto: líquida.

Exemplos: gelatina em água; goma arábica em água;

*Outras denominações – hidrossol, organossol ou aerossol – são atribuídas segundo o meio de dispersão utilizado: água, solvente orgânico ou ar,

respectivamente.

Aerossol: fumaça e poeira;Hidrossol: neblina;

(GRISWOLD , 1972)

Tipos de Colóides EstabilizaçãoClassificação

Propriedades

Características

Propriedades e

Características

Preparação de ColóidesIntrodução

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Fase Gel:

É um colóide no qual a interação do líquido com partículas muito finas induz o aumento da viscosidade, tornando-se uma massa com partículas organizadas no meio de dispersão formando uma rede de

partículas enfileiradas como um colar.

-Partículas bem próximas.-Aspecto: sólida.

Disperso = líquido Dispersante = sólido

Ex.: Gelatinas;

(GRISWOLD , 1972)

Tipos de Colóides EstabilizaçãoClassificação

Propriedades

Características

Propriedades e

Características

Preparação de ColóidesIntrodução

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Espumas

Líquidas:FD = gás FC = líquido

Ex.: chantilly, espuma da cerveja e espuma de barbear

Sólidas:FD= gásFC = sólido

Ex.: pipocas, farófias e espuma de poliuretano também conhecida por esponja.

(GRISWOLD , 1972)

Tipos de Colóides EstabilizaçãoClassificação

Propriedades

Características

Propriedades e

Características

Preparação de ColóidesIntrodução

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Emulsões:

São dispersões coloidais de um líquido em outro, geralmente estabilizadas por um terceiro componente tensoativo (emulsificante) que se localiza na interface entre as fases líquidas.

Líquidas:FD = gordura FC = água

Ex.: leite e a maionese;

Sólidas:FD= águaFC = óleo

Ex.: manteiga e a margarina ;Queijo: FD=gordura

FC=proteínas

(GRISWOLD , 1972)

Tipos de Colóides EstabilizaçãoClassificação

Propriedades

Características

Propriedades e

Características

Preparação de ColóidesIntrodução

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EstabilizaçãoPreparação de Colóides

Tipos de Colóides

ClassificaçãoPropriedades

Características

Propriedades e

CaracterísticasIntrodução

Os colóides podem ser preparados através da:

Redução de partículas maiores ;Aumento das partículas menores;

Observa-se que, a moagem vigorosa de substâncias, sua mistura em alta velocidade ou sua passagem forçada por pequenas aberturas, reduzem partículas maiores a tamanho

de um colóide.

Algumas substâncias secas, como a gelatina, caseína e albumina do ovo, formam colóides, quando ocorre a adição de água, a esse processo dá-se o nome

de peptização, sendo que o processo inverso é conhecido como pectização (coagulação). Esses processos (esquematizados abaixo) são obtidos

pela retirada do dispersante, pela precipitação ou por variações de temperatura.

Ex.: SOL Resfria GEL

Aquece

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Preparação EstabilizaçãoTipos de Colóides

ClassificaçãoPropriedades

Características

Propriedades e

CaracterísticasIntrodução

A estabilização de um colóide pode ser feita pela adsorção de algo que evite a

aglutinação das partículas coloidais. O material adsorvido pode ser um solvente, uma carga elétrica ou um agente ativo de

superfície.

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Preparação EstabilizaçãoTipos de Colóides

ClassificaçãoPropriedades

Características

Propriedades e

CaracterísticasIntrodução

Carga Elétrica:

A superfície das partículas coloidais geralmente possui uma carga elétrica por causa da adsorção de íons ou da ionização dos grupos na partícula, tais

como os grupos carboxila e amino das proteínas.

As partículas se repelemestabilidade

As partículas coloidais podem ter tanto carga positiva como negativa!

A neutralização da carga elétrica torna um colóide instável e insolúvel.

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Preparação EstabilizaçãoTipos de Colóides

ClassificaçãoPropriedades

Características

Propriedades e

CaracterísticasIntrodução

Agentes ativos de superfície:

-Agentes ativos de superfície, alguns dos quais são chamados agentes de umedecimento ou agentes emulsificantes, são especialmente

importantes para estabilizar espumas e emulsões.

-As moléculas de tais agentes arranjam-se sobre uma superfície com o grupo polar da molécula (extremidade solúvel na água) na água e a outra extremidade ( grupo não polar) na outra face, que nos alimentos

tende a ser ar ou óleo.

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CONSIDERAÇÕES

A química dos colóides está bastante relacionada com o dia-a-dia das pessoas e os sistemas coloidais

tanto são encontrados na natureza, nos reinos mineral, vegetal e animal, como podem ser

sintetizados para o bem-estar do homem na forma de bens de consumo e para processos industriais que

propiciam melhores condições de vida. O estudo dos colóides também pode ajudar a evitar a formação desses sistemas na natureza, quando poluem o ar

(fumaça), a água (esgoto doméstico e industrial) e os solos (resíduos sólidos).

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Referências Bibliográficas

FERREIRA, A.M. A ciência da bolha de sabão, Ciência Hoje das Crianças, n. 88, p. 8-11, jan/fev 1999.

FIGUEREDO, R.C.R.; RIBEIRO, F.A.L. e SABADINI, E. Ciência de espumas - aplicação na extinção de incêndios. Quimica Nova, v. 22, n. 1, p. 126-130, 1999.

GRISWOLD, R. M. Estudo Experimental dos Alimentos. São Paulo: Editora Edgard Blucher, 1972, p.24-28.

KOTZ, J. C., TREICHEL, P.J., 1998, Química e reações químicas. Rio de Janeiro, LTC editora.

MOREIRA, L. A., 2007, Cálculo de Propriedades Físico-Químicas de Sistemas Coloidais via Equação de Poisson-Boltzmann: Efeito da Inclusão de Potenciais não-Eletrostáticos. Dissertação de M.Sc., Escola de Química / UFRJ, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

SHAW, D. J., 1992, Colloid & Surface Chemistry. 4 ed., Eastbourne, Great Britain, Elsevier Science Ltd.

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