Fisicoquimica de Los Coloides (Aerosoles)

7/23/2019 Fisicoquimica de Los Coloides (Aerosoles)

1/11

FISICOQUIMICA DE COLOIDES DE MAYOR INCIDENCIA EN EL AIRE

AEROSOL:

En ingeniera ambiental, se denomina aerosol a un coloidede partculas slidas olquidas suspendidas en un gas. El trmino aerosol se refiere tanto a las partculascomo al gas en el que las partculas estn suspendidas. El tamao de las partculaspuede ser desde 0,002 m a ms de 100 m, esto es, desde unas pocas molculasasta el tamao en el que dicas partculas no pueden permanecer suspendidas en elgas al menos durante unas oras.!1" #a notacin $% &del ingls particulate matter,materia particulada' se utili(a para referirse a las partculas suspendidas que formanparte del aerosol. #a notacin $%10 se refiere a las partculas que pasan a tra)s deun cabe(al de tamao selecti)o para un dimetro aerodinmico de 10 *m con unaeficiencia de corte del +0, mientras para que $%2,+ representa partculas de menosde 2,+ m de dimetro aerodinmico.1 -e forma anloga pueden utili(arse otros)alores numricos.

#a generacin de aerosoles puede ser de origen natural o debida a la acti)idadumana. lgunas partculas se dan de manera natural, las ceni(as )olcnicas, lastormentas de pol)o, los incendios forestales / de pasti(ales, / la pul)eri(acin de aguamarina. #as acti)idades umanas, como la quema de combustibles / la alteracin dela superficie terrestre tambin generan aerosoles. En trminos globales, los aerosolesartificiales generados por las acti)idades umanas, representan aproimadamente el10!cita requerida" del total de aerosoles en nuestra atmsfera

DEFINICION FISICO QUIMICA DE UN AEROSOL

En qumica un coloide, suspensin coloidal o dispersin coloidal es un sistema fsicoqumico formado por dos o ms fases, principalmente stas son una continua,normalmente fluida, / otra dispersa en forma de partculas3 por lo general slidas.

#a fase dispersa es la que se alla en menor proporcin.

El nombre de coloide pro)iene de la ra( griega &4olas' que significa que puedepegarse. Este nombre ace referencia a una de las principales propiedades de loscoloides su tendencia espontnea a agregar o formar cogulos.

unque el coloide por ecelencia es aquel en el que la fase continua es un lquido / la

fase dispersa se compone de partculas slidas, pueden encontrarse coloides cu/oscomponentes se encuentran en otros estados de agregacin. En la siguiente tabla serecogen los distintos tipos de coloides seg5n el estado de sus fases continua /dispersa

Fase dispersa

Gas Lquido Slido

6ase continua 7as 8o es posible porque todos los gases son solubles entre s erosollquido.

9na sustancia posee un con:unto de propiedades fsicas / qumicas que no dependende su istoria pre)ia o del mtodo de separacin de la misma. #as me(clas pueden


2/11

)ariar muco en su composicin qumica, sus propiedades fsicas / qumicas )aranseg5n la composicin / pueden depender de la manera de preparacin.

l ablar de sistemas dispersos o me(clas, se tendr en cuenta que se denomina as,a los sistemas omogneos &soluciones' o eterogneos &dispersiones', formados por

mas de una sustancia. ;a/ sistemas dispersos en los que se distinguen dos medios lafase dispersante / la fase dispersa.

#as me(clas se caracteri(an porque las componentes de las me(clas conser)an suspropiedades, inter)ienen en proporciones )ariadas, en ellos a/ diferentes clases demolculas, cuando son omogneas se pueden fraccionar / cuando son eterogneasse pueden separar en fases.


3/11

E%EM&LOS DE AEROSOLES

#a generacin de aerosoles puede ser de origen natural o debida a la acti)idadumana. lgunas partculas se dan de manera natural, procedentes de los )olcanes,las tormentas de pol)o, los incendios forestales / de pasti(ales, / la pul)eri(acin de

agua marina. #as acti)idades umanas, como la quema de combustibles / laalteracin de la superficie terrestre tambin generan aerosoles. En trminos globales,los aerosoles artificiales generados por las acti)idades umanas, representanaproimadamente el 10!cita requerida" del total de aerosoles en nuestra atmsfera.

&ul'eri(aci! de a#ua "ari!a.) #a pul)eri(acin del agua marina es

considerada como la segunda fuente ms importante de aerosoles a ni)elglobal. #as partculas procedentes de la pul)eri(acin del agua marina tienen lamisma composicin que el agua del mar agua / sustancias como clorurosdico, sales de magnesio, calcio, potasio / sulfatos. dems los aerosoles deorigen marino pueden contener compuestos orgnicos. Estos aerosoles no

absorben la lu( solar. &ol'os "i!erales*) #os pol)os minerales son aerosoles atmosfricos

originados por la suspensin en el aire de los minerales que constitu/en elsuelo, por efecto de la erosin de la corte(a terrestre. Estn constituidosprincipalmente de idos & 2, l2>?, 6e>, 6e2>?, @a>, / otros' /carbonatos &@a@>?, %g@>?' que constitu/en la corte(a terrestre. Estosaerosoles absorben la lu( solar.#as emisiones de pol)os minerales a ni)el mundial se estiman en 1000+000millones de toneladas por ao,!?" de las cuales la ma/or parte se atribu/e a losdesiertos. El desierto del


4/11

El lmite superior del de tamao de las partculas en el estado coloidal se puede tomarcomo aproimadamente igual al lmite inferior de la )isibilidad en el microscopio, o sea,2 10+ cm o 0.2= , mientras que el lmite inferior es del orden de + 10B, o +m== Esta5ltima cifra es casi igual a la de los dimetros de algunas molculas comple:as depeso molecular ele)ado.

#as propiedades esenciales de las dispersiones coloidales pueden atribuirse al ecode que la relacin entre la superficie / el )olumen de las partculas es mu/ grande. Enuna solucin )erdadera, el sistema consiste de una sola fase, / no a/ superficie realde separacin entre las partculas moleculares del soluto / del sol)ente. #asdispersiones coloidales son sistemas de dos fases, / para cada partcula eiste unasuperficie definida.

Fases de u! sis+e"a coloidal:

6ase dispersa es la fase que forman las partculas, puede ser lquida, slida o

gaseosa.

6ase o %edio dispersante es el medio en el cual las partculas se allan dispersas,este 5ltimo tambin puede ser lquido, slido o gaseoso.

I"por+a!cia:Aodos los te:idos )i)os son coloidales. El suelo en parte est constituido de unamateria coloidal. %ucos de los alimentos que ingerimos son coloides el queso, lamantequilla, las sopas claras, las :aleas, la ma/onesa, la nata batida, la lece.

En la industria, los caucos, los plsticos, las pinturas, las lacas / los barnices soncoloides. En la fabricacin de las cermicas, los plsticos, los tetiles, el papel, laspelculas fotogrficas, las tintas, los cementos, las gomas, los cueros, lubricantes,:abones, insecticidas agrcolas, detergentes / en proceso blanqueo,purificacin /flotacin de minerales, dependen de la absorcin en la superficie de materia coloidal.

&ropiedades:%o)imiento broCniano


5/11

Clasi,icaci!:

Coloides -idro,ilicos: #as protenas, como la emoglobina, portadora del

ogeno, forman soles idroflicos cuando estn suspendidas en disolucionesacuosas de los fluidos biolgicos como el plasma sanguneo. En el organismo

umano, las grandes molculas que son sustancias tan importantes como lasen(imas / los anticuerpos, se conser)an en suspensin por su interaccin conlas molculas de agua que las rodean.

Coloides -idro,o.icos: #os coloides idrofbicos no pueden eistir sin la

presencia de Dagentes emulsionantes o Dsustancias emulsi)as que recubranlas partculas de la fase dispersa e impidan la coagulacin en una faseseparada. #a lece / la ma/onesa son e:emplos de una fase idrofbica quepermanece suspendida con a/uda de un agente emulsionante &la grasa de lalece en el primer caso / el aceite )egetal en el segundo'.

Coloides Or#a!icos:


6/11

casi in)ariablemente soles liofobos / deben ser reparados mediante mtodosespeciales que produ(can partculas de tamao adecuado.

I"por+a!cia I!dus+rial de los Sis+e"as Coloidales

0reas I!dus+riales e! las que se e!cue!+ra! sus+a!cias e! es+ado

coloidal:$roductos Humicos $inturas, pigmentos, adesi)os, agentes espesantes,lubricantes, catali(adores, adsorbentes, emulsiones fotogrficas, papel, tintasde impresin, etc. Industria 6armacutica Emulsiones, microemulsiones,cremas, ungJentos, materiales adsorbentes, etc.


7/11

2ipos de Coloides:

3*)E"ulsio!es:


8/11

El mo)imiento broCniano es el mo)imiento aleatorio que se obser)a en algunaspartculas microscpicas que se allan en un medio fluido &por e:emplo polen en unagota de agua'. Necibe su nombre en onor al escocs Nobert OroCn, bilogo /botnico que descubri ste fenmeno en 1P2B. Ql obser) que pequeas partculasde polen se despla(aban en mo)imientos aleatorios sin ra(n aparente. En 1BP+, el

mismo fenmeno aba sido descrito por RanIngenous( sobre partculas de carbn enalcool.

El mo)imiento aleatorio de estas partculas se debe a que su superficie esbombardeada incesantemente por las molculas &tomos' del fluido sometido a unaagitacin trmica.

Este bombardeo a escala atmica no es siempre completamente uniforme / sufre)ariaciones estadsticas importantes. s la presin e:ercida sobre los lados puede)ariar ligeramente con el tiempo pro)ocando el mo)imiento obser)ado.

Aanto la difusin como la smosis son fenmenos basados en el mo)imientobroCniano.

El mo)imiento broCniano, caracteri(ado por la independencia / la normalidad de la-istribucin de sus incrementos, es uno de los modelos ms utili(ados para describirel precio de una accin.

Mo'i"ie!+o .ro9!ia!o e! dos di"e!sio!es

9na partcula suficientemente pequea como un grano de polen, inmersa en unlquido, presenta un mo)imiento aleatorio, obser)ado primeramente por el botnico

OroCn en el siglo SIS. El mo)imiento broCniano pone de manifiesto las fluctuacionesestadsticas que ocurren en un sistema en equilibrio trmico. Aienen inters prctico,por que las fluctuaciones eplican el denominado TruidoT que impone limitaciones a laeactitud de las medidas fsicas delicadas.

El mo)imiento broCniano puede eplicarse a escala molecular por una serie decolisiones en una dimensin en la cual, pequeas partculas &denominadas trmicas'eperimentan coques con una partcula ma/or.

E:emplo bser)aremos que Utambin se mue)en acia arribaV WHupartculas son stasX


9/11

>tro caso es el siguiente $ngase pol)o de color en un )aso / luego, poco a poco,)irtase agua sobre l. >bser)aremos que las partculas de pol)o, una )e( queempie(an a estar en contacto con el lquido se mue)en en forma incesante,accidentada / en todas las direcciones. En particular )eremos que se mue)en tambinUacia arribaV


10/11


11/11

Orescia, 6ran4. rent, Ron. %eislic, ;erbert. Aur4s, amos. 6undamentos de qumica,i.edicin, editorial, continental, s.a. de c.). mico, 1986.

Fisicoquimica de Los Coloides (Aerosoles)

Documents

Transcript of Fisicoquimica de Los Coloides (Aerosoles)