Os coloides fazem parte de diversos produtos que usamos e consumimos diariamente como alimentos, cosméticos e medicamentos. O estudo dos coloides contribui para a criação de produtos mais estáveis, eficazes e úteis no cotidiano.
De maneira geral, são responsáveis por garantir estabilidade em soluções complexas. Nesse sentido, permitem aplicações como no tratamento de água, na produção de cremes e no transporte de fármacos no organismo.
Neste texto, você vai entender o que são coloides, seus tipos, propriedades, processos de separação e aplicações práticas em diversas áreas. Acompanhe abaixo.
Navegue pelo conteúdo
Introdução aos coloides
Os coloides ou dispersões coloidais são materiais que, aparentemente, parecem soluções, mas ao aplicar a centrifugação, por exemplo, é observado a separação de duas fases. Alguns representantes desses materiais são a fumaça e o leite.
Segundo Mortimer e Machado (2016), coloides são “misturas heterogêneas que apresentam partículas dispersas com diâmetro entre 1 e 1000 nanômetros, ou seja, intermediário entre soluções verdadeiras e suspensões.”
Essas partículas não se dissolvem completamente, mas também não se depositam com facilidade como ocorre nas suspensões. Portanto, representam um estado intermediário entre uma solução e uma suspensão.
Em um sistema coloidal, identificamos dois componentes principais:
- Fase dispersa: é a substância que está espalhada em pequenas partículas; e
- Meio dispersor: é a substância que “recebe” essa dispersão.
Para entender melhor, podemos compará-los com outros tipos de misturas:
- Soluções: misturas homogêneas (como água com sal), com partículas tão pequenas que não dispersam luz nem se separam;
- Suspensões: misturas heterogêneas visíveis a olho nu, com partículas grandes que se depositam (como água com areia); e
- Coloides: misturas heterogêneas com partículas pequenas demais para sedimentar, mas grandes o suficiente para causar fenômenos ópticos.
Tipos de coloides
Os coloides são caracterizados pelos estados físicos da porção em menor quantidade (fase dispersa) e da porção em maior quantidade (fase dispersante). Os tipos de coloides são:
- Aerossol: com aspecto gasoso, pode apresentar fase dispersa sólida em uma fase dispersante gasosa, como a poeira ou fumaça, ou ainda fase dispersa líquida em uma fase dispersante também gasosa, como a neblina;
- Sol: aspecto líquido com fase dispersa sólida em dispersante líquido, como a tinta, o creme dental ou mesmo a lama;
- Emulsão: aspecto, fase dispersa e fase dispersante líquidas, como o leite (gordura em água) e a maionese;
- Espuma: pode apresentar aspecto líquido com fase dispersa gasosa em fase dispersante líquida, como o chantilly e a espuma de sabão, ou ainda aspecto sólido com a fase dispersa gasosa em dispersante sólido, como o isopor e a esponja; e
- Gel: aspecto líquido com fase dispersa líquida em fase dispersante sólida, como a gelatina e a geleia.
Essas classificações mostram como os coloides estão presentes em produtos e fenômenos que usamos e observamos todos os dias.
Propriedades dos coloides
Os coloides apresentam características especiais que os diferenciam das soluções comuns. Entre elas, destacam-se:
Efeito Tyndall
O efeito Tyndall é observado em um feixe de luz atravessando a neblina na estrada ou a nuvem de fumaça em um show, por exemplo. Ele é explicado, principalmente, pelas refrações ou reflexões diferentes que esse feixe sofre e não ocorrem em soluções verdadeiras.
Nesse sentido, a cada entrada e saída em uma gota de água, a luz é desviada com trajetórias diferentes, por isso a sensação da luz sendo espalhada. Já em relação à fumaça, é explicado pelas inúmeras reflexões promovidas pelas partículas sólidas dispersas no ar.
Movimento Browniano
O movimento browniano pode ser definido como movimento aleatório de partículas microscópicas imersas em fluido. Este movimento provém dos choques das moléculas do dispersor com as partículas dispersas.
Esse movimento ajuda a manter as partículas dispersas e impede que se depositem. A natureza dos coloides não influencia o movimento browniano, mas a viscosidade do meio e o tamanho da partícula desempenham um papel ativo nele.
Adsorção
Partículas coloidais conseguem reter (adsorver) íons e moléculas na superfície, o que ajuda a manter sua carga e estabilidade. Isso evita, por exemplo, que se aglutinem e se depositem, sendo útil, por exemplo, na purificação da água.
Estabilidade dos coloides
Para que um coloide seja estável, ou seja, para que suas partículas permaneçam dispersas e não se aglomerem, alguns fatores são fundamentais:
- Repulsão Eletrostática: as partículas coloidais geralmente possuem cargas semelhantes (positivas ou negativas), o que faz com que se repelem. Essa repulsão evita a agregação das partículas;
- Camada de Solvatação: as moléculas do solvente envolvem as partículas coloidais, formando uma espécie de “barreira” que também dificulta a aproximação e aglomeração entre elas; e
- Agentes Estabilizantes: são substâncias adicionadas para garantir que o coloide não se desestabilize. Incluem os surfactantes, como sabões e detergentes, e os polímeros, como espessantes em cosméticos.
Processos de separação de coloides
Apesar de estáveis, os coloides podem ser separados por processos específicos:
Coagulação e floculação
A neutralização das cargas das partículas coloidais pode ocorrer com adição de eletrólitos, por exemplo. Assim, elas perdem a repulsão e começam a se aglomerar, formando flocos que podem sedimentar. Esse processo é usado no tratamento de água e efluentes.
Diálise
A diálise é usada para separar partículas coloidais de íons ou moléculas menores, por meio de uma membrana semipermeável. Essa técnica é útil em laboratórios, na produção de substâncias puras e também na medicina com o procedimento da hemodiálise.
Aplicações dos coloides
Os coloides têm ampla aplicação e presença no cotidiano. Na alimentação, por exemplo, eles estão presentes em produtos como o leite, uma emulsão de gordura em água; nos sorvetes, que funcionam como espumas com sólidos e líquidos; e em queijos e gelatinas.
No setor de cosméticos, cremes, loções, geis e shampoos são coloides cuidadosamente formulados para garantir estabilidade e bom desempenho na aplicação.
Já na medicina, soluções coloidais intravenosas, como a albumina, são utilizadas para manter o volume sanguíneo. Além disso, o sangue artificial e os sistemas de liberação de medicamentos fazem uso dos coloides para garantir o transporte controlado de substâncias no corpo.
No meio ambiente, processos como a floculação são usados no tratamento de água para remover impurezas coloidais. Tecnologias semelhantes também são aplicadas na purificação do ar.
Já em tintas e pigmentos, a cor e a estabilidade dependem da dispersão uniforme de partículas em meio líquido. Esse comportamento coloidal evita a decantação dos pigmentos e garante a qualidade do produto final.
Questão do vestibular sobre coloides
Enem (2015)
A obtenção de sistemas coloidais estáveis depende das interações entre as partículas dispersas e o meio onde se encontram. Em um sistema coloidal aquoso, cujas partículas são hidrofílicas, a adição de um solvente orgânico miscível em água, como etanol, desestabiliza o coloide, podendo ocorrer a agregação das partículas preliminarmente dispersas. A desestabilização provocada pelo etanol ocorre porque:
A) a polaridade da água no sistema coloidal é reduzida.
B) as cargas superficiais das partículas coloidais são diminuídas.
C) as camadas de solvatação de água nas partículas são diminuídas.
D) o processo de miscibilidade da água e do solvente libera calor para o meio.
E) a intensidade dos movimentos brownianos das partículas coloidais é reduzida.
Alternativa correta:
C
O álcool interage com as moléculas de água e diminui a solvatação das moléculas de água com as partículas dispersas. Tendo menos moléculas de água interagindo com as partes dispersas, estas interagem mais entre si e produzem uma fase hidrofóbica. A dissolução do álcool em água auxilia na separação de duas fases e, assim, converte um coloide em uma suspensão.
Se prepare para o vestibular com o Estratégia!
Nos cursos preparatórios da Coruja, os alunos são treinados para conectar diferentes áreas do conhecimento e aplicar essas informações em simulados e provas.
As aulas são ministradas por professores especialistas, com nossos Livros Digitais Interativos (LDI), além de contar com simulados exclusivos. Clique no banner e comece seus estudos com o Estratégia Vestibulares!
