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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ – UFPI CENTRO DE EDUCAÇÃO ABERTA E A DISTÂNCIA – CEAD/UFPI CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA WELLINGTON DA SILVA BRITO ESTADO COLOIDAL UNIÃO – PIAUÍ 2020 WELLINGTON DA SILVA BRITO ESTADO COLOIDAL Este trabalho foi desenvolvido como uma atividade avaliativa da disciplina Química dos Coloides e Superfície no curso de Licenciatura em Química, pela Universidade Aberta do Brasil – UAB e Universidade Federal do Piauí – UFPI, acompanhada pela tutora à distância Taciana Oliveira de Sousa. UNIÃO – PIAUÍ 2020 RESUMO Os coloides, ou sistemas coloidais, são misturas em que as partículas dispersas têm um diâmetro compreendido entre 1 nanômetro e 1 micrometro, partículas estas que podem ser átomos, íons ou moléculas. O nome coloide vem do grego “kolas”, que significa “que cola” e foi criado pelo químico escocês Thomas Graham, descobridor desse tipo de mistura. Para isso, foram realizadas pesquisas nas bases de dados: Google Acadêmico, Scielo, podendo ser destacado os produtos de limpeza, higiene, alimentação, bem como as aplicações industriais. Desse modo, conclui-se que os sistemas coloidais estão presentes em diversas situações da rotina diária, podendo ser encontrados na natureza ou industrialmente, o que torna o seu estudo relevante tanto para o ensino de Química, como para a própria sociedade. Palavras-chave: Coloides, Dispersões coloidais, importância da interface ABSTRACT Colloids, or colloid systems, are mixtures in which dispersed particles have a diameter between 1 nanometer and 1 micrometer, particles that can be atoms, ions or molecules. The colloid name comes from the Greek "kolas", which means "that glues" and was created by the Scottish chemist Thomas Graham, discoverer of this type of mixture. For this, searches were carried out in the databases: Google Academic, Scielo, and cleaning products, hygiene, food, as well as industrial applications can be highlighted. Thus, it is concluded that colloidal systems are present in various situations of daily routine, and can be found in nature or industrially, which makes their study relevant both for the teaching of Chemistry, as for society itself. Keywords: Colloids, Colloid dispersions, importance of the interface SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 6 2. CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS COLOIDAIS ......................................................... 7 2.1. Dispersões coloidais: ....................................................................................................... 7 2.2. Soluções verdadeiras de substâncias macromoleculares (naturais ou sintéticas): .......... 7 2.3. Coloides de associação: ................................................................................................... 7 3. CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS ............................................................................ 8 4. RESULTADOS E DISCURSSÕES ................................................................................ 9 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS. .............................................................................................. 9 6. REFERÊNCIAS ............................................................................................................... 10 6 1. INTRODUÇÃO O estudo sobre coloides há muitos anos vem sendo abordado por diversos pesquisadores, dentre eles, destaca-se Thomas Graham (1805-1869). Este pesquisador foi um químico escocês que se dedicou em meados de 1861 a trabalhos que buscavam analisar algumas soluções que continham em suas estruturas unidades que não conseguiam atravessar sacos de pergaminhos, uma vez que suas partículas eram grandes (NOVAIS; ANTUNES, 2016). Os sistemas coloidais vêm sendo utilizados pelas civilizações desde os primórdios da humanidade. Usando-se géis de produtos naturais como alimento, dispersões de argilas para fabricação de utensílios de cerâmica e dispersões coloidais de pigmentos para decorar as paredes das cavernas. Os coloides se desempenham como sistemas nos quais um ou mais dos componentes apresentam pelo menos uma de suas dimensões dentro do intervalo de 1 nm a 1 μm ou seja, ela se refere, basicamente, a sistemas contendo tanto moléculas grandes como pequenas partículas. O termo “microeterogêneo” constitui uma descrição apropriada para a maior parte dos sistemas coloidais. Não existe, contudo, uma separação nítida entre sistemas coloidais e sistemas não coloidais, especialmente nas proximidades do limite superior das dimensões do estado coloidal. Em muitas das formas através das quais, os coloides estabelecer uma ligação recíproca entre duas ou mais coisas, diversos campos das ciências exatas. Particularmente importante é o emprego de técnicas físico-químicas ao estudo de sistemas naturais, principalmente proteínas. Os fenômenos coloidais são encontrados com muita assiduidade em processos industriais como por exemplos em plásticos, borracha, tintas, detergentes, papel, produtos alimentícios, tecidos, catalise heterogênea são apenas alguns exemplos de materiais e técnicas em que assumem importância às substâncias de dimensões coloidais. Devido à grande complexidade dos sistemas coloidais, o assunto não pode, muitas vezes, ser tratado com a exatidão associada a certos ramos da físico-química; é essa falta de exatidão, e não uma possível falta de importância, a responsável por uma injustificável tendência a desprezar-se a ciência dos coloides durante os cursos universitários. Até as últimas décadas, a ciência dos coloides era 7 algo mais ou menos autônomo, um assunto quase inteiramente descritivo, que não se ajustava aparentemente ao esquema geral da física e da química. 2. CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS COLOIDAIS . Os sistemas coloidais podem ser agrupados em três classificações gerais. 2.1. Dispersões coloidais: Estas são termodinamicamente instáveis, por causa de sua elevada energia livre de superfície, e constituem sistemas irreversíveis, que não podem ser reconstituídos facilmente após a separação das fases. 2.2. Soluções verdadeiras de substâncias macromoleculares (naturais ou sintéticas): estas são termodinamicamente estáveis, e também reversíveis, pois podem ser reconstituídas facilmente depois de separar o soluto do solvente. 2.3. Coloides de associação: (frequentemente chamados de eletrólitos coloidais), termodinamicamente estáveis. Os tipos mais comuns, presentes e importantes, no cotidiano são as dispersões: Tabela 1.1. Tipos de dispersões coloidais TIPO DE COLOIDES ESTADO FÍSICO EXEMPLO Dispersante Disperso Sol Líquido Sólido Tintas Gel Sólido Líquido Gelatina Emulsão Líquido Líquido Cremes hidratantes Espuma líquida Líquido Gasoso Chantilly Espuma sólida Sólido Gasoso Isopor Aerossol sólido Gasoso Sólido Fumaça Aerossol líquido Gasoso Líquido Neblina Sol sólido Sólido Sólido Rubi e safira 8 A característica essencial comum a todas as dispersões coloidais é a grande relação área/volume para as partículas envolvidas. Nas superfícies de separação (interfaces) entre fase dispersa e meio de dispersão, manifestam-se fenômenos de superfície característicos, taiscomo efeitos de adsorção e dupla camada elétrica; esses fenômenos são de grande importância na determinação das propriedades físicas do sistema como um todo. Por causa desse fato a química das superfícies se relaciona intimamente com a ciência dos coloides. Os fenômenos de superfície, ou interfaciais, associados a sistemas coloidais tais como emulsões e espumas são estudadas muitas vezes por meio de experiências realizadas com superfícies planas artificiais especialmente preparadas para isso e não nos próprios sistemas coloidais. Esses métodos levam a uma útil abordagem indireta dos vários problemas envolvidos. 3. CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS Forma das partículas A assimetria das partículas é um fator de considerável importância na determinação das propriedades dos sistemas coloidais (especialmente das propriedades de natureza mecânica). De uma maneira rudimentar, as partículas coloidais podem ser classificadas, de acordo com sua forma ou aspecto, em corpusculares, laminares e lineares. A forma exata das partículas pode ser complexa, mas, numa primeira abordagem, as partículas coloidais podem ser frequentemente tratadas teoricamente à base de modelos de formas relativamente simples. O modelo que permite o mais fácil tratamento teórico é a esfera, e muitos sistemas coloidais contêm realmente partículas esféricas ou quase esféricas. Emulsões, látex (dispersões de substâncias polimerizadas, tais como borracha e plásticos em água), aerossóis líquidos, etc. contêm partículas esféricas. Algumas moléculas de proteínas são aproximadamente esféricas. As partículas cristalinas em dispersões como sóis de ouro são suficientemente simétricas para serem consideradas como esferas. 9 4. RESULTADOS E DISCURSSÕES A química dos coloides está bastante relacionada com o dia-a-dia do cidadão e dos sistemas coloidais tanto são encontrados na natureza, nos reino 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 coloides 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). Apesar de a química dos coloides ter respostas para muitas dessas questões ambientais, é a participação dos cidadãos bem informados nos diversos aspectos da vida social que poderá assegurar uma melhor qualidade de vida para todos. 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS. A partir da elaboração do presente trabalho, foi possível obter uma noção mais aprofundada da ciência de sistemas coloidais, bem como visualizar a importância dessa disciplina de Química dos Coloides e Superfície no curso de Licenciatura em Química. Pode-se concluir que os coloides são elementos fundamentais em uma ampla gama de processos químicos industriais, sendo seu conhecimento fundamental para o aprimoramento desses processos, seja em relação aos rejeitos de um processo (cujos efeitos podem ser potencializados ou minimizados, de acordo com o uso que se propõe aos sistemas coloidais), ao tratamento de efluentes e separação de misturas, ao desenvolvimento de emulsificantes, tensoativos, dentre outros. Dessa forma, podemos concluir que a pesquisa foi proveitosa e abrangeu uma vasta gama de conhecimentos. 10 6. REFERÊNCIAS ENCYCLOPAEDIA BRITANNICA INC., 1996 (CD-ROM), file :///c:/EB/ _12.htm https://pt.wikipedia.org/wiki/Coloide NOVAIS, V. L. D.; ANTUNES, M. T. Vivá: química. Curitiba: Positivo, 2016. https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/coloides.htm SHAW, D.J. Introdução à química de colóides e de superfícies. Trad. de J.H. Maar. São Paulo: Edgard Blucher/Edusp, 1975. https://pt.wikipedia.org/wiki/Coloide https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/coloides.htm
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