Coloide

Quando adicionamos solutos à solventes, três sistemas podem ser formados: as soluções, as suspensões e os coloides.

A principal diferença entre as soluções e as suspensões é o tamanho das partículas que se encontram dispersas. Podemos encontrar, ainda, misturas que possuem partículas dispersas bem menores do que as que vemos a olho nu, porém maiores do que as moléculas individuais. Essas partículas são chamadas de partículas coloidais, que, na presença de água, produzem os coloides ou as suspensões coloidais. 

As soluções são misturas homogêneas, cujas partículas podem ser átomos, íons ou moléculas pequenas. As principais características das soluções são:

• suas partículas não sofrem influências da ação da gravidade, ou seja, não sedimentam sob sua ação e nem mesmo com o uso de centrífugas;
• as partículas apresentam diâmetros menores que 1 nm;
• os filtros comuns ou ultrafiltros não são capazes de reter as partículas presentes nas soluções;
• as partículas não podem ser vistas com o uso de nenhum microscópio;
• as partículas não causam a dispersão e nem a reflexão da luz.

As suspensões são misturas heterogêneas, cujas partículas consistem em aglomerados de íons ou moléculas, ou, ainda, macromoléculas ou macroíons. As principais características das suspensões são:

• sob a ação da gravidade ou de centrífugas, as partículas sofrem sedimentação;
• as partículas possuem diâmetros maiores que 1000 nm;
• as partículas em suspensão podem ser separadas usando um filtro comum;
• as partículas podem ser vistas através de um microscópio comum;
• na luz natural, as suspensões são opacas.

As partículas dispersas em um coloide são chamadas de disperso, e o meio que as contém é chamado dispersante ou dispergente. As principais características dos coloides são:

• as partículas só se sedimentam sob a ação de ultracentrífugas;
• as partículas consistem em macromoléculas ou macroíons de tamanhos entre 1 nm e 1000 nm;
• as partículas de um coloide possuem tamanhos que podem ser separadas por meio do uso de filtros ou ultrafiltros, mas não conseguem atravessar uma membrana semipermeável;
• as partículas só podem ser vistas por meio de um microscópio eletrônico;
• as partículas são grandes o suficiente para refletir e dispersar a luz.

A dispersão da luz provocada pelas partículas coloidais é denominada efeito Tyndall. No efeito Tyndall, os coloides tornam-se translúcidos, como podemos ver na imagem abaixo:

Em uma sala escura, quando incidimos um feixe de luz sobre um frasco contendo uma solução coloidal ou uma suspensão, sua trajetória se torna visível. No dia a dia, podemos ver o efeito Tyndall quando os raios de sol atravessam as frestas de uma janela de um quarto que apresenta poeira suspensa no ar, ou ainda quando um projetor emite um feixe de luz em um cinema, que atravessa o ar que contenha poeira ou fumaça.

Ao examinarmos uma suspensão coloidal em um ultramicroscópio, podemos visualizar diversos pontos luminosos movimentando-se de forma rápida e em ziguezague. Esse movimento é conhecido como movimento browniano, de acordo com a seguinte figura:

Foi o botânico escocês Robert Brown que observou, pela primeira vez, em 1827, usando um microscópio comum, que partículas de pólen suspensas na água se agitavam constantemente, formando linhas poligonais. Esse movimento recebeu então o nome de movimento browniano. Ele verificou ainda que esse fenômeno acontecia com todas as partículas que apresentassem diâmetros com valores entre 100 nm e 1000 nm.

Muitos processos importantes envolvem os coloides. Em nosso organismo, por exemplo, existem fluidos que são coloides formados por proteínas ou outras moléculas maiores dispersas em água. As bactérias são formadas por células individuais que são consideradas partículas coloidais, assim como as algas verdes que são encontradas em águas paradas ou contaminadas.

Os coloides podem ser classificados de acordo com o estado físico de seus componentes da seguinte forma:

Aerossol

É um sólido ou um líquido que se encontra disperso em um gás.

Exemplos: fumaça, poeira, neblina, desodorante, etc.

Emulsão

É um líquido que se encontra disperso em outro líquido.

Exemplos: sorvete em massa, maionese, manteiga, etc.

Espuma

É um gás que se encontra disperso em um sólido ou um líquido.

Exemplos: chantilly, maria mole, etc.

Sol

É um sólido que se encontra disperso em um líquido.

Exemplos: plasma sanguíneo, goma arábica, etc.

Gel

É um líquido que se encontra disperso em um sólido. As partículas do dispersante sólido formam um retículo contínuo, de estrutura aberta e semirrígida, podendo ser um tipo de sol.

Exemplos: água dispersa na gelatina, água em sílica, etc.