Preparación y purificación de coloides liofílicos

Publicado el 28 octubre, 2020 por Rodrigo Ricardo

Propiedades de los coloides liofílicos

Después de levantarse por la mañana, decide desayunar tostadas y mermelada. Empaca su almuerzo, agregando una taza de pudín en su bolsa de almuerzo. Mientras corres hacia la puerta, agarras un chicle para refrescarte el aliento. Ya ha utilizado varios coloides liofílicos: gelatina, pudín y goma de mascar.

Un coloide es una mezcla en la que se suspenden moléculas grandes (1 – 1000 nm) en otro compuesto. En los coloides, el material suspendido se mantiene lo suficientemente bien como para que no se pueda separar mediante un filtrado típico (lo que lo hace diferente de una suspensión).

A las moléculas suspendidas las llamamos grandes, pero todavía son demasiado pequeñas para que las podamos ver con los ojos; simplemente son más grandes en comparación con otras moléculas.


El pudín es un coloide liofílico
Pudín

Un coloide liofílico se refiere a la naturaleza de las moléculas suspendidas, ya que son amantes de los líquidos. A menudo, el líquido utilizado es agua, por lo que también pueden denominarse hidrófilos (amantes del agua).

Las partículas coloidales y el líquido tienen una atracción tan fuerte entre sí que terminamos con una mezcla muy estable. Esta estabilidad dificulta la coagulación de coloides liofílicos. Se pueden coagular agregando una gran cantidad de electrolitos que interrumpirán la carga que contiene los coloides liofílicos en el líquido.

Los coloides a menudo se ven bastante sólidos, como si realmente no se movieran. Pero las partículas siempre se mueven, especialmente cuando están en estado líquido. Dado que los coloides liofílicos se encuentran en un medio de dispersión líquido, las moléculas líquidas se mueven bastante.

Las partículas coloidales se golpean por todos lados a medida que las moléculas de líquido chocan contra ellas. Esto hace que las partículas coloidales se muevan en una dirección en zig-zag, un movimiento conocido como movimiento browniano.

Preparación coloide liofílico

Dado que las partículas coloidales liofílicas tienen una afinidad tan fuerte con el líquido, los coloides liofílicos son bastante simples de preparar. En la mayoría de los casos, simplemente podemos mezclar las partículas con el disolvente para formar el coloide. A veces, las partículas forman un coloide mejor en presencia de frío o calor.

Veamos algunos coloides comunes, como la taza de pudín que pones en tu almuerzo. El almidón utilizado es probablemente un almidón de maíz o de patata modificado, y esta es la partícula coloidal liofílica. Para el pudín tradicional, el almidón se hinchará y absorberá agua a medida que se calienta. A medida que aumenta de tamaño, el agua circundante (o leche) lo mantiene en suspensión, por lo que se forma un coloide.

Pero cuando haces budín de una caja, no necesitas calentarlo, entonces, ¿cómo se forma el coloide? En otras palabras, ¿cómo permanecen suspendidos en la leche el poco almidón, azúcar y otras partículas de la caja? ¿Por qué no simplemente se desprenden de la solución después de dejar de revolver?

Estos pudines usan almidón pregelatinizado. Estos almidones se preparan precociendo los almidones y luego secándolos. Por lo tanto, una vez rehidratados (mezclados con agua), vuelven al estado cocido y se pueden mantener en la leche como coloide.

Purificaciones coloidales liofílicas

Hay varios métodos para purificar coloides que incluyen:

  • Ultrafiltración
  • Diálisis
  • Ultracentrifugación

Ultrafiltración

Las partículas coloidales son más grandes que muchas otras partículas. La ultrafiltración utiliza la fuerza de la gravedad (o, a veces, la agitación) para que las partículas que no se mantienen en suspensión se filtren por los agujeros diminutos. Estos agujeros son demasiado pequeños para que entren las partículas coloidales, por lo que quedan atrás.

Diálisis

En lugar de utilizar la gravedad, la diálisis utiliza la ósmosis para extraer partículas. La ósmosis es cuando los solutos pasarán de una concentración alta a una concentración baja.

La mezcla coloidal se coloca en un recipiente que tiene una membrana por la que solo pueden pasar las partículas más pequeñas que las partículas coloidales. Rodeando la membrana hay agua. Dado que el agua fuera de la membrana tiene una concentración más baja que dentro de la membrana, las partículas se moverán hacia el exterior. Dado que las partículas coloidales son demasiado grandes para moverse, nos quedamos con un coloide puro.


En diálisis, las partículas rojas más pequeñas pueden atravesar la membrana, mientras que las partículas azules más grandes no pueden
Diálisis

Ultracentrifugación

La ultracentrifugación hace girar el coloide a velocidades muy altas (hasta casi 10,000 km / s 2 ) y utiliza la propiedad estable de los coloides. Las partículas coloidales se mantienen en solución y no se sedimentarán incluso con una centrifugación regular. Pero las partículas que no se mantienen en solución se asentarán, dejando solo las partículas coloidales.

Resumen de la lección

Los coloides son mezclas en las que las partículas dispersas se encuentran entre los tamaños de 1-1000 nm. Los coloides liofílicos son coloides en los que las partículas tienen una fuerte afinidad por el líquido en el que se dispersan. Esto hace que este tipo de coloides sea muy estable y fácil de preparar. Por lo general, se pueden preparar simplemente mezclando las partículas con el líquido, en algún momento con la adición de calor. Se purifican mediante ultrafiltración, diálisis y ultracentrifugación.

La ultrafiltración y la diálisis utilizan el hecho de que las partículas coloidales son más grandes que la mayoría de las partículas disueltas, por lo que las partículas más pequeñas pueden filtrarse a través de una membrana por la que las partículas coloidales no pueden pasar.

  • La ultrafiltración utiliza la fuerza de la gravedad (o, a veces, la agitación) para que las partículas que no se mantienen en suspensión se filtren por los agujeros diminutos.
  • La diálisis utiliza ósmosis para extraer partículas.
  • La ultracentrifugación hace girar el coloide muy rápido para que las partículas no coloidales se depositen fuera del coloide.

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