Pós-graduação
  1. Química Física  1.1. Termodinâmica  1.1.1. Leis da Termodinâmica  1.1.2. Entalpia e capacidade térmica  1.1.3. Entropia e energia livre  1.1.4. Equilíbrio de Fases  1.1.5. Termodinâmica estatística  1.1.6. Ciclo termodinâmico  1.1.7. Fugacidade e atividade  1.2. Química Quântica  1.2.1. Princípios da mecânica quântica  1.2.2. Equação de Schrödinger  1.2.3. Partícula em uma caixa  1.2.4. Operadores e autovalores  1.2.5. Orbitais atômicos  1.2.6. Teoria do orbital molecular  1.2.7. Teoria de Perturbação  1.2.8. Teoria de ligação de valência  1.2.9. Hibridização e ligação química  1.3. Cinética química  1.3.1. Leis de velocidade e mecanismos de reação  1.3.2. Teoria das colisões  1.3.3. Teoria do estado de transição  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reações em Cadeia e Polimerização  1.3.6. Reações fotoquímicas  1.4. Mecânica estatística  1.4.1. Funções de Partição  1.4.2. Funções de distribuição molecular  1.4.3. Distribuição de Boltzmann  1.4.4. Estatísticas de Bose–Einstein e Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopia  1.5.1. Rotational Spectroscopy  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopia Eletrônica  1.5.4. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear  1.5.5. Espectrometria de Massa  1.5.6. Espectroscopia Raman  1.5.7. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  1.6. Química de superfícies e coloidal  1.6.1. Isoterma de absorção  1.6.2. Tensão Superficial e Molhabilidade  1.6.3. Estabilidade Coloidal  1.6.4. Catalysis  1.6.5. Emulsões e micelas  1.7. Eletroquímica  1.7.1. Equação de Nernst  1.7.2. Células eletroquímicas  1.7.3. Condutividade e mobilidade  1.7.4. Guerra  1.7.5. Células de combustível  1.7.6. Eletrólise
  2. Química orgânica  2.1. Mecanismo de Reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de rearranjo  2.1.5. Reações radicais  2.1.6. Reações pericíclicas  2.2. Espectroscopia e determinação estrutural  2.2.1. Espectroscopia UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopia de RMN  2.2.4. Espectrometria de Massas  2.2.5. Cristalografia de Raios X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidade e atividade óptica  2.3.2. Análise estrutural  2.3.3. Isomerismo geométrico  2.3.4. Dynamic Stereochemistry  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reagentes organolítio e organomagnésio  2.4.2. Reações de acoplamento cruzado catalisadas por paládio  2.4.3. Complexos de Metais de Transição  2.4.4. Ligação metal-carbono  2.5. Química dos polímeros  2.5.1. Mecanismo de Polimerização  2.5.2. Características dos Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradável  2.5.4. Polímero condutor  2.5.5. Polímeros Supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Design e desenvolvimento de medicamentos  2.6.2. Farmacocinética e farmacodinâmica  2.6.3. Relações estrutura-atividade  2.6.4. Acoplamento Molecular e Triagem de Medicamentos
  3. Química inorgânica  3.1. Química de coordenação  3.1.1. Teoria do Campo Cristalino  3.1.2. Teoria do campo dos ligantes  3.1.3. Série Espectroquímica  3.1.4. Quelação e estabilidade  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalise por complexos organometálicos  3.2.3. Metalocènicos  3.3. Química bioinorgânica  3.3.1. Metaloproteínas e enzimas  3.3.2. O papel dos metais em sistemas biológicos  3.3.3. Transporte e armazenamento de íons metálicos  3.4. Química do estado sólido  3.4.1. Estruturas Cristalinas  3.4.2. Teoria de bandas dos sólidos  3.4.3. Supercondutores  3.4.4. Defeitos no cristal  3.5. Lantanídeos e Actinídeos  3.5.1. Configuração eletrônica em lantanídeos e actinídeos  3.5.2. Química de coordenação dos lantanídeos  3.5.3. Propriedades Magnéticas dos Lantanídeos
  4. Química Analítica  4.1. Cromatografia  4.1.1. Cromatografia Gasosa  4.1.2. Cromatografia Líquida de Alta Performance  4.1.3. Cromatografia em Camada Delgada  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.2.2. Difração de raios X  4.2.3. Espectroscopia de plasma acoplado indutivamente  4.3. Métodos Eletroanalíticos  4.3.1. Potenciometria  4.3.2. Voltametria  4.3.3. Colometria  4.4. Espectrometria de Massa  4.4.1. Técnica de Ionização  4.4.2. Padrão de Fragmentação  4.5. Quimiometria  4.5.1. Análise multidisciplinar  4.5.2. Aprendizado de Máquina em Química
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.1.1. Campos de força e minimização de energia  5.1.2. Simulação de Monte Carlo em simulações de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.2.1. Teoria de Hartree–Fock  5.2.2. Teoria do funcional da densidade  5.2.3. Métodos semi-empíricos  5.3. Design computacional de medicamentos  5.3.1. Acoplamento Molecular  5.3.2. Modelagem QSAR  5.3.3. Triagem Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Cinética Enzimática  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inibição  6.2. Metabolismo e Bioenergética  6.2.1. Glicólise  6.2.2. Ciclo do ácido cítrico  6.2.3. Cadeia de transporte de elétrons  6.3. Biologia Molecular  6.3.1. Replicação e reparo do DNA  6.3.2. Síntese de proteínas  6.3.3. Regulação Genética  6.4. Bioquímica Estrutural  6.4.1. Dobramento de Proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efeito estufa  7.1.2. Destruição da Camada de Ozônio  7.1.3. Poluentes do ar e fumaça  7.2. Química da Água  7.2.1. pH e dureza da água  7.2.2. Tratamento de águas residuais  7.2.3. Química Aquática  7.3. Química do Solo  7.3.1. Contaminação por metais pesados  7.3.2. pH do Solo e Capacidade Tamponante  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicologia e Segurança Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Avaliação de Risco em Toxicologia e Segurança Química em Química Ambiental  7.4.3. Efeitos dos poluentes no ambiente

Pós-graduação → Química Física → Química de superfícies e coloidal ↓


Estabilidade Coloidal


Estabilidade coloidal refere-se à capacidade de um sistema coloidal de permanecer uniformemente disperso ao longo do tempo. Quando discutimos estabilidade nesse contexto, estamos nos referindo à resistência a processos como agregação, sedimentação, creaming e fusão, que podem levar à separação de fases. Partículas coloidais geralmente estão na faixa de 1 a 1000 nanômetros e podem ser sólidas, líquidas ou gasosas dispersas em uma fase contínua.

Compreendendo sistemas coloidais

Um coloide é uma mistura que consiste de partículas insolúveis finamente dispersas de uma substância suspensas em outra substância. Exemplos incluem:

  • Leite: Um coloide líquido consistindo de gotas de gordura dispersas em água.
  • Neblina: Um coloide líquido-gasoso consistindo de pequenas gotas de água dispersas no ar.
  • Fumaça: Um coloide sólido-gasoso cujas partículas sólidas são dispersas no ar.

Fatores que afetam a estabilidade coloidal

A estabilidade coloidal é afetada por uma variedade de fatores, incluindo:

  • Forças eletrostáticas: Estas são forças repulsivas que surgem devido às camadas duplas elétricas ao redor das partículas coloidais. Quando as partículas têm a mesma carga superficial, elas se repelem, ajudando assim na estabilidade.
  • Forças de Van der Waals: Estas são forças atrativas que existem entre todas as moléculas. Elas contribuem para a agregação das partículas.
  • Impedimento estático: A presença de grandes moléculas adsorvidas na superfície das partículas coloidais pode impedir fisicamente a agregação, criando uma barreira.
  • Forças de hidratação: As moléculas de água podem formar camadas de hidratação ao redor das partículas coloidais, o que pode estabilizar o sistema.

Princípio de DLVO

A teoria Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) explica a estabilidade coloidal combinando repulsão eletrostática e forças de atração de van der Waals. De acordo com esta teoria, a energia potencial total de interação entre duas partículas coloidais é dada pela soma das forças atrativas e repulsivas.

    V t = V a + V r

Onde:

  • V t é a energia potencial total.
  • V A é o potencial de atração de van der Waals.
  • V R é o potencial de repulsão eletrostática.

Curva de energia potencial

    ,
    ,
    | Energia |
    | Livre |
    ,
    ,
    ,
    ,
    +-----------------------> Separação

A curva de energia potencial mostra a interação das forças atrativas e repulsivas. O mínimo primário corresponde à agregação das partículas, enquanto o mínimo secundário ainda pode levar à agregação reversível. O máximo representa uma barreira que deve ser superada para que as partículas se aproximem.

Em termos práticos, se a repulsão no pico da curva for maior que a energia térmica, as partículas permanecerão em repouso.

Tipos de estabilidade coloidal

Com base em diferentes mecanismos, coloides podem ser estabilizados através dos seguintes métodos:

  • Estabilidade eletrostática: Esta é alcançada garantindo que as partículas tenham a mesma carga, provocando repulsão.
  • Estabilidade estática: A adsorção ou ancoragem de polímeros nas superfícies das partículas impede a aproximação.
  • Estabilidade termodinâmica: Isso ocorre quando há uma diminuição da energia livre devido a interações entre o coloide e os componentes do meio, tornando o sistema estável.

Diagrama visual de estabilidade eletrostática e estérica

    ,
    ,
    , 
    ,
     eletrostática estérica

Potencial zeta

O potencial zeta é um indicador-chave da estabilidade coloidal. É o potencial elétrico através do plano de deslizamento de uma partícula em movimento em uma solução. Ele mostra quão fortemente as partículas irão se repelir, daí sua estabilidade.

Um alto potencial zeta (positivo ou negativo) geralmente indica estabilidade, pois as partículas irão se repelir e resistir à agregação.

Medindo a estabilidade coloidal

Existem vários métodos para medir a estabilidade de sistemas coloidais:

  • Espalhamento dinâmico de luz (DLS): mede o tamanho das partículas e a distribuição, estimando a estabilidade.
  • Espalhamento eletroforético de luz (ELS): Usado para medir o potencial zeta, avaliando as propriedades de carga superficial.
  • Observações ao longo do tempo: Visualização da sedimentação ou outros fenômenos de separação.

Aplicações da estabilidade coloidal

A estabilidade coloidal é importante em uma variedade de indústrias:

  • Farmacêutica: Coloides estáveis são essenciais para sistemas de fornecimento de medicamentos.
  • Indústria alimentícia: Garantir a estabilidade de emulsões e controlar a textura e longevidade de produtos como maionese e cremes.
  • Cosméticos: Proporcionar dispersões consistentes em loções e cremes.

Desafios e estratégias

Manter a estabilidade coloidal pode ser desafiador devido a mudanças no ambiente, impurezas e flutuações na concentração. Estratégias para melhorar a estabilidade incluem:

  • Ajuste de pH: Alteração do pH para otimizar a repulsão de carga.
  • Aditivos: Uso de surfactantes e polímeros para aumentar a estabilidade estática e eletrostática.
  • Controle da força iônica: Modificar a concentração de íons para afetar a repulsão eletrostática e a compressão da dupla camada elétrica.

Conclusão

A estabilidade coloidal é importante em muitas áreas da ciência e da indústria. Ao compreender as forças subjacentes, incluindo as forças eletrostáticas e de van der Waals, bem como técnicas como a teoria DLVO, os profissionais podem criar sistemas coloidais estáveis. Manter essa estabilidade requer um entendimento abrangente da química física e intervenções estratégicas para garantir que produtos e aplicações que dependem de sistemas coloidais funcionem de forma eficaz e eficiente.


Pós-graduação → 1.6.3


U
username
0%
concluído em Pós-graduação

← Anterior (1.6.2)
Tensão Superficial e Molhabilidade
Próximo (1.6.4) →
Catalysis

Comentários 



Estabilidade Coloidal

https://www.chemistryelite.com/g/1.6.3?ceal=pt