5.3.1. Proprietăţile sistemelor (ultra)microeterogene

Proprietăţi optice: Sistemele coloidale sunt opace la concentraţii medii sau mari. La concentraţii foarte mici ele devin translucide, la fel cum sunt şi majoritatea soluţiilor de polimeri. Culorile sistemelor coloidale sunt deosebit de intense chiar şi la concentraţii foarte mici; astfel, pentru fabricarea sticlelor rubin utilizate pentru semafoarele de cale ferată, este suficientă formarea unui sistem coloidal de pulbere de aur (r_e = 10^-8m) dispersat în sticlă cu o concentraţie de 0,001%.

Analiza sistemelor (ultra)microeterogene prin metode optice se poate face prin microscopie, nefelometrie şi prin microscopie electronică.

Proprietăţi electrice superficiale:  În sistemele coloidale în care se produce o destabilizare lentă, particulele fazei disperse au toate aceeaşi încărcare electrică astfel încât între ele se produc respingeri electrostatice care duc la stabilizarea sistemului. Dacă un sistem coloidal având particule încărcate electric se supune unei diferenţe de potenţial, particulele cu o anumită încărcare se vor deplasa către electrodul de semn contrar. Procesul se numeşte electroforeză şi are numeroase aplicaţii în chimia analitică şi în analizele biochimice. Concomitent, se înregistrează şi o deplasare în sens contrar a mediului continuu, într-un proces numit electroosmoză. Acest proces are loc şi in structuri poroase sau capilare umede supuse unui câmp electric şi are aplicaţii în “uscarea” barajelor de beton, a cărbunilor de pământ etc.

Proprietăţi superficiale: În sistemele disperse eterogene toate proprietăţile interfaciale diferă faţă de proprietăţile din interiorul oricăreia dintre cele două faze. O importanţă aparte o are însă procesul de concentrare a unui (unor) component la interfaţă, proces numit adsorbţie.

Adsorbţia pe solide pulverulente, poroase sau capilare se bazează pe legarea fizică şi/sau chimică a compusului sau a compuşilor care se adsorb. Cu cât legarea este mai puternică cu atât adsorbţia este mai eficientă dar procesul invers – desorbţia – este mai dificil , reducând posibilitatea de regenerare a solidului. Adsorbţia pe suprafeţe solide se întâlneşte în diferite procese industriale:

procese de cataliză eterogenă, procesele de schimb ionic, procese de purificare şi de îndepărtare a noxelor, adsorbţia lubrifianţilor pe suprafeţele metalice, depunerea de materiale peliculogene (vopsele, lacuri) şi de adezivi pe diferite suprafeţe.

Destabilizarea  sistemelor coloidale se poate face prin adaos de electroliţi în cantităţi mari, în procesul numit salifiere bazat pe distrugerea încărcării electrice a particulelor, astfel încât forţele de respingere devin forţe de atracţie.

Adaosul de compuşi macromoleculari cu moleculă foarte lungă poate duce la distrugerea sistemelor coloidale prin procesul de floculare. Flocularea este larg utilizată în epurarea apelor reziduale şi în procesele de recuperare a petrolului. Ca agenţi floculanţi se utilizează poliacrilamida şi poliacrilamida hidrolizată.

Influenţa temperaturii asupra sistemelor coloidale este variabilă: pentru unele sisteme se recomandă un tratament termic de stabilizare după preparare, în procesul de maturare, pentru alte sisteme temperaturile ridicate, pot duce la distrugerea stării coloidale. În toate cazurile, temperaturile scăzute, sub temperatura de îngheţ a fazei continue, determină distrugerea sistemului.

Destabilizarea emulsiilor se poate realiza prin simplă unire a particulelor coloidale cu formarea unui număr mai mic de particule cu raza echivalentă mai mare, în procesul numi coalescenţă, prin separarea totală a celor două lichide în procesul numit “spargerea” emulsiei  sau prin alipirea particulelor cu formarea de “ciorchini” numită ecremare. Temperatura, agitarea şi prezenţa agenţilor tensioactivi controlează evoluţia în timp a emulsiilor.

Spargerea spumelor sau prevenirea formării lor se face utilizând agenţi antispumanţi dintre care foarte eficace sunt siliconii, siloxanii, compuşii organici cloruraţi şi cei fluoruraţi.