Tecnologia em Miniatura

A nanotecnologia pode colocar milhares de

rádios em um único fio de cabelo

• Inventado no fim do século XIX, o rádio populariza-se depois da Primeira Guerra Mundial;

• O desenvolvimento dos transistor aposenta as válvulas e permite o surgimento do “radinho de pilha” portátil.

• Chips receptores e transmissores de rádio fazem funcionar telefones celulares, brinquedos e outros eletrônicos sem fio.

• O nanorrádio. Pesquisadores da Universidade de Berkeley ( Estados Unidos) construíram um rádio com um tubo de carbono com 1 micrometro de comprimento e 10 nanômetros de espessura. ( 10 mil vezes mais fino que uma folha de papel).

As soluções coloidais, são, em geral,turvas e frequentemente esbranquiçadas.

• O Leite ( 85% de água)

• A maionese( gotículas de óleo no vinagre)

• A gelatina ( rica em proteínas)

• O látex ( produção de luvas e acessórios hospitalares)

• O plasma sanguíneo ( recuperação de paciente debilitados)

• A goma-arábica ( cola, na industria farmacêutica, de alimentos, entre outros.)

• Manteiga

• Creme chantili

• Água de coco

• Creme dental

• Creme de barbear

• Sabonete

• Xampus

• Filmes fotográficos

• Cosméticos

• Tintas

• Vernizes, etc.

1860 Thomas Graham Observou:

• Difundem-se na água muito lentamente;• Quando em solução aquosa, não

atravessam certas membranas;• Não apresentam tendência de se

cristalizar;

A partir dessas observações, essas substâncias foram chamadas de Colóides.

Sistema Coloidal

• Solução coloidal é uma dispersão na qual as partículas dispersas têm um tamanho médio entre 1 e 1000 nanômetros ( nm)

Dispersibilidade das Partículas Coloidais

• A) Colóide reversível, liófilo ou liofílico

( quando o dispersante é a água)

Se dispersa espontaneamente no dispersante

Gelatina

Detergente

• Gelatina sólida ( gel)

• Gelatina líquida ( sol)

• B) colóide irreversível, liófobo ou liofóbico

Não se dispersa espontaneamente no dispersante.

Metais, bases, sais etc.

( partículas fragmentadas até atingir o tamanho coloidal)

Depósito de enxofre – Vulcão Tacorá

Preparo dos Colóides

• Fragmentação( partículas maiores são fragmentadas)

Moinho coloidal

Arco elétrico ( Método de Bredig)

Ultrassom

• Aglomeração ( ou condensação)

Partículas menores são aglomeradas até atingir o tamanho coloidal

Mudança de Solvente = creolina

Reações químicas = formação de precipitado

Propriedades dos Coloides

Tamanho das Partículas

• Sedimentação as partículas não se sedimentam

espontaneamente);

separação muito lenta;

Ultracentrífugas

Separação dos componentes do sangue.

• FiltraçãoAtravessam filtros comuns de laboratório;

Retidos em ultrafiltros;

• Movimento browniano ( Robert Brown)Movimento constante, perpétuo e em

ziguezague

Farol em noite com neblina;

Luz se dispersa em todas as direções quando encontra as gotículas de água;

A purificação dos coloides e a hemodiálise

• O processo de purificação dos colóides é a chamada diálise.

1. A solução é colocada dentro de uma membrana permeável;

2. Como as partículas coloidais não saem através da membrana, elas são lavadas de suas impurezas;

3. O fluxo contínuo do líquido carrega as impurezas para fora da membrana permeável.

Por que a Hemodiálise?

• Diálise Peritoneal

Algumas Propriedades• O material na forma de pó muito fino tem

propriedades diferentes das propriedades do mesmo material em pedaços ou blocos.

Alumínio em pó

Um objeto de ouro e uma solução de ouro coloidal

• Carvão ativado ( filtros de água para reter impurezas);

• Argilas (plástico, papel = mais resistência)

• Metais, óxidos metálicos ( catalizadores)

Ação do Catalisador

Fenômenos de Superfície

• O material finamente dividido = grande área superficial

• Na superfície das partículas surgem forças especiais que não podem ser notadas no bloco.

a) Área superficial das partículasCubo de ferro 1cm de aresta = 7,8g

Cortado ao meio = 2cm2 = 8cm2

Um novo corte = 4 novas faces = 10cm2

Após 1 bilhão de cortes, os 7,8g de ferro terão uma área aproximada de 50 campos de futebol.

b) Forças de superfícieUm átomo no interior tem suas

forças de coesão e repulsão equilibradas;

Um átomo que está na superfície do reticulado interage com o meio externo.

• Absorção:

Retenção de um material no interior dos poros;

Ex. uma esponja absorve o volume de água = o seu volume;

• Adsorção:

Retenção de um material na superfície de outro material;

Ex. Hidrogênio na platina em pó.

• Absorção

• Adsorção seletiva de íons:

Adsorve íons positivos ou negativos;

Diminui a tendência de aglomeração;

Colóide é mais estável;

Adsorção do dispersante:Formação de uma película de moléculas em torno da partícula coloidal ( camada de solvatação), evita aglomeração e precipitação.

Lavar roupa ( gotículas de gordura se dispersam na água;

A bile, no intestino, solubilizam gorduras

( digestão e absorção pelo organismo)

A maionese, gotículas de óleo se dispersam no vinagre

Precipitação dos Colóides

• Neutralização das cargas elétricas das partículas; ( suco de laranja no leite)

Partículas coloidais positivas e eletrólitos com íons negativos

• Eliminação da camada de solvatação

Mudança do solvente

Verniz ( goma arábica + álcool) despejado na água = turvação;

Muitas argilas, ao serem carregadas pelos rios, coagulam-se e precipitam quando a água doce encontra o sal do mar; nos deltas dos rios, muitas ilhas se formam ( demora milênios)

Ilha de MarajóIlhas do Delta do rio

Nilo

O ar de cidades grandes e industrializadas fica frequentemente poluído ( fumaça coloidal)

São Paulo , Capital