Appunti di chimica: le soluzioni colloidali

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

La chimica è una materia piuttosto complicata e difficile da apprendere, per studiarla è necessaria molta pazienza e tempo. Chi inizia a studiarla all'inizio non ci capisce granché, ed è necessario affidarsi a qualcuno che la sappia spiegare bene, ma non tutti ne sono in grado, quindi alle volte bisogna fare da se.
Quando si inizia lo studio della chimica, si è soliti classificare le miscele in soluzioni (miscele omogenee) e in miscugli (miscele eterogenee). In questi appunti, andremo ad occuparci di un terzo tipo di miscele, le soluzioni colloidali. Queste miscele, che appaiono omogenee come le soluzioni vere e proprie, se osservate al microscopio, ne differiscono per la grandezza delle particelle disperse, molto più voluminose delle molecole e degli ioni di un qualsiasi soluto. In questa guida vedremo alcuni appunti di chimica riguardanti le soluzioni colloidali, attraverso pochi e semplici passaggi. Mettiamoci all'opera.

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Nelle soluzioni colloidali, chiamate anche dispersioni colloidali o colloidi, è presente una sostanza o soluzione, detta "fase continua" o mezzo disperdente, e una sostanza, detta "fase dispersa", formata da particelle relativamente grandi uniformemente distribuite nella prima fase. Le dimensioni delle particelle della fase dispersa vanno da 1 a 1000 nanometri: sono quindi comprese fra le dimensioni delle particelle del soluto nelle soluzioni (< 1nm) e le dimensioni delle particelle solide disperse nelle sospensioni (> 1000 nm). Per questo motivo, i colloidi differiscono nel comportamento sia dalle soluzioni che dalle sospensioni.

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Le particelle colloidali disperse, sono abbastanza grandi da riuscire a diffondere la luce, ossia a rifletterla in tutte le direzioni: tale fenomeno è detto "effetto Tyndall", e consente di distinguere i colloidi dalle soluzioni, le cui particelle non diffondono la luce perché troppo piccole. È possibile osservare l'effetto Tyndall quando un raggio di luce penetra in una stanza in penombra: le particelle colloidali che formano il pulviscolo atmosferico diffondono la luce, rivelando chiaramente il percorso del raggio. Questo fenomeno ha una sua bellezza: le particelle di polvere appaiono come granelli luminosi che "danzano" lentamente nell'aria, muovendosi in ogni direzione.

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Il moto casuale delle particelle disperse, avviene in tutti i colloidi e prende il nome di "moto browniano", dal botanico inglese Robert Brown, che lo scoprì osservando al microscopio dei granuli di polline sospesi in acqua. Il moto browniano è provocato dal bombardamento incessante delle particelle colloidali a opera delle molecole della fase continua e contribuisce a stabilizzare i colloidi. Tale moto, infatti, compensa quasi del tutto le minuscole forze gravitazionali che si esercitano sulle particelle colloidali, le quali pertanto non riescono a sedimentare.

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La stabilità dei colloidi è dovuta anche a un altro fattore: la presenza, sulle particelle disperse, di cariche elettriche di segno uguale (tutte positive o tutte negative). Dal momento che le particelle hanno lo stesso tipo di carica, si respingono le une con le altre e non riescono a coagularsi, cioè a unirsi in particelle più grandi, che potrebbero sedimentare per gravità. Tra gli esempi più comuni di colloidi, troviamo la nebbia, la gelatina, la schiuma da barba, il latte e molti altri ancora.
Come potete vedere studiare chimica richiede del tempo e molta pazienza, ma seguendo le istruzioni e applicando molta pratica e pazienza sarà possibile impararla molto in fretta e sarà difficile dimenticarsene. Non mi resta quindi che augurare buono studio e buona fortuna.
Alla prossima.

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