Concetti Chiave
- I processi di coagulazione e flocculazione sono cinetici e richiedono di superare una barriera energetica per avvenire.
- Le dispersioni liofobe sono instabili termodinamicamente e la loro stabilità dipende dalla velocità di coagulazione rispetto alla durata.
- La velocità di coagulazione di un sol dipende dalla frequenza degli incontri tra particelle e dalla loro energia termica per superare la barriera repulsiva.
- La stabilizzazione dei colloidi può avvenire tramite l'adsorbimento di polimeri, creando uno scudo protettivo attorno alle particelle.
- Un esempio di stabilizzazione sterica è il "Diblock copolymer AB", che ha una componente liofoba per l'adsorbimento e una liofila per incrementare lo spessore dello scudo.
Processi di coagulazione e flocculazione
I processi di coagulazione e flocculazione sono di natura cinetica, poiché avvengono solo se si supera una certa barriera di energia potenziali.
Le dispersioni liofobe non sono mai stabili termodinamicamente ma hanno alcuni gradi di instabilità.
N.B. Con il termine “stabilità” si intende la dispersione in cui la velocità di coagulazione è bassa in relazione alla sua durata.
Velocità di coagulazione di un sol
Velocità di coagulazione di un sol:
La velocità di coagulazione di un sol dipende da:
• La frequenza con la quale le particelle si incontrano (se non si incontrano non possono aggregarsi).
• La probabilità che la loro energia termica sia sufficiente per superare la barriera energetica repulsiva, per poter dare origine alla coagulazione.
Stabilità dei colloidi:
Vi sono altri fattori che possono influenzare la stabilità dei colloidi:
• Stabilizzazione meccanica della dispersione colloidale: aggiunta di materiale solubile liofilo, che si adsorbe sulla superficie delle particelle.
Tuttavia tale meccanismo è complesso, che implica molti fattori coinvolti nella stabilizzazione del colloide.
In generale, quando si vuole stabilizzare un colloide, in modo semplificato, viene utilizzata la stabilizzazione sterica adsorbimento di polimeri sulla superficie del colloide, che causa la formazione di uno scudo protettivo (con un dato spessore= delta) attorno a essa. Quando le particelle colloidali si trovano a una distanza minore di 2 delta, la catena polimerica adsorbita cerca di impedire l’aggregazione particellare.
N.B. Tale stabilizzazione è sempre legata ai parametri termodinamici di reazione.
Un esempio ideale stabilizzazione sterica è l’uso del polimero “Diblock copolymer AB” (es. polietilenossidi), che è caratterizzato da due componenti:
• Componente A (liofoba) si adsorbe fortemente sulla superficie delle particelle colloidali.
• Componente B (liofilo) si trova immerso nel solvente (incrementa delta= spessore dello scudo protettivo.
Domande da interrogazione
- Quali sono i fattori che influenzano la velocità di coagulazione di un sol?
- Cosa si intende per stabilità in una dispersione colloidale?
- Come si può stabilizzare un colloide in modo semplificato?
La velocità di coagulazione di un sol dipende dalla frequenza degli incontri tra le particelle e dalla probabilità che la loro energia termica superi la barriera energetica repulsiva necessaria per la coagulazione.
La stabilità si riferisce a una dispersione in cui la velocità di coagulazione è bassa rispetto alla sua durata, indicando che le dispersioni liofobe non sono mai termodinamicamente stabili ma presentano vari gradi di instabilità.
La stabilizzazione di un colloide può essere ottenuta tramite la stabilizzazione sterica, che implica l'adsorbimento di polimeri sulla superficie del colloide, creando uno scudo protettivo che impedisce l'aggregazione delle particelle quando si avvicinano a una distanza critica.
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