Coloides Y Coagulación 396h25

COLOIDE Un sistema coloidal es una suspensión de partículas diminutas de una sustancia (llamada fase dispersa), en otra fase (llamada fase continua o medio de dispersión). Normalmente la fase dispersa se encuentra en menor proporción, mientras que la fase dispersante se encuentra en mayor proporción. El nombre coloide fue introducido por el físico escocés Thomas Graham en 1861 y proviene de la raíz griega kolas que significa “que puede pegarse”. Este nombre que hace referencia a una de las principales propiedades de los coloides: su tendencia espontánea a agregar o formar coágulos. Los coloides también afectan el punto de ebullición del agua y son contaminantes. Tanto la fase suspendida, o dispersada, como el medio de suspensión pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos, aunque la dispersión de un gas en otro no se conoce como dispersión coloidal. Ejemplos de sistemas coloidales:  

Un aerosol es una dispersión coloidal de un sólido en un gas (como el humo de un cigarro), o de un líquido en un gas (como un insecticida en spray). Una emulsión es una dispersión coloidal de partículas líquidas en otro líquido; la mayonesa, por ejemplo, es una suspensión de glóbulos diminutos de aceite en agua.

Los coloides se diferencian de las suspensiones químicas, principalmente en el tamaño de las partículas de la fase dispersa. Las partículas en los coloides no son visibles directamente, son visibles a nivel microscópico (entre 1 nm y 1 µm), y en las suspensiones químicas sí son visibles a nivel macroscópico (mayores de 1 µm). Además, al reposar, las fases de una suspensión química se separan, mientras que las de un coloide no lo hacen. La suspensión química es filtrable, mientras que el coloide no es filtrable. En los coloides, cada partícula se encuentra estabilizada por una serie de cargas de igual signo sobre su superficie, haciendo que se repelan dos partículas vecinas como se repelen dos polos magnéticos. Puesto que esto impide el choque de las partículas y que formen así masas mayores, llamadas flóculos, las partículas no sedimentan. Las operaciones de coagulación y floculación desestabilizan los coloides y consiguen su sedimentación. Esto se logra por lo general con la adición de agentes químicos y aplicando energía de mezclado. Los términos Coagulación y Floculación se utilizan ambos indistintamente en colación con la formación de agregados. Sin embargo, conviene señalar las

diferencias conceptuales entre estas dos operaciones. La confusión proviene del hecho de que frecuentemente ambas operaciones se producen de manera simultánea. Para aclarar ideas definiremos Coagulación como la desestabilización de la suspensión coloidal, mientras que la Floculación se limita a los fenómenos de transporte de las partículas coaguladas para provocar colisiones entre ellas promoviendo su aglomeración. Por tanto:

COAGULACIÓN Desestabilización de un coloide producida por la eliminación de las dobles capas eléctricas que rodean a todas las partículas coloidales, con la formación de núcleos microscópicos, para potenciar la etapa de decantación o espesado en la que esas partículas deben separarse del agua. El objetivo de la coagulación como proceso previo a la decantación es cambiar las propiedades de los elementos insolubles de modo que sean más fácilmente separables. Como es mucho más sencillo separar partículas grandes y pesadas que partículas ligeras y de poca superficie específica, el proceso de coagulación tenderá a agrupar partículas pequeñas en otras mayores, y por tanto más sólidas, que denominaremos flóculos, para así separarlas más fácilmente.

AGENTES COAGULANTES La reacción de los compuestos coagulantes con el agua implica la desestabilización de las partículas coloidales por compresión de la capa doble, debido al aumento de concentración de especies iónicas concentración de especies iónicas. Cuando se añaden los coagulantes se produce una hidrolización, con la formación de hidróxidos coloidales insolubles que adsorben las partículas coloidales, propiciando la precipitación. Entre los productos coagulantes podemos distinguir dos grandes grupos: 1) Coagulantes inorgánicos - Sulfato de alúmina (sólido, SAS o líquido, SAL) - Polímeros de aluminio Polímeros de aluminio (sales de aluminio que se condensan (sales de aluminio que se condensan dando lugar a polímeros que son capaces de coagular) 2) Coagulantes orgánicos (polielectrolitos) que, a su vez, pueden ser: - De origen natural: Derivados del almidón, celulosa… En ocasiones son considerados auxiliares de la coagulación o coadyuvantes. - Sintéticos: Macromoléculas de cadena larga (óxido de polietileno, poliacrilamida…)

El coagulante ideal será, por tanto, el que en primer lugar facilite una carga para la desestabilización de los coloides y g después forme el coágulo o flóculo primario sobre el cual pudieran adsorberse fácilmente las partículas.