Dispersión (química) para niños
Una dispersión es una mezcla especial donde pequeñas partículas de un material se esparcen dentro de otro material. Imagina que tienes un vaso de agua y le añades un poco de arena: la arena se esparce en el agua. En este caso, la arena sería la "fase dispersa" (lo que se esparce) y el agua sería la "fase continua" (el medio donde se esparce). Las dos partes de la mezcla pueden estar en el mismo estado (como dos líquidos) o en estados diferentes (como un sólido en un líquido).
Las dispersiones se pueden clasificar de varias maneras, por ejemplo, por el tamaño de las partículas que se esparcen. Si las partículas son lo suficientemente grandes como para asentarse en el fondo con el tiempo, se llaman suspensiones. Si las partículas son más pequeñas y no se asientan, se llaman coloides o soluciones.
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Material que comprende más de una fase en la que al menos una de las fases consta de dominios de fase finamente divididos, a menudo en el intervalo de tamaño "coloidal", dispersos a lo largo de una "fase continua".
—IUPAC
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Contenido
¿Cómo se forman las Dispersiones?
El proceso de formar una dispersión se llama "dispersión". Piensa en cuando añades azúcar al agua. Al principio, el azúcar está en un solo lugar, pero luego se esparce por todo el agua.
Movimiento de las Partículas
Hay dos formas principales en que las partículas se esparcen:
- Difusión: Esto ocurre cuando las partículas se mueven de un lugar donde hay muchas a un lugar donde hay pocas, hasta que se distribuyen de manera uniforme. Es como cuando abres una botella de perfume en una habitación: el olor se esparce lentamente por sí solo.
- Convección: Esto sucede cuando el medio (el líquido o gas) se mueve, ayudando a que las partículas se mezclen más rápido. Si revuelves el agua con azúcar, el azúcar se disolverá y esparcirá mucho más rápido que si lo dejas quieto.
En la vida diaria, la convección (como revolver) suele ser la forma más rápida de dispersar algo. La difusión es más lenta, pero ocurre incluso sin que movamos la mezcla.
Tipos de Dispersiones y sus Características
Las dispersiones se clasifican según el tamaño de las partículas dispersas y cómo se comportan.
Soluciones, Coloides y Suspensiones
- Soluciones: Son mezclas donde las partículas dispersas son tan pequeñas que no se pueden ver ni siquiera con un microscopio. Se mezclan tan bien que la mezcla parece una sola cosa. Por ejemplo, el azúcar disuelto en agua. Las partículas no se asientan.
- Coloides: Las partículas son más grandes que en una solución, pero aún son muy pequeñas y no se asientan. Un ejemplo es la leche, donde pequeñas gotas de grasa están dispersas en el agua. A veces, puedes ver un haz de luz a través de un coloide (efecto Tyndall), lo que no ocurre en una solución.
- Suspensiones: Las partículas son las más grandes de los tres tipos. Son visibles y, si se dejan en reposo, se asentarán en el fondo. Un ejemplo es la arena en agua.
Dispersiones por Estado de la Materia
Las dispersiones también se pueden clasificar según el estado de la materia de la fase dispersa y la fase continua:
- Aerosoles: Partículas líquidas o sólidas dispersas en un gas. Ejemplos: la niebla (gotas de agua en aire) o el humo (partículas sólidas en aire).
- Emulsiones: Un líquido disperso en otro líquido, donde los dos líquidos normalmente no se mezclan. La leche y la mayonesa son ejemplos de emulsiones.
- Geles: Un líquido disperso en un sólido. La gelatina es un buen ejemplo, donde el agua está atrapada en una red sólida.
- Espumas: Un gas disperso en un líquido o un sólido. La crema batida es una espuma líquida, y la piedra pómez es una espuma sólida.
| Fases de componentes | Mezcla homogénea | Mezcla heterogénea | ||
|---|---|---|---|---|
| Material disperso |
Medio continuo |
Solución: Efecto de dispersión de Rayleigh sobre la luz visible |
Coloide (partículas más pequeñas): Efecto Tyndall sobre la luz visible cerca de la superficie |
Suspensión (partículas más grandes): ningún efecto significativo sobre la luz visible |
| Gas | Gas | Mezcla de gases: aire ( oxígeno y otros gases en nitrógeno ) | ||
| Líquido | Aerosol: niebla, neblina, vapor, lacas para el cabello, aire húmedo | Aerosol: lluvia (también produce arco iris por refracción en gotas de agua) | ||
| Sólido | Aerosol sólido: humo, nubes, partículas de aire. | Aerosol sólido: polvo, tormenta de arena, niebla de hielo, flujo piroclástico | ||
| Gas | Líquido | Oxígeno en agua | Espuma: crema batida, crema de afeitar | Espuma burbujeante, agua hirviendo, refrescos y bebidas gaseosas |
| Líquido | Bebidas alcohólicas ( cócteles ), almíbar | Emulsión: miniemulsión, microemulsión, leche, mayonesa, crema de manos, jabón hidratado | emulsión inestable de una pompa de jabón (a temperatura ambiente, con efecto iridiscente a la luz causado por la evaporación del agua; la suspensión de líquidos aún se mantiene por tensión superficial con el gas dentro y fuera de la burbuja y los efectos de los tensioactivos disminuyen con la evaporación; finalmente la burbuja explotará cuando no haya más emulsión y el efecto de cizallamiento de las micelas superará la tensión superficial perdida por la evaporación del agua de ellas) | |
| Sólido | Azúcar en agua | Sol: tinta pigmentada, sangre | Barro (partículas de tierra, arcilla o limo suspendidas en agua, lahar, arenas movedizas ), yeso húmedo / cemento / hormigón, polvo de tiza suspendido en agua, flujo de lava (mezcla de roca fundida y sólida), helados derretidos | |
| Gas | Sólido | Hidrógeno en metales | Espuma sólida: aerogel, espuma de poliestireno, piedra pómez | |
| Líquido | Amalgama (mercurio en oro), hexano en cera de parafina | Gel: agar, gelatina, gel de sílice, ópalo; helados congelados | ||
| Sólido | Aleaciones, plastificantes en plásticos | Sol sólido: vaso de arándano | rocas naturales, yeso seco/cemento/hormigón, pompas de jabón congeladas | |
Ejemplos de Dispersiones en la Vida Real
Las dispersiones son muy comunes y tienen muchas aplicaciones importantes:
- Leche: Es un ejemplo clásico de una emulsión. Contiene pequeñas gotas de grasa dispersas en agua. Esto ayuda a que los bebés obtengan vitaminas y nutrientes importantes.
- Aleaciones especiales: Algunas aleaciones metálicas se hacen dispersando partículas de óxido en un metal. Esto las hace muy resistentes a altas temperaturas, lo que es útil en industrias que necesitan materiales muy duraderos.
- Agua subterránea: En las zonas costeras, el agua dulce subterránea puede mezclarse con el agua salada del mar si se extrae demasiada agua dulce. Esta mezcla, o dispersión de agua salada en agua dulce, puede hacer que el agua no sea apta para beber. Se buscan soluciones para evitar que esto ocurra.
- Limpieza de derrames: Cuando hay un derrame de petróleo en el mar, se usan sustancias llamadas dispersantes. Estas sustancias ayudan a romper el petróleo en gotas muy pequeñas que se esparcen en el agua. Esto reduce la concentración de petróleo en la superficie y ayuda a proteger la vida marina y las costas.
Galería de imágenes
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La leche es una emulsión.
Véase también
En inglés: Dispersion (chemistry) Facts for Kids
