Disoluciones y Sistemas Dispersos: Tipos, Propiedades y Componentes

Disoluciones: Conceptos Básicos

Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias que forman una única fase, la cual se percibe como un líquido transparente y uniforme. Los componentes principales son:

• Soluto: Sustancia que se disuelve y siempre está en menor cantidad.
• Disolvente: Sustancia que disuelve al soluto y está en mayor cantidad.

La concentración se refiere a la cantidad de soluto disuelta con respecto a la cantidad de disolvente. Una medida común es en gramos de soluto por cada 100 ml de disolución.

Sistemas Dispersos Heterogéneos

Los sistemas dispersos heterogéneos se componen de:

• Fase dispersa o interna: Sustancia que se reparte en el interior de la otra.
• Fase dispersante o externa: Sustancia que contiene a la fase dispersa.

Tipos de Dispersiones

Existen diferentes tipos de dispersiones, incluyendo:

• Suspensiones: Fase líquida y una fase sólida insoluble dispersa en la líquida. La fase dispersa es un sólido en forma de polvo muy fino y la fase dispersante es un líquido.
• Emulsiones: Sistemas dispersos de un líquido inmiscible en otro líquido. Uno de los líquidos queda disperso en el otro en forma de pequeñas gotitas.
• Aerosoles: La fase dispersa es un líquido o un sólido en forma de polvo muy fino, y la fase dispersante es un gas.
• Espumas: La fase dispersa es un gas (generalmente aire), y la fase dispersante es un líquido.
• Geles: Tienen una consistencia semisólida.

Emulsiones: Características y Tipos

Las emulsiones presentan dos fases:

• Fase acuosa: Formada por agua y sustancias hidrosolubles disueltas en ella.
• Fase oleosa: Formada por grasas y sustancias liposolubles disueltas en ella.

Según la fase dispersa y dispersante, se distinguen dos tipos de emulsiones:

• Emulsión óleo-acuosa (O/A u O/W): La fase interna es la grasa y la externa el agua.
• Emulsión acuo-oleosa (A/O o W/O): La fase interna es el agua y la externa la grasa.

Estabilización de Emulsiones

Para estabilizar las emulsiones, se pueden emplear dos mecanismos:

1. Añadiendo sustancias espesantes: Aumentan la viscosidad del medio, dificultando la separación de las fases.
2. Añadiendo sustancias emulgentes (emulsionantes): Ligan las dos fases de la emulsión, manteniéndolas unidas. Los más utilizados son los tensioactivos.

Tensioactivos: Funcionamiento y Tipos

Los tensioactivos (o tensoactivos) son sustancias emulgentes cuyas moléculas presentan dos partes:

• Lipófila: Soluble en grasa, formada por una cadena hidrocarbonada larga.
• Hidrófila: Soluble en agua, generalmente un grupo químico corto (carboxilo, amina, etc.).

Forma de actuar: La parte lipófila se une a la fase oleosa y la hidrófila a la fase acuosa, manteniendo las fases ligadas.

Tipos de tensioactivos:

• Según su comportamiento iónico:
  • Tensioactivos catiónicos: Se disocian en agua con carga positiva.
  • Tensioactivos aniónicos: Se disocian en agua con carga negativa en el grupo hidrófilo.
  • Tensioactivos anfóteros: Tienen carga positiva y negativa, variando según el pH.
  • Tensioactivos no iónicos: No tienen carga eléctrica.
• Según su HLB (Balance Hidrófilo-Lipófilo):
  • Valores de 0-8: Mayor afinidad por la grasa.
  • Valores de 8-12: Afinidad similar por agua y grasa.
  • Valores de 12-20: Mayor afinidad por el agua.

Propiedades de los Tensioactivos

• Propiedad humectante: Capacidad de aumentar la superficie de contacto entre un líquido y una superficie.
• Propiedad espumante: Capacidad de mezclar aire con un líquido para formar espuma.
• Propiedad detergente: Capacidad de eliminar grasa.

Geles

Los geles son sistemas dispersos con una consistencia semisólida. Se clasifican en:

• Hidrogeles: El agua y el gelificante son macromoléculas hidrófilas.
• Lipogeles: El aceite y el gelificante es hidrófobo.