CONCEITOS GERAIS
SISTEMAS DISPERSOS
Imaginemos um sistema de duas ou mais fases, sendo uma contínua e as demais formadas por porções separadas, distribuídas uniformemente no seio da primeira. Tal sistema é chamado dispersão. Um exemplo multifásico do mesmo é o sangue, tendo como fase contínua, ou dispersante, a água plasmática, e como dispersos uma infinidade de elementos cujas unidades morfológicas apresentam dimensões que variam desde o nível de moléculas pequenas até o dos elementos figurados (figura 1). Quando as partículas dispersas têm diâmetros compreendidos entre 10-7 a 10-4 cm, a dispersão é chamada coloidal; quando os diâmetros são maiores do que o limite superior supracitado temos as dispersões grosseiras; e quando os diâmetros são menores que o limite inferior temos as soluções verdadeiras ou, simplesmente, soluções. Do exposto, podemos inferir que o sangue é uma dispersão complexa ou mista.
A classificação das dispersões, quanto ao tamanho das partículas dispersas, não é efetuada de forma arbitrária, mas está intimamente relacionada ao comportamento físico-químico das mesmas. As propriedades ópticas, a cinética das partículas, os fenômenos de superfície, tais como adsorção e/ou formação de camadas elétricas na interface dispersante-disperso, a permeabilidade através de membranas e a velocidade de sedimentação, quando sujeitas a ação de efeitos centrífugos, são exemplos de condições relacionadas ao tamanho das partículas dispersas; e a diversidade de comportamento está nitidamente relacionada aos limites apresentados acima para o diâmetro das mesmas.
O critério utilizado para caracterizar uma solução, conquanto correto do ponto de vista prático (partículas com diâmetros inferiores a 10-7 cm), não é isento de críticas, as quais residem no conceito de fase. "Fase é uma região de um sistema de composição química uniforme e propriedades físicas uniformes." Para individualizarmos uma tal região surge intrinsecamente em nossa mente a noção de superfície de contato ou fronteira entre duas fases. Num sistema em que todos os componentes têm dimensões moleculares pequenas torna-se difícil definir o que seja fronteira entre os componentes ou, até mesmo, definir qual seja o elemento dispersante. O conceito de fase contínua perde a sua razão de ser quando ao reduzirmos o nosso campo de observação, através da ampliação do objeto de estudo, nos deparamos com um imenso vazio de matéria, o único elemento realmente contínuo para um estudo destas proporções. Conseqüentemente, uma solução verdadeira não é verdadeiramente uma dispersão. Trata-se, na realidade, de uma "mistura unifásica ou homogênea de espécies químicas dispersas em uma escala molecular"; não existe dispersante e sim apenas dispersos. Os sistemas coloidais já se aproximam bastante de uma dispersão verdadeira, constituindo o que se chama mistura micro-heterogênea. Está claro que a distinção entre solução verdadeira e dispersão coloidal não é nítida, havendo sistemas de partículas dispersas com dimensões limítrofes (da ordem de 10-7 cm) e, portanto, de difícil caracterização. [Para uma abordagem crítica um pouco diversa daquela apresentada neste parágrafo, vide Homogeneidade e Incerteza].
É costume chamar o constituinte presente em maior quantidade numa solução, de solvente; e aos demais, de solutos. Nestas condições, o solvente não deve ser encarado como um dispersante mas sim como o disperso predominante. Este critério é totalmente arbitrário pois não há nada, além da quantidade, que os distinga. Nem sempre seguiremos esta regra.
Dispersão, na Química, é qualquer disseminação de uma substância ao longo de todo o volume de outra substância.
Uma dispersão é formada pela combinação de um dispergente com um disperso (soluto ou disseminado).
Classificação
1. De acordo com o tamanho das partículas dispersas, as dispersões se classificam em:
Solução: quando as partículas dispersas têm até 1 nm de diâmetro. Não é possível ver as partículas dissolvidas nem com microscópia eletrônica, e a separação das substâncias (disperso e dispersante) é feita através da destilação. Ex.: água + sal.
Colóide (ou dispersão coloidal): quando as partículas dispersas têm entre 1 nm e 100 nm de diâmetro. São misturas que, a olho nu, aparentam ser homogêneas, mas na realidade não o são. Realizando uma centrifugação, é possível separar o disperso do dispersante. O primeiro vai para o fundo do recipiente. Ex.: sangue humano, fumaça, gelatina.
Suspensão: quando as partículas dispersas têm mais de 100 nm de diâmetro. É possível ver as partículas a olho nu. Geralmente usa-se a decantação ou filtração para separar as substâncias. Ex.: água + areia, água + terra, água + matéria orgânica do esgoto , ar + poeira. A ciência que estuda as suspensões é a sedimentologia e teve como grandes expoentes Hans Albert Einstein, Kalynski e Veiga da Cunha.
Observações:
1 nm = 1 nanômetro = 10−9 metros = 0,000000001 metros; 1 nm = 10 A (angstrons) ; 10 nm = 100 A (angstrons)
2. De acordo com a natureza das partículas:
Molecular: São as soluções em que o soluto é de natureza molecular.
Iônica: Soluções em que o soluto são íons.
Na natureza a dispersão, junto com o fenômeno da diluição, é um fenômeno ambiental muito importante, pois permite o lançamento adequado de poluentes gasosos ou líquidos, através de chaminés ou de emissários, diminuindo o impacto da carga poluidora inicial. Estes tipos de lançamentos estão previstos, respectivamente, no Protocolo de Quioto e no Protocolo de Annapolis. Estes cálculos de dispersão e de diluição, são efetuados na engenharia sanitária, utilizando-se modelos matemáticos ou modelos físicos.
