Em 1861, o físico-químico Thomas Graham descobriu que algumas substâncias em dissolução, como o sal, o açúcar e o sulfato de cobre, se difundem através do pergaminho, enquanto outras, como a cola, a gelatina e a goma-arábica, não o fazem. Consequentemente, dividiu as substâncias em dois grupos: chamou cristalóides às que se difundiam através do pergaminho e colóides às que não faziam. Pensava que a diferença existente entre cristalóide é um colóide dependia basicamente do tamanho das partículas. Sabemos actualmente que Graham estava bastante certo. Mas sabemos também que a maioria dos cristalóides pode passar ao estado coloidal. Um colóide é uma solução cujas partículas componentes são moléculas grandes ou aglomerados de moléculas pequenas, de tamanhos que vão desde um décimo milésimo a um milionésimo de milímetros.
O dissolvente de um colóide tem o nome de meio de dispersão e as suas partículas o nome colectivo de fase dispersa. Os colóides classificam-se de acordo com o estado físico de dispersão e a fase dispersa.
Os colóides têm propriedades muito diferentes das soluções ou suspensões propriamente ditas, devido ao tamanho das suas partículas. Numa verdadeira solução, as partículas são pequenas e comportam-se como as partículas de um líquido, movendo-se ao acaso. Numa suspensão, as partículas são demasiado grandes para se comportarem como partículas líquidas; as moléculas bombardeiam-nas igualmente de todos os lados do meio da suspensão e, por esse motivo, não se deslocam ao acaso. E como são relativamente pesadas, tendem a sedimentar-se por gravidade. Um colóide, pelo contrário, ocupa um meio termo entre uma solução e uma suspensão. As partículas são suficientemente pequenas para as colisões moleculares as afectarem e. por isso, movem-se ao acaso; o fenómeno é designado por movimento browniano.
Líquidos superarrefecidos
Um outro estado da matéria são os líquidos superarrefecidos. Quando um líquido arrefece até ao seu ponto de congelação, começam normalmente a agrupar-se átomos ou moléculas, dando forma a um sólido. Mas só podem fazê-lo se existir uma pequena porção sólido ou alguma impureza sobre a qual iniciam essa formação. Um líquido em estado puríssímo pode arrefecer por vezes abaixo da sua temperatura normal de congelação sem que tenha havido solidificação. Se se adicionar então uma partícula de sólido, o líquido superaquecido congela, subindo a sua temperatura ao ponto de congelação.
Nas regiões temperadas do mundo produz-se um superarrefecimento nas nuvens que podem encontrar-se a temperaturas de – 40 ºC. Formam-se nelas gotículas de água superarrefecidas, bem como minúsculas cristais de gelo.
Supercondutividade
Quando media a resistência eléctrica do mercúrio a temperaturas de alguns graus acima do zero absoluto ( 0 K ou -273,15 ºC), o físico holandês Kamerlingh Onnes descobriu que a sua resistência desaparecia bruscamente a 4,2 K. Descobriu-se depois que essa transição peculiarmente brusca para a condutividade perfeita se produz em diversos outros metais e ligas; o fenómeno denomina-se supercondutividade.
A supercondutividade inicia-se a uma temperatura fixa (temperatura crítica ou de transição), característica de cada metal em questão. A do zinco tem lugar a 0,88 K, enquanto a do chumbo se produz a 7,2 K. A transição para o novo estado produz-se dentro de uma margem de menos e um milionésimo de grau. Com estas características, a supercondutividade possuí um valor enorme para a produção de potentíssimos electroímanes que não necessitam de muita corrente eléctrica.
Superfluidez
A superfluidez é um estado de viscosidade de zero ou quase zero. Tal como a supercondutividade, a fluidez inicia-se a uma temperatura muito definida. No hélio 4 é cerca de 2 K, somente dois graus abaixo da sua liquefacção. Abaixo de 2 K, o fluído comporta-se como se tivesse dois componentes, um líquido normal e um superfluido, cujas propriedades variam com a temperatura. O superfluido não possui viscosidade e tem uma condutividade térmica infinita
Apesar de todos estes desenvolvimentos tecnológicos não existe até agora uma explicação total do comportamento dos superfluidos, embora a teoria da supercondutividade dos metais nos tenha esclarecido um pouco.
Por: António Costa
