Đang tải... (xem toàn văn)
HÓA KEO CẤU TẠO HẠT KEO TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO TÍNH CHẤT ĐỘNG HỌC CỦA HỆ KEO TÍNH CHẤT ĐiỆN HỌC CỦA HỆ KEO SỰ BỀN VỮNG CỦA HỆ KEO SỰ TẠO KẾT CẤU TRONG HỆ KEO 1657 : Glauber điều chế được dd của vàng dùng để chữa bệnh (Vàng tan trong nước???) 1830 : Berzelius điều chế được “dd của cách chất không tan” như dd FeS, dd AgCl, dd H2SiO3 … NaCl dạng bột mịn cho phân tán vào benzen thì được dd, bột kim loại cũng tạo được dd … Thomas Graham đặt tên cho các dd đó là DUNG DỊCH KEO Trong dd keo, vật chất ở TRẠNG THÁI KEO Dung dịch keo rất phổ biến trong đời sống nhiều ngành sản xuất Nông nghiệp: hạt keo trong đất giúp giữ ẩm, giữ chất dinh dưỡng cho cây trồng Dược phẩm: cần điều chế các loại thuốc chứa chất khó tan Thực phẩm: các thành phần trong sữa cần đồng đều, không kết tủa Thuốc nhuộm, giấy ảnh: cần phân bố đều, kết dính lớn các chất hòa tan Cao su, chất dẻo: cần cho các chất độn dạng bột Giấy, sơn, xà bông, mực viết, sx vật liệu XD , … Môi trường phân tán: LỎNG Pha phân tán: RẮN KEO ƯA LỎNG : hạt keo tương tác mạnh với môi trường lỏng, tạo thành lớp vỏ solvat hóa KEO KỴ LỎNG : hạt keo không tương tác với môi trường, không tạo thành lớp vỏ solvat hóa Ví dụ: keo Ag, keo oxyt kim loại, keo AgI … HYDROSOL : dd keo có dung môi là nước ALCOSOL : dd keo có dung môi là rượu
Chương CÁC HỆ PHÂN TÁN CAO 11/14/16 607013 - Chương 16 Nội dung I II III IV V VI VII HÓA KEO CẤU TẠO HẠT KEO TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO TÍNH CHẤT ĐỘNG HỌC CỦA HỆ KEO TÍNH CHẤT ĐiỆN HỌC CỦA HỆ KEO SỰ BỀN VỮNG CỦA HỆ KEO SỰ TẠO KẾT CẤU TRONG HỆ KEO 11/14/16 607013 - Chương 16 d = 10–5 ÷ 10–7 cm HÓA KEO ??? HÓA HỌC CỦA CÁC VẬT THỂ THỰC d < 10–7 cm 11/14/16 607013 - Chương 16 Dung dịch keo - Trạng thái keo • • • 1657 : Glauber điều chế dd vàng dùng để chữa bệnh! (Vàng tan nước???) 1830 : Berzelius điều chế “dd cách chất không tan” dd FeS, dd AgCl, dd H2SiO3 … NaCl dạng bột mịn cho phân tán vào benzen dd, bột kim loại t ạo dd … Thomas Graham đặt tên cho dd DUNG DỊCH KEO Trong dd keo, vật chất TRẠNG THÁI KEO Trạng thái keo trạng thái kết tinh dạng tồn khác vật chất 11/14/16 607013 - Chương 16 Dung dịch keo phổ biến đời sống & nhiều ngành sản xu ất • Nông nghiệp: hạt keo đất giúp giữ ẩm, giữ chất dinh dưỡng cho trồng • • • Dược phẩm: cần điều chế loại thuốc chứa chất khó tan Thực phẩm: thành phần sữa cần đồng đều, không kết tủa Thuốc nhuộm, giấy ảnh: cần phân bố đều, kết dính lớn chất hòa tan • • 11/14/16 Cao su, chất dẻo: cần cho chất độn dạng bột Giấy, sơn, xà bông, mực viết, sx vật liệu XD , … 607013 - Chương 16 Dầu không tan Nước 11/14/16 Dầu tan nước xà phòng nhờ tạo dd keo 607013 - Chương 16 Tác dụng tẩy rửa xà 11/14/16 607013 - Chương 16 • • Ở đâu có sống, có dd keo! Tế bào sống chứa dd keo phức tạp dạng gel, màng tế bào màng bán thấm Máu, bạch huyết, chất nguyên sinh … dd keo • 11/14/16 Cơ thể động vật (xương, mô, cơ, bắp…) trạng thái tạo cấu thể hệ keo 607013 - Chương 16 I HÓA KEO Hóa keo hóa học vật thể thực Hóa keo nghiên cứu hệ vi dị thể (các hệ phân tán) sở tượng bề mặt, tính chất lý hóa chung chất hợp chất cao phân tử dung dịch chúng 11/14/16 607013 - Chương 16 HỆ PHÂN TÁN hệ gồm môi trường liên tục tiểu phân (các “hạt”) có kích thước nhỏ phân tán đồng môi tr ường Môi trường phân tán Pha phân tán ` Ví dụ: sương mù, khói, bụi, nước xà phòng, sữa 11/14/16 607013 - Chương 16 Ảnh hưởng chất điện ly không trơ ζ & ϕ a) ion dấu với ion tạo (1: keo ban đầu – tăng ion tạo - 3: nhân keo hấp phụ bão hòa) b) ion ngược dấu với ion tạo 607013 - Chương 16 11/14/16 2: VI SỰ BỀN VỮNG CỦA HỆ KEO Tính bền vững hệ phân tán đặc trưng bất biến theo thời gian thông s ố: • Độ phân tán • Sự phân bố cân pha phân tán môi trường •Tính bền vững ≠ Tính đông tụ •Keo ưa lỏng: tự phân tán & bền vững •Keo kỵ lỏng: phân tán nhờ công bên & không bền vững 11/14/16 607013 - Chương 16 Tính bền vững ≠ Tính đông tụ • Bền sa lắng: hệ phân tán bền vững tác dụng lực trọng trường -> chống lại sa lắng - tái kết tinh • Bền tập họp: hệ phân tán giữ độ phân tán -> chống lại tạo t ập họp lớn 11/14/16 tụ, keo tụ, kết tụ 607013 - Chương 16 Bông tụ - Keo tụ - Kết tụ • SỰ BÔNG TỤ: tập họp lại hạt keo dd keo • SỰ KEO TỤ: tách dd keo thành thành phần: phần r ắn (các hạt) , phần lỏng (dung môi) • SỰ KẾT TỤ: keo tụ mà hạt hoàn toàn dính chập 11/14/16 607013 - Chương 16 HỆ BỀN VỮNG ĐÔNG TỤ SA LẮNG KEO TỤ BÔNG TỤ SA LẮNG KEO TỤ TÁCH PHA 11/14/16 607013 - Chương 16 Tế bào máu “khỏe mạnh” (phân tán) Tế bào máu “bệnh” (keo tụ) 11/14/16 607013 - Chương 16 ĐỂ LÀM GIẢM TÍNH BỀN • • • • • • • Thêm chất điện ly Thêm polymer Thêm keo trái dấu Thay dung môi Thay đổi nhiệt độ Điều chỉnh pH môi trường Dùng dòng điện 11/14/16 607013 - Chương 16 ỨNG DỤNG – Thêm rượu/ Thêm NaCl/ Tăng nhiệt độ albumin (lòng trắng trứng) bị vón lại – Chanh/ Giấm dùng để điều chỉnh đông tụ máu – Nấu đậu phụ cần thêm nước chua để làm đông vón đậu – Đất phù sa bị lắng cửa biển – Làm nước thải – Đánh phèn làm nước đục 11/14/16 607013 - Chương 16 Thêm chất điện ly để hạt keo điện tích • Dưới tác dụng dòng điện, hạt keo bị điện tích keo tụ 11/14/16 607013 - Chương 16 ĐỂ LÀM TĂNG TÍNH BỀN • Thêm chất làm bền có khả hấp phụ lên bề mặt keo, tăng tính đồng hệ keo • keo ưa lỏng • chất hoạt động bề mặt • dung môi thích hợp • Ví dụ: • sơn, thuốc bôi, thuốc trừ sâu • lớp tráng giấy ảnh/ phim 11/14/16 607013 - Chương 16 VII SỰ TẠO KẾT CẤU TRONG HỆ KEO • • KEO TỤ CẤU TRÚC Khi tăng nồng độ hạt keo: • Keo ưa lỏng chuyển thành trạng thái GEL • Keo kỵ lỏng bị kết tủa 11/14/16 607013 - Chương 16 Keo tụ cấu trúc • GEL: trạng thái lỏng hóa rắn, tạo thành từ hệ keo dd cao phân tử (đất sét, silicat …) • THẠCH: gel tạo từ dd cao phân tử (cao su, gelatin, hồ tinh bột …) • Gel có cấu trúc mạng không gian chứa đựng phần l ại chất lỏng sau hình thành m ạng • 11/14/16 Để tạo GEL: phải có bất đối xứng, có phần bị solvat hóa mạnh & yếu 607013 - Chương 16 11/14/16 607013 - Chương 16 Quy trình tổng hợp MCM-41 Cetyl Trimethyl Ammonium Bromid + N nm Angew Chem 2006, 118, S 5335; Angew Chem 2003, 115, 3730 BÀI TẬP 11/14/16 607013 - Chương 16 [...]...PHÂN LOẠI HỆ PHÂN TÁN MƠI TRƯỜNG PHÂN TÁN KHÍ PHA PHÂN TÁN LỎNG RẮN Keo khí (sol khí) KHÍ LỎNG RẮN 11/14/16 - Mù, Mây Khói, Bụi Bọt Nhũ tương Huyền phù, KEO (sol) Đá xốp, Mao Nhũ tương rắn, quản xốp Gel 607013 - Chương 16 Keo rắn, Hợp kim 11/14/16 607013 - Chương 16 ĐỘ PHÂN TÁN = 1/d TÊN HỆ KÍCH THƯỚC HẠT (LỖ XỐP) cm VÍ DỤ Hệ phân tán THƠ > 10–4 Huyền phù Nhũ tương Hệ phân tán TRUNG BÌNH... Chương 16 III TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO Tính chất quang học của hệ phân tán khác với của hệ phân tử dựa vào tính chất này để khảo sát kích thước của hạt trong pha phân tán, hình dạng, cấu tạo pha phân tán • Chiếu 1 chùm sáng qua hệ keo thì ánh sáng có thể: Phản xạ : do dung dòch phân tử, hệ keo Khúc xạ : do dung dòch phân tử, hệ keo Bị nhiễu xạ : do hệ keo Truyền suốt 11/14/16 607013... ánh sáng phân tán Ipt sẽ phụ thuộc cường độ tia tới và tính chất của hệ keo: 2 2 n − n ν V 3 I pt = 24.π 4 I 0 2 ÷ n + 2.n2 λ 2 1 2 1 n1, n2: chiết suất pha phân tán và môi trường phân tán ν: nồng độ hạt keo 11/14/16 2 2 V: thể tích một hạt λ: độ dài sóng I0: cường độ tia tới 607013 - Chương 16 1 I pt ≈ 4 λ Tia đỏ không bò phân tán -> truyền suốt Màu Đỏ được dùng làm màu của các tín hiệu... tùy thuộc vào phương quan sát HIỆN TƯỢNG PHÂN TÁN ÁNH SÁNG 11/14/16 607013 - Chương 16 • Khi chiếu ánh sáng qua hệ dò thể, tia sáng gặp các hạt Tùy kích thước các hạt, độ dài sóng của ánh sáng, thì: Nếu r > λ thì ánh sáng bị phản xạ trong các hệ huyền phù thô, nhũ tương, sương mù, bụi Nếu r < λ thì có ánh sáng bị nhiễu xạ → ánh sáng bò phân tán trong hệ keo có kích thước 1 – 100nm 11/14/16 607013... cứu hệ keo Hiệu ứng Tyndall 11/14/16 607013 - Chương 16 Hiệu ứng Tyndall là hiện tượng tạo thành 1 dải sáng hình nón cụt khi cho chùm sáng đi qua mơi trường lỏng hay khí, trong đó có chứa các hạt phân tán v ới kích thước keo Hình nón Tyndall Ngun nhân: DO SỰ PHÂN TÁN ÁNH SÁNG BỞI CÁC HẠT KEO 11/14/16 607013 - Chương 16 Màu của dung dịch keo có thể thay đổi tùy thuộc vào phương quan sát HIỆN TƯỢNG PHÂN... trường phân tán: LỎNG - Pha phân tán: RẮN KEO ƯA LỎNG : hạt keo tương tác mạnh với mơi trường lỏng, tạo thành lớp vỏ solvat hóa KEO KỴ LỎNG : hạt keo khơng tương tác với mơi trường, khơng tạo thành lớp vỏ solvat hóa Ví dụ: keo Ag, keo oxyt kim loại, keo AgI … • HYDROSOL : dd keo có dung mơi là nước • ALCOSOL : dd keo có dung mơi là rượu 11/14/16 607013 - Chương 16 DUNG DỊCH KEO • Khi tăng nồng độ các. .. khơ có thể hòa tan lại trong mơi trường phân tán tạo keo ví dụ: dd các hợp chất cao phân tử • KEO BẤT THUẬN NGHỊCH: ngược lại ví dụ: các keo kỵ lỏng 11/14/16 607013 - Chương 16 II CẤU TẠO HẠT KEO 11/14/16 607013 - Chương 16 HẠT KEO = MIXEN gồm có: NHÂN : - Chất khó tan/ít tan trong mơi trường Ion Tạo Thế bị hấp phụ chọn lọc trên chất khó tan LỚP ION BAO QUANH : là các Ion đối của ion tạo thế NHÂN MIXEN... xốp Hệ phân tán CAO 10–5 ÷ 10–7 Keo điển hình Kích thước hạt ↓ 11/14/16 Diện tích bề mặt ↑ 607013 - Chương 16 Tính chất thay đổi TÍNH CHẤT CỦA HỆ KEO • • • • Trong suốt như dd thực, qua giấy lọc dễ dàng Khơng qua được màng bán thấm Khơng bền : sẽ bị kết tủa nếu thêm chất điện ly hay thay đổi nhiệt độ … Kích thước hạt cỡ trung gian, làm cho: – Bề mặt dị thể cực đại ->tính chất khác biệt – Phân tán. .. ion tạo thế quyết định 11/14/16 607013 - Chương 16 • Lớp ion tạo thế tạo thành bằng cách : • Ion hóa bề mặt chất rắn • Hấp phụ các ion trên bề mặt chất rắn: các ion phải giống ion trong mạng tinh thể của chất rắn • Hạt keo & Dung dịch keo trung hòa đi ện Cấu tạo của hạt keo quyết định nhiều tính chất quan trọng của hệ keo: tính chất đi ện, 11/14/16 607013 - Chương 16 khả n ăng hấp phụ, tính b ền 11/14/16... V: thể tích một hạt λ: độ dài sóng I0: cường độ tia tới 607013 - Chương 16 1 I pt ≈ 4 λ Tia đỏ không bò phân tán -> truyền suốt Màu Đỏ được dùng làm màu của các tín hiệu nguy hiểm Tia xanh & tím bò phân tán mạnh nhất 11/14/16 607013 - Chương 16 Vì sao ? Mặt trời có màu đỏ/ cam/ vàng Bầu trời có màu xanh Nước biển có màu xanh 11/14/16 607013 - Chương 16