HLHK ch4 cac hien tuong be mat

Hóa lý - Hóa keo (2021) Nội dung Chương 4.1 Năng lượng bề mặt 4.1.1 Sức căng bề mặt 4.1.2 Chiều xảy tượng bề mặt 4.2 Các tượng bề mặt 4.2.1 Dính ướt 4.2.2 Chảy loang 4.2.3 Mao dẫn 4.2.4 Tạo mầm 4.2.5 Hấp phụ CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT 29/03/2021 4.1 NĂNG LƯỢNG BỀ MẶT 4.1.1 SỨC CĂNG BỀ MẶT Hiện tượng bề mặt: phân tử bề mặt chịu lực hút vào pha thể tích Bề mặt tiếp xúc pha Khí Phân tử bề mặt Lỏng Phân tử bên chất lỏng  Phân tử bề mặt có xu hướng bị kéo vào bên khối thể tích vật liệu 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 3/29/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương NĂNG LƯỢNG TỰ DO BỀ MẶT: công cần thiết để tăng diện tích bề mặt = chênh lệch phân tử pha thể tích lớp bề mặt A = dGS = .dS Nếu dS = 1: dGS =  SỨC CĂNG BỀ MẶT  (hay ) lượng tự đơn vị diện tích bề mặt, cơng cần thiết để tăng diện tích bề mặt lên 1cm2 Thứ nguyên : - Năng lượng/diện tích: J/m2 - Lực/chiều dài: N/m ; dyn/cm; erc/cm2 (1 dyn/cm = 10-3N/m; erc = dyn.cm) - Phương  : tiếp tuyến với bề mặt - Hướng  : làm giảm diện tích bề mặt 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 4 Sức căng bề mặt bề mặt lỏng – khí  lớn khó tạo bề mặt tiếp xúc pha Chất lỏng Nhiệt độ (oC)  (erc/cm2) Etanol 20 21,6 Benzen 20 28,9 Glycerin 20 66,0 Nước 20 72,75 Thủy ngân 20 485 Hydro -252 Oxy -198 17 Thiếc 900 510 Vàng 1200 1120 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương Hóa lý - Hóa keo (2021) CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN  • Bản chất pha tiếp xúc ((lực tương tác pha) Chất lỏng Nước Benzen Axit axetic CCl4 Rượu etylic n-Octanol Tears of wine - Marangoni effect o (dyn/cm) o (dyn/cm) Lỏng–Khí Lỏng - Nước 72,75 28,88 27,60 26,80 22,30 27,50 35,00 45,10 8,50 • Nhiệt độ: T tăng   giảm • Khối lượng riêng: d tăng   tăng (σrắn > σlỏng> σkhí) 29/03/2021 3/29/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 4.1.2 CHIỀU XẢY RA CỦA HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT Chiều tự xảy tượng tự nhiên: “chiều làm giảm lượng tự do” dGS = .dS < https://youtu.be/tgrTbvSnE50 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 10 4.2 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT  = const  dS < ( > 0) Chiều tự xảy tượng bề mặt là: tự làm giảm diện tích bề mặt ? Các giọt chất lỏng có hình cầu Các hạt nhỏ tập hợp lại thành hạt lớn 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 11 4.2.1.HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT (thấm ướt) Khi chất lỏng tiếp xúc với bề mặt rắn: 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 12 Chất lỏng tiếp xúc với bề mặt rắn, tạo ra: Góc dính ướt θ Chất lỏng dính ướt hồn tồn Chất lỏng khơng dính ướt Hiện tượng dính ướt: phân bố bề mặt tiếp xúc pha Rắn – Lỏng – Khí cho lượng tồn phần bề mặt nhỏ Các đại lượng đặc trưng: - Góc dính ướt: θ - Độ dính ướt: cosθ 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 13 dính ướt hồn tồn 29/03/2021 dính ướt khơng hồn tồn Hóa lý Hóa keo - Chương hồn tồn khơng dính ướt 14 Hóa lý - Hóa keo (2021) r-k , r-l , l-k : sức căng bề mặt bề mặt rắn – khí, rắn – lỏng, lỏng-khí (vẽ từ A, tiếp tuyến với bề mặt phân chia pha, theo hướng cho làm giảm diện tích bề mặt tiếp xúc) Khi góc thấm ướt θ ổn định, lực A cân nhau: r-k = r-l + l-k.cosθ  Độ thấm ướt: σ r-k - σ r-l θ = 180o  0o Định luật Young cosθ = cosθ = 1  σ l-k đặc trưng cho khả thấm ướt bề mặt: cosθ > 0: bề mặt ưa lỏng; cosθ < 0: bề mặt kỵ lỏng cosθ lớn (θ nhỏ): chất lỏng dễ thấm ướt Hóa lý Hóa keo - Chương 29/03/2021 15 Ứng dụng tượng dính ướt: • Điều chế, bảo vệ hệ keo (là chế phẩm có hoạt chất khó tan • Tuyển quặng (khống chất) • Nhuộm màu 3/29/2021 Chất lỏng dính ướt lên bề mặt rắn: trình làm giảm lượng tự bề mặt hệ có pha tiếp xúc, thay bề mặt có SCBM lớn (r-k) bề mặt có SCBM nhỏ (r-l) Góc thấm ướt  Nước số bề mặt rắn Bề mặt rắn Thủy tinh Xelofan Màng polyamit Thép  (độ) Bề mặt rắn Graphit 18 Polyetylen 75 Parafin 60 - 90 Hóa lý Hóa keo - Chương 29/03/2021  (độ) 86 94 110 16 4.2.2 HIỆN TƯỢNG CHẢY LOANG Sự tiếp xúc pha tốt (bền nhất) chất lỏng chảy loang bề mặt: CHẢY LOANG = bề mặt R-K có r-k lớn thay bề mặt R-L có r-l nhỏ  làm giảm lượng tự  hệ trở nên bền vững hơn, có tỏa nhiệt Tác nhân dính ướt: có khả làm giảm SCBM dung dịch xuống SCBM chất rắn  chuyển bề mặt kỵ lỏng thành bề mặt ưa lỏng ngược lại Hóa lý Hóa keo - Chương 29/03/2021 18 Chất lỏng chảy loang bề mặt chất rắn r-k lớn chất lỏng dễ chảy loang l-k r-k  r-l ( r-k Hóa lý Hóa keo - Chương 29/03/2021 Chất lỏng chảy loang bề mặt chất lỏng Xét chất lỏng không hòa tan: dầu – chất hữu (O) nước (W) Hệ số chảy loang Harkins SO/W = W - O - W/O SCBM bề mặt SCBM lỏng/khí bề mặt O/W > r-l ) Chất rắn dễ chảy loang: có r-k > 100 mN.m-1 SO/W < : dầu mặt nước thành mảng/giọt SO/W > : dầu chảy loang mặt nước kim loại, oxit, clorua, muối vô (r-k  500 ~ 5000 mN.m-1) Chất rắn khó chảy loang: có r-k< 100 mN.m-1 chất rắn hữu cơ, polymer (PTFE: r-k  18 mN.m-1) Liquids Iso-C5H12O Chảo khơng dính nhờ có lớp polymer 29/03/2021 19 Hóa lý Hóa keo - Chương SO/W 20 29/03/2021 44.0 C6 H6 C6H12 CS2 CH2I2 8.8 3.4 -8.2 -26.5 Hóa lý Hóa keo - Chương 21 Hóa lý - Hóa keo (2021) Xăng/Dầu chảy loang mặt nước biển Váng dầu mặt nước súp 3/29/2021 4.2.3 HIỆN TƯỢNG MAO DẪN Là tượng tự dâng lên hay hạ xuống chất lỏng ống mao quản Mặt khum lõm Mặt khum lồi Nước Thủy ngân Ứng dụng: thực vật hút nước lên cao nhờ có ống mao dẫn cực nhỏ 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 22 Hóa lý Hóa keo - Chương 29/03/2021 Phương trình Thompson – Kelvin áp suất bề mặt chất lỏng Giải thích: Giải thích: dính ướt / khơng dính ướt 23 - Đối với giọt chất lỏng - Đối với giọt chất lỏng pha khí: P r 2 V pha lỏng: C r 2 V R.T ln - Lực dính ướt >: chất lỏng dâng lên (dính ướt) 29/03/2021 PT Thompson - Kelvin & P lõm< Pphẳng< Plồi  Quy ước: - mặt phẳng: r - mặt cong lồi: r > - mặt cong lõm: r < r1 < r2 - Lực dính ướt < : chất lỏng hạ xuống (khơng dính ướt) Hóa lý Hóa keo - Chương Po R.T ln r : P = Po : Pr > Po : Pr < Po : Pr1 > Pr2 Co r  r/ Pr < Po P lõm < Pphẳng < Plồi 24 Áp suất bề mặt chất lỏng thay đổi theo hình dạng & đường kính bề mặt 29/03/2021 V : thể tích mol riêng phần giọt chất lỏng P r : áp suất bão hòa bề mặt cong P o : áp suất bão hòa bề mặt phẳng Hóa lý Hóa keo - Chương 25 Phương trình Young – Laplace: 1 1   Đối với mặt elip: P  P  P       r1 r2  P > Đối với mặt cầu: P  P  P   2. r Mặt cong lõm Mặt cong lồi P lõm< Pphẳng Pphẳng< Plồi Quy ước: - Mặt cong lồi : r >  P   P  P  - Mặt cong lõm: r <  P   P  P  - Mặt phẳng : P < r = ∞  P  Vì P1 (lõm) < P2 (phẳng)  chất lỏng dâng lên để cân áp suất 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 26 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 27 Hóa lý - Hóa keo (2021) Chiều cao chất lỏng dâng lên (hạ xuống) ống mao quản h 2 cos   gR 3/29/2021 4.2.4 HIỆN TƯỢNG TẠO MẦM Quá trình kết tinh (Lỏng  Rắn), gồm giai đoạn : tạo mầm  tinh thể lớn lên  tạo tinh thể hoàn chỉnh  : khối lượng riêng phần chất lỏng R : bán kính ống mao quản g : gia tốc trọng trường - Thế G (năng lượng tự do): ban đầu tăng, sau giảm dần - Trong giai đoạn tạo mầm: có rào cản lượng 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 28 Kết tinh từ lỏng lạnh – supercooling 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 30 Hiện tượng tạo mầm - Nucleation • Tạo mầm dị thể (từ mầm tinh thể cho vào từ trước) Ví dụ: cho thêm sợi làm đường phèn; mầm tinh thể (seed), hạt bụi … kết tinh diễn nhanh Hóa lý Hóa keo - Chương Hóa lý Hóa keo - Chương 29 Kết tinh từ lỏng q bão hịa – supersaturation • Tạo mầm đồng thể (do phân tử xếp & gắn kết) 29/03/2021 29/03/2021 32 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương • G thay đổi trình kết tinh: Nucleation - Tăng nhận cơng để tăng bề mặt hạt tinh thể kích thước r - Giảm sinh cơng để tăng thể tích phân tử chuyển từ lỏng sang rắn => G tăng giảm • Biến đổi G tùy thuộc vào điều kiện lạnh 29/03/2021 31 Hóa lý Hóa keo - Chương Quá lạnh sâu 33 Hóa lý - Hóa keo (2021) Tạo mầm đồng thể: ln có rào cản lượng làm trình kết tinh bị cản trở (bị chậm lại) Giải thích: hạt tinh thể tạo thành có r nhỏ  P lớn hệ lớn (chính rào cản lượng) Khi tạo mầm dị thể: không cần trải qua giai đoạn xếp để tạo mầm nên rào cản lượng giảm xuống thích: 29/03/2021 => Quá trình kết tinh xảy nhanh Adsorption Hấp phụ Hóa lý Hóa keo - Chương 34 vs Absorption Hấp thụ/ Hấp thu : chất bị thu hút sâu vào bên thể tích 3/29/2021 4.2.3 HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ thu hút làm gia tăng nồng độ chất lên bề mặt chất khác • Chất bị hấp phụ: chất bị hút lên bề mặt phân chia pha (chất khí, chất lỏng) • Chất hấp phụ: chất bề mặt xảy hấp phụ (chất lỏng, chất rắn) Ví dụ: than hoạt tính (chất hấp phụ) mặt nạ phịng độc, máy hút khói… hút chất khí độc (chất bị hấp phụ) Nguyên nhân Hấp Phụ: hoạt tính bề mặt phân tử nằm bề mặt phân chia pha 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 36 ĐỘ HẤP PHỤ: lượng chất bị HP gia tăng đơn vị bề mặt chất HP • X (mol/g) nS  i •  (mol/m ) S niS: số mol chất bị HP (mol) S: diện tích bề mặt chất HP (m2, cm2) Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hấp phụ: - Bản chất chất HP chất bị HP - Nồng độ chất tan hay áp suất chất khí - Nhiệt độ 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 37 Ứng dụng hấp phụ - Mặt nạ phòng độc, trang, máy hút khói dùng than hoạt tính Gói hút ẩm dùng silicagel - Tinh chế, tách hỗn hợp khí, loại bỏ khí độc - Hấp phụ khí lên bề mặt kim loại làm xúc tác (H2 lên Pt, Pd, Ni) q trình phản ứng có xúc tác cơng nghệ hóa học phân tích - Than hoạt tính dạng viên biệt dược (Carbophos, Carbogast, Quinocabine ) để hấp phụ khí bị đầy bụng, chướng hơi, rối loạn tiêu hóa giải độc 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 39 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 38 4.2.3.1 SỰ HẤP PHỤ TRÊN BỀ MẶT LỎNG – KHÍ (Hấp phụ KHÍ – LỎNG) Chất tan dung dịch là: - Chất không hoạt động bề mặt, C tăng   tăng (dd > dm) - Chất hoạt động bề mặt (HĐBM), C tăng   giảm (dd < dm) Sự thay đổi SCBM theo C: 1-Chất không HĐBM 2- Dung môi nguyên chất 3- Chất HĐBM 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 40 Hóa lý - Hóa keo (2021) Chất tan chất KHƠNG HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT • Chất tan điện ly: ion bị solvat hóa (hydrat hóa) vào lịng dd  chất tan nằm dd, không tập trung bề mặt  dd > dm • Chất tan khơng điện ly khơng bị solvat hóa:  chất tan phân bố dd bề mặt  dd = dm Chất tan chất HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT Cấu tạo gồm phần: • Phần đầu phân cực (thân nước): nhóm chức NO2, -COOH, NH2, -OH, -SO3H • Phần đuôi không phân cực (kỵ nước-thân dầu): gốc hydrocarbon R 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương Đuôi chất HĐBM kỵ nước làm cho:  Tương tác chất tan dung môi (nước) yếu  Chất tan Tập Trung Ở Bề Mặt:  dd < dm C nhỏ: phân tử xếp ngẫu nhiên 41 29/03/2021 Phương trình hấp phụ Gibbs Xác định mối quan hệ lượng chất bị hấp phụ bề mặt với nồng độ dd sức căng bề mặt i : hóa học cấu tử i nS d   i d i   i d i  : độ hấp phụ bề mặt i S i i cấu tử * Nếu hấp phụ cấu tử chất tan (2) dung môi(1) khơng có tan lẫn (VD: hydrocarbon/H2O) P       R.T  P  T P :áp suất bão hịa hơi/khí * Nếu hấp phụ chất hòa tan dd lên bề mặt pha lỏng: a : hoạt độ chất tan a  d     RT  da T Nếu dd lỗng, thay a C 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 43 Quy tắc Traube: Độ hoạt động bề mặt tăng lên - 3,5 lần tăng chiều dài mạch cacbon lên thêm nhóm methylene CH2 Đường đẳng nhiệt sức căng bề mặt dãy đồng đẳng chất HĐBM – axit hữu HCOOH CH3COOH CH3CH2COOH CH3(CH2)2COOH (CH3)2CHCH2COOH 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 45 3/29/2021 C lớn: phân tử xếp song song Hóa lý Hóa keo - Chương 42 Độ hoạt động bề mặt d d d , ,  G* = Độ hoạt động bề mặt = Đại lượng Gibbs dC da dP a *  G RT d *   G*    0 : Hấp phụ dương dC Chất HĐBM 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 44 Ứng dụng chất hoạt động bề mặt chất HĐBM làm tác nhân: Tác nhân hòa tan - Thấm ướt - Hịa tan - Nhũ hóa - Tạo bọt - Chất tẩy rửa - Tạo mixen Mixen Stearat nước 29/03/2021 Dầu không Dầu tan tan trong nước Nước xà phịng Hóa lý Hóa keo - Chương 46 Hóa lý - Hóa keo (2021) a) 3/29/2021 Chất HĐBM dung môi: Phân cực (nước) b) Không phân cực (dầu) Tác nhân tạo bọt Nước chứa xà phòng tạo bọt  chất HĐBM làm giảm SCBM nhiều tạo bọt tốt 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 47 Sự thấm ướt H2O = 72 dyn/cm, polyetylen = 31 dyn/cm => nước không thấm ướt polyetylen Thêm chất HĐBM vào nước: dd  31 dyn/cm  thấm ướt polyetylen 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 48 Khả tẩy rửa: tổng hợp tính chất xà phịng: thấm ướt, nhũ hóa, hịa tan, tạo bọt  tách chất bẩn khỏi bề mặt vải sợi hòa tan vào nước Tác nhân nhũ hóa: Chất HĐBM tạo nhũ tương: dầu nước (D/N) nước dầu (N/D) (D/N) 29/03/2021 (N/D) Hóa lý Hóa keo - Chương 49 4.2.3.2 SỰ HẤP PHỤ CHẤT KHÍ TRÊN BỀ MẶT RẮN (Hấp phụ KHÍ - RẮN) 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 50 CHẤT HẤP PHỤ dạng Rắn thường chất rắn xốp, có diện tích bề mặt lớn: Ví dụ: g than hoạt tính có diện tích bề mặt 400 – 1200m2 ; 98% bề mặt bên lỗ xốp (Bề mặt riêng S = 400 – 1200 m2/g) Lỗ xốp (mao quản) THAN HOẠT TÍNH https://www.heraeus.com/cn/hpt/ products_solutions_renewables/porocarb/home_porocarb/porocarb-home.aspx 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 51 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 52 Hóa lý - Hóa keo (2021) 3/29/2021 ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT HẤP PHỤ: Biểu diễn phụ thuộc độ HP theo nồng độ hay áp suất: I hấp phụ đơn lớp, tuân X = f(C) hay  = f(P) Có dạng sau: theo phương trình Đường đẳng nhiệt hấp phụ Hấp Phụ Đơn Lớp Langmuir II Hấp phụ vật lý có tạo thành nhiều lớp phân tử bề mặt Trước điểm B đơn lớp, qua B đa lớp III hấp phụ có nhiệt hấp phụ nhỏ hay nhiệt ngưng tụ IV,V tương ứng dạng II & III trường hợp có ngưng tụ mao quản, đặc trưng cho hấp phụ vật liệu xốp T tăng   giảm Hóa lý Hóa keo - Chương 29/03/2021 HẤP PHỤ bề mặt Rắn HP chưa bão hòa HP bão hòa (đơn lớp ) HP đa lớp 53 P thấp: - HP chưa bão hòa -  tăng theo P P cao: - Hấp phụ bão hòa -  = const = max Hóa lý Hóa keo - Chương 29/03/2021 54 PHÂN LOẠI HẤP PHỤ dựa vào LỰC HẤP PHỤ Ngưng tụ mao quản HP vật lý: lực tác dụng khối lượng (lực Van-der waals), HP tương tự trình ngưng tụ HP hóa học: lực liên kết hóa học (liên kết cộng hóa trị, liên kết hydro, liên kết ion) Hấp phụ vật lý 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương HẤP PHỤ VẬT LÝ 55 HẤP PHỤ HÓA HỌC + Lực HP lực tác dụng khối lượng + Lực HP lực liên kết hóa học + Khơng chọn lọc + Có tính chọn lọc + Tạo đa lớp HP + Tạo đơn lớp HP + Là QT thuận nghịch + Là QT bất thuận nghịch + Tỏa nhiệt, xảy nhiệt + Tỏa nhiệt , xảy nhiệt độ thấp độ cao + Nhiệt HP nhỏ: 4–100 kJ + Nhiệt HP lớn: 100– 400 kJ ( nhiệt ngưng tụ) ( nhiệt phản ứng) 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 57 3/29/2021 29/03/2021 Hấp phụ hố học Hóa lý Hóa keo - Chương 56 56 a Phương trình HẤP PHỤ LANGMUIR Thuyết hấp phụ Langmuir HP chất khí lên bề mặt rắn - Lực HP lực tác dụng khối lượng, tạo đơn lớp HP - HP vết nứt, góc, cạnh, đỉnh bề mặt rắn - Quá trình nghịch giải hấp phụ (phản hấp phụ) - Khi đạt cân bằng, tốc độ HP tốc độ giải HP   kP   max  kP    max  kP  kP , max: độ HP độ HP cực đại (HP đơn lớp) : phần bề mặt bị HP; k: số cân HP 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 59 Hóa lý - Hóa keo (2021)   max  3/29/2021 4.2.3.1 SỰ HẤP PHỤ CHẤT TAN TRÊN BỀ MẶT RẮN (Hấp phụ LỎNG - RẮN) kP  kP VD: Hấp phụ chất màu, chất hữu lên than hoạt tính Nhận xét: OA: P nhỏ   = maxkP AB: P trung bình BC: P lớn   = max b Phương trình hấp phụ thực nghiệm FREUNDLICH  : độ hấp phụ niS n k : số   kP m 1/n : hệ số thực nghiệm (0,2 < 1/n < 1) Hóa lý Hóa keo - Chương 29/03/2021 60 Hấp phụ LỎNG - RẮN có nhiều điểm giống với hấp phụ KHÍ - RẮN Điểm khác : Dung môi tương tác với chất bị hấp phụ Dung mơi bị hấp phụ 29/03/2021 Phương trình Langmuir: n (C  C ).V   o m m S i   max kC  kC   k.C n (0,1 < 1/n < 0,2) Ví dụ: than hoạt HP axit axetic nước niS: số mol chất tan bị HP lên m g chất HP V(L): thể tích dd m(g): lượng chất hấp phụ Co; C (mol/L): nồng độ chất tan trước & sau HP Hóa lý Hóa keo - Chương 61 PT mô tả độ HP theo C nồng độ lỗng: Phương trình Freundlich: a HẤP PHỤ PHÂN TỬ (chất khơng điện ly) 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 62 Đường đẳng nhiệt hấp phụ (ở nồng độ loãng + đặc) biểu diễn X2 theo phần mol N2 chất tan dung dịch • Thường gặp: dạng I • Dạng I, II, III: x2 dương • Dạng IV, V: x2 đổi dấu 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 63 Các yếu tố ảnh hưởng đến hấp phụ phân tử  Ảnh hưởng dung môi Dung môi bị HP HP cạnh tranh: Giữa dung mơi chất tan, cấu tử có  nhỏ ưu tiên bị HP lên chất rắn  Sự HP chất tan nước tốt dm hữu  Ảnh hưởng chất hấp phụ - Chất HP chất tan có chất (phân cực không phân cực) > HP tốt - Kích thước lỗ xốp nhỏ cản trở HP  Ảnh hưởng chất bị hấp phụ - Chất tan có trọng lượng phân tử lớn >sự HP tăng  alkaloid, phẩm màu bị HP mạnh 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 64 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 66 Hóa lý - Hóa keo (2021)  Ảnh hưởng thời gian nhiệt độ - HP Lỏng – Rắn chậm HP Khí – Rắn  Cần khuấy trộn, lắc dung dịch cho khuếch tán nhanh - Nhiệt độ tăng > HP giảm Hóa lý Hóa keo - Chương 29/03/2021 67 Sự phân tách chất dung dịch phương pháp Hấp phụ phân tử Nạp Thêm dung dung dịch môi Cột chứa chất HP bị HP mạnh (Al2O3, MgO, silicagel) 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương Thu chất phân tách đáy cột 69 b HẤP PHỤ CHẤT ĐIỆN LY Sự HP phân bố lại điện tích nhờ động lực điện trường lớp bề mặt SỰ HẤP PHỤ CÁC CHẤT ĐIỆN LY: - Chỉ HP ion trái dấu - Điện tích lớn dễ bị HP : K+ < Ca2+ < Al3+ < Th4+ - Đối với ion điện tích: bán kính lớn dễ bị HP Li+ < Na+ < K+ < Rb+ < Cs+ Mg2+ < Ca2+ < Sr2+ < Ba2+ Cl- < Br - < NO3- < I- < CNS- HP ưu tiên (chọn lọc): ion bị HP có mạng tinh thể, giống ion mạng tinh thể 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương Ứng dụng hấp phụ phân tử - Các q trình hóa lý thể sinh vật - Làm chất lỏng, thu hồi chất quý, - Phương pháp sắc ký (sắc ký cột, sắc ký giấy) dùng để phân tích hệ nhiều cấu tử - Chiết xuất -carotene, clorophyl …: dung môi Hexan, cột phân tách: than hoạt silicagel - Sản xuất vitamin B12: hấp thu B12 than hoạt, tinh chế cột nhôm oxit, rửa aceton - Than hoạt, kaolin, pectin +kháng sinh: HP độc tố, diệt vi khuẩn bị rối loạn tiêu hóa, nhiễm khuẩn 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 68 PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ CỘT Nguyên lý phương pháp: bị HP yếu bị HP mạnh Phân tách chất bị HP yếu 3/29/2021 72 Kết hiển thị Sắc ký đồ : (thể chất có hỗn hợp) 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 70 Ví dụ Hấp phụ chọn lọc chất điện ly Cl– Ag+ ưu tiên bị HP lên bề mặt AgCl Br– , I – dễ bị HP lên bề mặt AgCl 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 73 Hóa lý - Hóa keo (2021) Chất HP trao đổi ion = Ionit (Cationit, Anionit) HẤP PHỤ TRAO ĐỔI ION Gồm trình: hấp phụ & trao đổi ion - Hấp phụ lượng ion từ dung dịch - Đẩy lượng ion tương đương điện 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 3/29/2021 - Cationit (chất HP axit): RSO3–H+ ; R – H - Anionit (chất HP bazơ): RNH3+OH– ; R–OH ỨNG DỤNG: - Làm mềm nước cứng - Tách muối khỏi nước biển - Tách Fe2+, Cu2+ khỏi nước đường mía > làm trắng - Tách chiết, tinh chế men, aminoacid, kháng sinh, vitamin 74 29/03/2021 Hóa lý Hóa keo - Chương 75 ... Khi góc thấm ướt θ ổn định, lực A cân nhau: r-k = r-l + l-k.cosθ  Độ thấm ướt: σ r-k - σ r-l θ = 180o  0o Định luật Young cosθ = cosθ = 1  σ l-k đặc trưng cho khả thấm ướt bề mặt: cosθ >... lỏng ngược lại Hóa lý Hóa keo - Chương 29/03/2021 18 Chất lỏng chảy loang bề mặt chất rắn r-k lớn chất lỏng dễ chảy loang l-k r-k  r-l ( r-k Hóa lý Hóa keo - Chương 29/03/2021 Chất lỏng... loại, oxit, clorua, muối vô (r-k  500 ~ 5000 mN.m-1) Chất rắn khó chảy loang: có r-k< 100 mN.m-1 chất rắn hữu cơ, polymer (PTFE: r-k  18 mN.m-1) Liquids Iso-C5H12O Chảo khơng dính nhờ có