Tài liệu Chương 1: Giới thiệu và phân loại hệ phân tán docx

Giới Thiệu Về Hệ Phân Tán : [Tr61,2] Đã từ lâu người ta đã biết nhiều tính chất quan trọng của một dung dịch đồngnhất thường gọi là dung dịch thực như sự tăng nhiệt độ sôi, sự giảm nhiệ

Chương I :

Giới Thiệu Và Phân Loại Hệ Phân Tán.

I.1 Giới Thiệu Về Hệ Phân Tán : [Tr61,2]

Đã từ lâu người ta đã biết nhiều tính chất quan trọng của một dung dịch đồngnhất ( thường gọi là dung dịch thực) như sự tăng nhiệt độ sôi, sự giảm nhiệt độ đôngđặc, sự giảm áp suất hơi bão hòa…Đến nửa thế kỷ thứ XIX nhà bác học ItaliaF.Xelmi, sau khi nghiên cứu nhiều loại dung dịch, nhận thấy có những dung dịch thểhiện một số tính chất khác thường như:

- Chúng có tính tán xạ ánh sáng

- Chúng bị kết tủa nhanh chóng khi thêm chất điện ly vào

Về sau Thomas Grem (người Anh) phát hiện ra bằng những dung dịch trênkhông lọt qua màng bán thấm Dung dịch này khi làm khô nước thì giống như keo dán

Do vậy, Grem gọi chúng là dung dịch keo (Kollioid) Từ đó về sau, rất nhiềunhà bác học quan tâm nghiên cứu tính chất của các hệ tương tự và đã đi đến những kếtluận quan trọng sau đây:

 Hệ keo có tính chất tán xạ ánh áng (chứng tỏ hệ keo là một hệ dị thể,không đồng nhất)

 Các hệ keo có tính chất khuếch tán chậm hơn các tiểu phân (phân tử,ion) trong dung dịch thực

 Các hệ keo có thể tách ra khỏi dung môi bằng màng bán thấm

Hai tính chất cuối cùng chứng tỏ các tiểu phân trong hệ keo có kích thước lớnhơn nhiều so với kích thước chất phân tử hay ion trong dung dịch thực

Một hệ thống phân tán gồm chất phân tán và môi trường phân tán Chất phântán và môi trường phân tán có thể ở trạng thái rắn, lỏng, khí

I.2: Phân Loại Hệ Phân Tán:

Các hệ keo và các hệ vi thể (hệ phân tán) cần được phân loại để vừa giúp nghiên

cứu đỡ phức tạp và vừa nghiên cứu được mọi đối tượng Chúng ta đi khảo sát ngắngọn một số cách phân loại được xem là phổ biến như:

I.2.1: Phân loại theo kích thước hạt phân tán : [Tr14,15,16,1]

I.2.1.1: Dung dịch thực :

Đây là các hệ phân tán phân tử Thuộc hệ này gồm các dung dịch muối,axit, bazơ và các dung dịch khác nữa

I.2.1.2:Hệ keo – Dung dịch keo :

Kích thước của hệ phân tán nằm trong giới hạn từ 10-7 đến 10 -5 cm Cáchạt này không sa lắng nhưng không lọt qua màng bán thấm Vì kích thước hạt keo lớnhơn các phân tử (kích thước phân tử bằng 10-8 cm) của môi trường nên chúng tạo ra bềmặt phân chia: Hệ keo- môi trường

Trong hệ dị thể, trên ranh giới giữa hai pha xuất hiện một năng lượng bềmặt Ebm

Theo nguyên lý II của nhiệt động lực học, năng lượng tự do có khuynhhướng tiến đến cực tiểu Bởi vậy, trong các hệ keo các quá trình diễn biến theo hườnglàm giảm năng lượng tự do dễ dàng xảy ra (năng lượng tự do trong trường hợp này lànăng lượng bề mặt)

Sự giảm năng lượng tự do có thể là do sự hấp thụ các hạt từ môi trườngphân tán hoặc do sự liên kết các hạt phân tán thành các hạt có kích thước như kíchthước của các hạt trong hệ phân tán khô Do đó, dẫn đến các hệ keo kém bền vữngnhiệt động học Để tạo ra các hệ keo bền vững thì đưa chúng vào cấu tử thứ ba Cấu tửthứ ba này có tên là chất làm bền hay chất ổn định

I.2.1.3:Hệ phân tán khô :

Trong hệ này kìch thước hạt phân tán lớn hơn 10-5 cm Các hệ này đượcchia thành : huyền phù nếu pha phân tán gồm các hạt rắn và nhũ tương nếu pha phântán gồm các giọt chất lỏng, còn môi trường phân tán là lỏng Ví dụ: đất sét( cao lanh)trong nước là huyền phù, còn sữa trong nước là nhũ tương

Do kích thước hạt phân tán lớn nên hệ phân tán thô không bền về mặtđộng học, nghĩa là các hạt phân tán dễ dàng tách ra khỏi môi trường phân tán - hiệntượng sa lắng.

I.2.2: Phân loại theo trạng thái tập hợp của chất phân tán và môi trường phân tán : [Tr15,1]

I.2.2.1 :Sol khí :

Đó là các hệ phân tán với môi trường phân tán là khí

Khi chất phân tán là khí, ta có hỗn hợp khí Hệ này là đồng thể, không tồn tại trạng thái keo

Khi hệ là chất lỏng phân tán trong chất khí tạo thành sương mù, mây Khi hệ là chất rắn phân tán trong chất khí tạo thành khói, bụi

I.2.2.2 : Sol lỏng :

Đó là các hệ phân tán có môi trường phân tán là lỏng

Hệ khí phân tán trong chất lỏng tạo thành bọt Bọt được tạo thành khi cóchất tạo bọt trong hệ

Chất lỏng phân tán trong chất lỏng ta được nhũ tương

Hệ phân tán rắn trong lỏng, tuỳ thuộc vào kích thước của hạt phân tán sẽtạo thành dung dịch keo hoặc huyền phù

I.2.2.3 : Sol rắn :

Đó là hệ phân tán có môi trường phân tán là rắn

Khi chất khí phân tán trong chất rắn tạo thành bọt rắn (vật chất dạng xốp) Khi chất lỏng phân tán trong chất rắn tạo thành nhũ tương rắn (thuỷ ngântrong chất đá)

Khi chất rất phân tán trong chất rắn tạo thành sol rắn như hợp kim, thuỷtinh màu

I.2.3 : Phân loại theo tương tác giữa chất phân tán và môi trường phân tán : [Tr16,1]

I.2.3.1 : Đối với môi trường lỏng, có thể đưa ra keo ưa lưu (ưa lỏng) và keo ghét lưu (kỵ lỏng )

Keo ưa lưu đặc trưng bởi tương tác mạnh giữa chất phân tán và môi

trường phân tán Các chất phân tán sau khi tách ra khỏi dung môi và nếu như cho tiếpxúc lại với dung môi thì nó có khả năng phân tán trở lại Chính vì thế mà ta gọi keo

này là keo thuận nghịch Ví dụ : keo gelatin, tinh bột, gôm arabic….

Keo ghét lưu do tương tác yếu nên chất phân tán sau khi kết tủa không

có khả năng phân tán lại Chúng là những keo bất thuận nghịch Ví dụ :keo bạc

sunfua, asen sunfua, bạc iotdua

Nằm ở vị trí trung gian giữa keo ưu lưu và keo ghét lưu là loại keo lưỡngtính như các hidroxit kim loại

I.2.3.2 : Căn cứ vào tương tác giữa các hạt phân tán, người ta có thể phân hệ phân tán ra làm hai loại :

- Hệ phân tán tự do như các loại keo loãng, huyền phù, nhũ tương loãng.Trong hệ này, do tương tác yếu nên các hạt chuyển động độc lập với nhau

- Hệ phân tán liên kết như huyền phù đặc, nhũ tương đặc, gel (thạch)

đó là các hệ mà ở vào điều kiện đặc biệt các hệ phân tán liên kết với nhau để tạo thànhmạng không gian

Bên cạnh các dung dịch keo còn có các dung dịch đa keo và dung dịchbán keo như : Dung dịch xà phòng, các chất thuộc da, các phẩm màu và một số chấtkhác Một phần của các chất ở trạng thái keo, còn phần khác ở phân tử hoặc ion

Chương II : Hệ Keo.

Cách phân loại trạng thái của chất và môi trường phân tán nhiều khi khôngphản ánh được thuộc tính của hệ , cho nên thông thường người ta phân loại hệ phântán dựa vào kích thước hạt phân tán ,vì những hệ có kích thước giống nhau thường thểhiện những tính chất đặc trưng tương tự nhau ( như tốc độ khuếch tán , cường độ tán

xạ ánh sáng , chuyển động Brown … ) Theo cách phân loại này, người ta thường chia

hệ phân tán thành ba loại : hệ phân tán thô, hệ keo và dung dịch thực

II.1: Hệ Keo Là Gì?

Hệ keo còn được gọi là hệ phân tán cao , là một hệ thống có hai thể của vật chất,một dạng hỗn hợp ở giữa những hỗn hợp đồng nhất và hỗn hợp không đồng nhất Kíchthước hạt 10-7 – 10-5 cm

ví dụ : bơ, sữa, kem sữa, sương mù, khói sương, khói xe, mực, sơn bọt biển…

II.2: Các Tính Chất Của Hệ Keo:

II.2.1: Tính chất quang học của hệ phân tán :

II.2.1.1: Sự phân tán ánh sáng của hệ keo: [Tr 70,71,1]

Khi chiếu một chùm sáng vào một dung dịch keo trong suốt để trongbóng thì thấy một dải sáng sáng mờ đục dạng hình nón xuất hiện ở phần dung dịch có

ánh sáng đi qua Hiện tượng đó còn được gọi là hiệu ứng Tyndall hay hình nón Tyndall.

Ta có thể quan sát hiện tượng tương tự khi có một chùm ánh sáng hẹpchiếu vào đêm tối ( trong rạp chiếu phim ) hoặc khi có đèn pha chiếu lên bầu trời vàoban đêm Hiện tượng này quan sát đặc biệt rõ khi không khí có hơi nước hoặc chứabụi.Vì khi đó không khí - bụi tao thành một hệ keo và có khả năng phân tán ánh sáng

Như ta thấy trên thực tế, tính chất quang học của hệ phân tán phụ thuộcvào kích thước hạt Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng khoảng 4000A0 – 7000A0

Hệ phân tán có kích thước hạt lớn hơn bước sóng phản xạ ánh sáng làmcho hệ có màu đục Hệ heo có kích thước hạt nhỏ hơn bước sóng, nên có khả năngphân tán ánh sáng Do đó, sự nhiễu xạ ánh sáng bởi các hạt làm cho mỗi hạt trở thành

một điểm phát sáng về mọi hướng Đối với hệ keo có các hạt phân tán kích thước nhỏhơn nhiều so với bước sóng ánh sáng, thì cường độ ánh sáng phân tán theo phương tới

là lớn nhất và theo phương vuông góc với phương tới là nhỏ nhất

Đặc điểm của ánh sáng phân tán bởi hệ keo là nó bị phân cực.Theophương tới ánh sáng phân tán hầu như không bị phân cực, trong khi đó, theo phươngvuông góc với phương tới thì ánh sáng phân tán hầu như bị phân cực hoàn toàn

Ta có thể rút ra một số kết luận như sau : [Tr 77,2]

II.2.2.2: Sự hấp thụ ánh sáng của hệ keo: [Tr 75,76,1]

Nói chung, các hệ phân tán bao gồm các dung dịch thực, dung dịch keo,

hệ phân tán thô nếu có màu và không trong suốt thì đều có khả năng hấp thụ ánhsáng ở những mức độ khác nhau

Màu sắc của dung dịch keo phụ thuộc vào nhiều yếu tố: bản chất củachất phân tán và môi trường phân tán, nồng độ, hình dạng hạt, bước sóng ánh sáng,góc nhìn… Ánh sáng trắng là tập hợp của nhiều áng sáng đơn sắc với bước sóngkhác nhau Do sự phân tán và hấp thụ ánh sáng của hệ keo mà ánh sáng tới mắtchúng ta sẽ có sự trội hơn của áng sáng màu đó, nghĩa là hệ keo có màu sắc

ví dụ: hồng ngọc(màu đỏ) hay bích ngọc(màu xanh)… là những hệ keo

có màu sắc.….dung dịch asen sufua với bề dày 1cm , thậm chí với nồng độ rất nhỏ(một phần As2S3 trong 8.105 phần nước ) có màu vàng, dung dịch keo vàng kimloại với nồng độ nhỏ (một phần Au trong 108 phần nước ) có màu đỏ

Nhìn chung, màu sắc của sol kim loại có màu sắc rất phức tạp Nguyênnhân là do sol kim loại vừa hấp thụ mạnh ánh sáng lại vừa phân tán ánh sáng

II.2.2: Tính chất động học theo phân tử của hệ keo:

II.2.2.1: Chuyển động Brown : [Tr 75,1]

Chuyển động Brown là chuyển động nhiệt của của các hạt pha phân tántrong hệ keo cũng như các hệ vi dị thể

Chuyển động Brown diễn ra không ngừng , không phụ thuộc vào cácnguồn sáng năng lượng bên ngoài và chuyển động càng mạnh khi nhiệt độ càngcao

chuyển động Brown được phát hiện ra vào năm 1827, do nhà sinh họcngười Anh Robert Brown nhưng lúc đó chưa có sự giải thích thoả đáng Mãi đếnnăm 1888 – 1900 Gouy( Guy) và Exner (Exnơ) mới đưa ra lời giải đáp trên cơ sởthuyết chuyển động Brown là kết quả chuyển động nhiệt Các phân tử của môitrường phân tán trong chuyển động nhiệt va chạm với csc hạt keo một cách hỗnđộn làm cho các hạt keo chuyển động Nếu các hạt keo có kích thước đủ nhỏ thìcác va chạm không đồng đều từ các hướng khác nhau của các phân tử môi trường,làm cho hạt nhận được các xung lực khác nhau và chuyển động theo một quỹ đạoxác định Khi kích thước và khối lượng hạt lớn làm tăng quán tính, xác suất triệttiêu các va chạm tăng dần đến khi làm cho cac hạt chỉ dao động quanh vị trí cânbằng hoặc đứng yên (không có chuyển động Brown) Các hạt keo nhận được một

số va chạm cực lớn từ các phân tử môi trường nên nó thay đổi hướng và tốc độ liêntục tới 1020 lần trong một giây

Vì vậy, ta không thể xác định được đường đi thực của hạt keo, nhưng dễdàng xác định được khoảng cách trung bình mà hạt di chuyển được trong một đơn

vị thời gian Dưới kính hiển vi hoặc siêu hiển vi ta có thể đánh dấu được vị trí củahạt trong những khoảng thời gian bằng nhau

II.2.2.2: Sự khuyếch tán trong dung dịch keo : [Tr89,92,2]

Sự khuyếch tán là một quá trình tự diễn biến để san bằng nồng độ củachất phân tán vào môi trường phân tán

Khuyếch tán là một tính chất đặc trưng của các hệ phân tán Tốc độkhuyếch tán của các hạt keo nhỏ hơn nhiều so với tốc độ khuyếch tán của phân tửhoặc iôn, vì kích thước hạt keo lớn hơn nhiều so với phân tử hoặc iôn.

Nguyên nhân chủ yếu của sự khuyếch tán là sự chuyển động nhiệt củacác phân tử chất phân tán và môi trường phân tán

Chúng ta biết rằng sự chuyển động nhiệt là sự chuyển động hỗn loạn, đahướng, không ưu tiên hướng nào trong không gian Mặt khác, xét về mặt độngnhiệt học của quá trình trộn lẫn các chất để đạt được xen lẫn tối đa, đồng đều ở mọiđiểm là quá trình tự diễn biến

Năm 1885 Nernst cho rằng sự khuyếch tán xảy ra do áp suất thẩm thấu,các phân tử có xu hướng chuyển từ nơi có áp suất thẩm thấu lớn (nơi có nồng độlớn) đến nơi có áp suẩt thẩm thấu nhỏ hơn ( nơi có nồng độ nhỏ hơn)

Dựa trên những quan điểm đó, đồng thời cho rằng sự chuyển động khối(trong quá trính khuyếch tán ) cũng tương tự như sự truyền nhiệt hay truyền điện

II.2.2.3: Áp suất thẩm thấu của dung dịch keo: [Tr 95,96,1]

Thẩm thấu là sự khuếch tán một chiều của các phân tử dung môi quamàng bán thấm theo chiều hướng làm giảm nồng độ dung dịch

Nói một cách rộng hơn thì sự thẩm thấu là sự khuyếch tán và dung môiđưa đến sự san bằng nồng độ trong toàn bộ thể tích của hệ

Áp suất thẩm thấu của dung dịch keo chỉ phụ thuộc vào số hạt chứkhông phụ thuộc vào bản chất và kích thước hạt keo Điều này giải thích vì sao ápsuất thẩm thấu của dung dịch keo, lại nhỏ hơn nhiều áp suất so với áp suất thẩmthấu của dung dịch thực có cùng nồng độ khối lượng

Ví dụ: áp suất thẩm thấu của sol vàng kim loại 1% với hạt có kích thước0.01micromet, nhỏ hơn 20 lần so với áp suất thẩm thấu của dung dịch đường mía1% ở cùng điều kiện

Dung dịch keo lỏng kém bền, kích thước của hạt luôn thay đổi Đặc biệtkhi chịu ảnh hưởng tác động của các yếu tố bên ngoài, các hạt keo có thể kết lại

thành hạt lớn hơn hoặc tách ra thành các hạt nhỏ hơn Điều đó làm cho các nồng độhạt của dung dịch keo thay đổi và do đó áp suất thẩm thấu cũng thay đổi.

II.2.2.4: Sự sa lắng trong hệ keo : [Tr 94,95,97,2]

Khi xem xét sự khuếch tán, chúng ta đã bỏ qua lực hút của trái đất đốivới các hạt phân tán Thực ra các hạt phân tán có kích thước đủ lớn như hạt phântán thô thì không thể bỏ qua trọng lực được, vì chúng dễ dàng bị lắng đọng xuốngđáy bình, gọi là sự sa lắng Trái lại đối với dung dịch thực, các phân tử hoặc iôn cókích thước bé thì sự chuyển động nhiệt lớn, ảnh hưởng của trọng lực trở lên khôngđáng kể, nghĩa là không có sự sa lắng các phân tử chất tan, người ta nói các phân tửnhư vậy có độ bền động học (không bị sa lắng ) Dung dịch keo chiếm vị trí trunggian giữa hệ phân tán thô và dung dịch thực Các hạt keo vừa chịu sự ảnh hưởngcủa chuyển động nhiệt ( gây nên sự khuếch tán) vừa chịu ảnh hưởng của trọng lựcnên có thể phân bố lơ lửng ở những độ cao nào đó trong dung dịch tuỳ thuộc vào

II.2.3: Tính chất điện của các hệ keo :

II.2.3.1: Một số hiện tượng điện trong hệ keo: [Tr 82,2 ]

Hiện tượng điện di ( hay hiện tượng điện chuyển ) là hiện tượng các hạt

rắn di chuyển trong môi trường lỏng, dưới tác dụng của điện trường

Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng sự điện đi xảy ra càng mạnh khi :

 Hiệu điện thế càng lớn

 Hàng số điện môi càng cao

 Độ nhớt của chất lỏng càng bé

Hiện tượng điện thẩm ( hay hiện tượng điện thẩm thấu ) là sự di chuyển

của pha lỏng tương đối so với pha rắn dưới tác dụng của điện trường

Nguyên nhân chủ yếu của hai hiện tượng trên là do hai pha tiếp xúc(lỏng và rắn) tiếp xúc trái dấu

Hiệu ứng Dorn : là hiện tượng dòng điện xuất hiện khi các hạt pha rắn

chuyển động so với chất lỏng đứng yên Hiện tượng này ngược với hiện tượng điện đi

Hiệu ứng này được Dorn phát hiện vào năm 1878

Hiệu điện thế giữa hai điện cực này là : thế sa lắng.

Hiện tượng thế chảy : năm 1859 Winke phát hiện ra hiện tượng ngược

với hiện tượng điện thẩm Ông nhân thấy khi cho dòng nước chảy xuyên qua một lớpcát thạch anh mà phía trước và sau vách ngăn có ngắn 2 điện cực và kim điện kế bịlệch Chứng tỏ sự chuyển động của pha lỏng với pha rắn làm xuất hiện dòng điện

 Điện thế đo được trong trường hợp này gọi là : thế chảy.

 Hiện tượng này ngược với hiện tượng điện thẩm

- Điện di còn được áp dụng để phủ cao su lên bề mặt kim loại

- Điện thẩm được ứng dụng trong việc làm khô các vật liệu xốp và lọc tách cáclớp kết tủa……

II.2.4: Độ bền và sự keo tụ:

Như chúng ta đã biết các hệ keo là những hệ dị thể Về mặt nhiệt độngthì chúng là những hệ không cân bằng và có độ bền tập hợp kém Những quá trình tựdiễn biến trong hệ keo nhằm làm giảm năng lượng tự do bề mặt, có thể là sự hấp phụ

các chất hoạt động bề mặt bên bề mặt hạt keo hoặc là sự keo tụ Tức là các hạt keo nhỏliên kết với nhau tạo thành những hạt keo lớn.

Độ bền và sự keo tụ của các hệ keo có ý nghĩa to lớn trong địa chất học,thổ dưỡng học, sinh học và trong kỹ thuật

II.2.4.1: Độ bền của hệ keo : [Tr 115,116,1]

Mỗi hệ keo có độ bền đặc trưng phụ thuộc bản chất của nó và điều kiệnbên ngoài Chúng ta cần phân biệt : Độ bền tập hợp

Độ bền động học

Độ bền tập hợp ( độ bền nhiệt động) : được xác định bởi bộ phận phân

tán mà khi đó các hệ keo có khả năng chống lại sự keo tụ

Độ bền động học được xác định bởi chuyển động nhiệt của các hạt.

Thực chất độ bền của hệ keo phụ thuộc vào tương tác giữa các hạt keo.Đối với các hệ keo, chúng ta quan tâm đặc biệt tới tương tác giữa các bề mặt với nhaubởi một lớp chất lỏng Trong hệ, ngoài lực hút phân tử còn có lực tương tác tĩnh điệngiữa các Mixen keo Có thể coi tương tác giữa các mixen lúc này như tương tác giữa

bề mặt tích điện với một thế nào đó ở trong môi trường có hằng số điện môi

trong trường hợp các bề mặt hạt keo tích điện trái dấu thì lực hút sẽ tồn tại với mọikhoảng cách giữa các bề mặt

Trong trường hợp chung thế năng tương tác sẽ là tổng của hai thànhphần: hút và đẩy đối với hệ keo ghét lưu, khi không có tương tác mạnh giữa các hạtkeo với môi trường phân tán Kết quả tổng hợp này quyết định đến độ bền của hệ keoghét lưu Đối với hệ keo ưa lưu, còn phải kể đến thành phần thứ ba, đó là tương tácgiũa pha phân tán và môi trường Trong trường hợp này, độ bền của các hệ keo cònđược đảm bảo bởi lớp solvat hoá từ những phân tử môi trường có khả năng chống lại

sự đông tụ của các hạt keo

Trong nhiềi trường hợp như các bọt, các nhũ tương độ bền của hệ phântán tăng mạnh khi trên bề mặt phân chia pha có một lớp phân chất làm bền có độ nhớtcấu thể lớn Theo Rohbinder, Simbar, Eirich… tính chất bền vững của hệ phân tán cóđược là nhờ lớp hấp phụ định hướng các phân tử chất hoạt động bề mặt tạo thành

những cấu thể hai chiều có khả năng ngăn cản sự dính kết Tính bền vững của hệ phântán cũng có thể do các phân tử chất hoạt động bề mặt, hoặc là chất cao phân tử có đuôidài và linh động chỉ bị hấp phụ trên bề mặt bằng các mắt xích riêng biệt, còn đuôi củamặt cacbon nằm trong môi trường có thể thực hiện chuyển động Brown, tạo hệ ổnđịnh.

II.2.4.2: Sự keo tụ trong các hệ keo : [Tr 117,123,1]

F.Selmi, Th.Graham và I.Borshov đã chỉ ra rằng tất cả các chất điện lyđều có khả năng gây ra sự keo tụ ngay cả các chất điện ly là chất làm bền cho hệ keo

Hardy chỉ ra rằng : không phải tất cả các iôn của chất điện ly, mà chỉnhững iôn cùng dấu với các iôn nghịch, nghĩa là ngược dấu với các iôn quyết định thế,mới có khả năng gây keo tụ cho các hệ keo Như vậy, các các cation gây keo tụ cácdinh dưỡng keo có hạt keo âm và các anion gây keo tụ các dung dịch keo có hạt keodương

Người ta còn đưa ra một đại luợng gọi là ngưỡng keo tụ để đánh giá khả

năng gây keo tụ của các chất điện ly đối với một dung dịch keo cho trước

Sự keo tụ được nhận biết qua các dấu hiệu như : sự đổi màu, sự xuấthiện vẩn đục Ngưỡng keo tụ càng thấp thì khả năng gây keo tụ càng lớn

Khi trong hệ, mỗi va chạm của hạt trong chuyển động Braxin đều đưađến sự dính kết gọi là : sự keo tụ nhanh, còn khi chỉ có một phần trong số va chạm đềudẫn đến sự dính kết gọi là sự keo tụ chậm

Tuy nhiên, trong thực tế, nhiều yếu tố thuần tuý vật lý cũng gây ra sựkeo tụ cuả các hệ thống keo đó là: Thời gian, tác động cơ học, sự đun nóng hoặc làmlạnh, tia tử ngoại, tia Roentgen, siêu âm, điện trường Một số trường hợp keo tụ quantrọng :

Sự keo tụ tự phát Khi để lâu một hệ keo, do trong hệ có phản ứng xảy

ra chậm hoặc do va chạm có hiệu quả của hạt keo dẫn đến hệ bị phá vỡ Ví dụ, độ bềncủa keo thuỷ ngân sunfua giảm nhanh khi để dung dịch trong bình mở, khí hiđrosunfua ( chất làm bền ) thoát ra khỏi dung dịch Vì vậy, khi để lâu dung dịch này cầnđược đổ đầy bình

Sự keo tụ do có tác động cơ học nhờ khuấy trộn mạnh hoặc vận chuyển các dung dịch keo qua đường ống Nguyên nhân dẫn đến sự keo tụ là cân

bằng hấp phụ của chất là: bền bị phá vỡ Sự keo tụ của có thể xảy ra khi để hệ keo nơi

có sự rung động hoặc siêu âm Ví dụ, trong xử lý bằng tác động rung các cấu kiện bêtông lúc đầu có sự phá vỡ các cấu trúc keo làm tăng sự chảy của hỗn hợp, tạo thuận lợicho sự lắp đầy các cấu kiện

Sự keo tụ có thể xảy ra dưới tác dụng của điện trường Tác dụng của

điện trường được áp dụng để tách nước khỏi các nhũ tương dầu mỏ, tách tạp chất khỏidầu khoáng

Sự keo tụ còn xảy ra khi pha loãng hoặc cô đặc dung dịch keo Khi

pha loãng dung dịch keo trong nước, các hạt keo bị khử hấp phụ chất điện ly làm bền,dẫn đến làm giảm điện tích hạt keo Khi cô đặc dung dịch keo, nồng độ hạt keo, nồng

độ chất điện ly và nồng độ iôn đôi tăng dẫn đến làm giảm độ bền của hạt keo

Sự keo tụ cũng có thể xảy ra khi đun nóng hoặc làm lạnh dung dịch keo Khi đun nóng, chất làm bền bị khử làm hấp phụ, chuyển động Brown tăng làm

cho các hạt keo có cơ liên kết với nhau Khi làm giảm nhiệt độ của hệ keo, độ tan củacác chất giảm tạo ra sự hoá bảo hoà và dẫn đến sự keo tụ

II.2.5: Tính Chất Cơ Học Cấu Thể Của Hệ Phân Tán: [Tr124-128,1 ]

Cũng như các vật thể khác, các hệ keo có những tính chất nhất định như:tính nhớt, trong một số trường hợp có tính dẻo, tính đàn hồi, tính vững chắc Các tínhchất này gắn liền với cấu tạo của các hệ đó Cho nên thường được gọi là tính chất cơhọc cấu thể

Các cấu thể trong hệ keo được chia thành cấu thể keo tụ và cấu thểngưng tụ kết tinh

II.2.5.1: Cấu thể keo tụ:

Cấu thể keo tụ thường xuất hiện khi độ bền vững tập hợp của hệ giảm.Nếu các yếu tố bền vững chỉ bị mất đi ở một phần nào đó của hạt thì các hạt đó sẽ dính