Báo cáo thực tập hóa lý dược bài keo và nhũ tương – sự Đông vón keo

+ Biện luận: - Vì ZnSO4 là dung dịch chất điện ly trơ khi cho vào keo xanh phổ sẽ trung hòa điện tích trên bề mặt hạt keo → chiều dày lớp khuếch tán giảm → thế điện động ξ giảm → Hệ keo

NHÓM 3 TỔ 7

1 Võ Hữu Nghị - 2253030057- Dược A K48

2 Trần Vũ Bách – 2253030009 – Dược A K48

3 Lê Duy An – 2253030122 - Dươc B K48

4 Nguyễn Phạm Tuấn Anh - 2253030126 –Dược B K48

BÁO CÁO THỰC TẬP HÓA LÝ DƯỢC

HK1 - 2023-2024

-BÀI: KEO VÀ NHŨ TƯƠNG – SỰ ĐÔNG VÓN KEO CÂU 1

a Hãy trình bày sự khác nhau của 2 loại nhũ tương N/D và D/N: khi sử dụng chất nhũ hóa và khi quan sát dưới kính hiển vi (minh họa bằng hình ảnh):

Nhũ tương N/D Nhũ tương D/N

Sử dụng chất nhũ hoá Chất nhũ hoá sơ dịch

như xà phòng hoá trị

II (xà phòng calci)

Chất nhũ hoá thân dịch như xà phòng hoá trị I (

xà phòng natri) Khi quan sát dưới kính hiển vi :

b Vai trò của xà phòng natri trong quá trình tạo nhũ tương: để tạo độ bền cho

nhũ tương

Giải thích ảnh hưởng của xà phòng natri đến cấu trúc nhũ tương: tạo ra các

lớp rào chắn bao lấy các giọt tiểu phân phân tán để tránh hợp nhất các giọt phân tán

do đó tránh tách pha, tránh phá vỡ cấu trúc nhũ tương Làm giảm sức căng bề mặt

phân cách 2 pha do đó làm giảm năng lượng để phân tán 2 pha vào nhau, nhờ đó nhũ tương dễ được hình thành

c Dung dịch CaCl 2 có vai trò thế nào trong quá trình chuyển tướng nhũ tương:

Làm chất nhũ hoá N/D

Trình bày cơ chế tác động của chất diện hoạt trong trường hợp này: Cacl2 kết hợp với xà phòng natri tạo thành xà phòng calci

CÂU 2

a Keo xanh phổ được điều chế bằng phương pháp pepti hoá bằng cách rửa tủa Thuộc nhóm phương pháp điều chế chung: phương pháp phân tán hoá học

b Hãy viết micell keo xanh phổ {n[Fe(OH)3].mFe3+(3m-x)Cl-}x+.xCl

Hãy mô tả các hiện tượng xảy ra trong quá trình điều chế keo

xanh phổ: Sau khi cho FeCl3 và K4Fe(CN)6 vào ống nghiệm thì

thấy tủa xanh đậm, rửa tủa bằng nước cất cho đến khi dung dịch

chảy ra không còn màu, sau đó lọc tủa bằng axit oxalic thì có dung

dịch màu xanh chảy ra, đó là keo xanh phổ

Dựa vào lý thuyết điều chế keo hãy giải thích các bước tiến

hành điều chế keo xanh phổ:

+ Bước 1: cho 2ml (K4[Fe(CN)6]) vào 10ml FeCL3 2%→ tạo tủa

xanh phổ

+ Bước 2: Lọc tủa bằng nước cất cho đến khi nước rửa tủa không màu → để loại

bỏ chất còn dư khi tham gia phản ứng

+ Bước 3: Nhỏ từ từ lên tủa từng giọt acid oxalic → thu được keo xanh phổ

c Hãy cho biết vai trò của acid oxalic và giải thích tác động của acid oxalic lên quá trình điều chế keo xanh phổ: ion C2O42- hấp phụ lên mặt keo→ làm cho các

hạt keo trở nên tích điện (-) và đẩy nhau → các hạt keo tách nhau ra khỏi tủa vàdi chuyển qua giấy lọc → ta thu được keo xanh phổ

d Nếu keo điều chế được bị keo tụ ngay sau khi điều chế có thể do những ly do:

liều lượng chất keo tụ, dung môi, nhiệt độ, độ pH

CÂU 3

a Hãy trình bày kết quả thu được từ thí nghiệm khảo sát tính khuếch tán của các dung dịch

- Ống 1 ( HCl) : Đoạn mất màu dài nhất

- Ống 2 ( CuSO4 ) : Đoạn mất màu ngắn hơn

- Ống 3: ( dung dịch keo xanh phổ) : đoạn mất màu ngắn nhất

b Trình bày cách ghi nhận kết quả từ thí nghiệm khảo sát tính khuếch tán của các dung dịch: Sau khi gel thạch vào 3 ống nghiệm chứa HCl,

CuSO4, keo xanh phổ Để yên khoảng 1 giờ cho qua trình khuếch

tán diễn ra hoàn toàn và tiến hành đo đoạn mất màu ở 3 ống

nghiệm:

+ Ống nghiệm 1: 1,2 cm

+ Ống nghiệm 2: 0,7 cm

+ Ống nghiệm 3: 0,5 cm

c Dựa vào lý thuyết đã học so sánh về tính khuếch tán của hệ keo và hệ đồng thể.

- Giải thích kết quả thu được từ thí nghiệm khảo sát tính khuếch tán của các dung dịch:

+ H+ trong ống nghiệm 1 khuếch tán nhanh nhất

+ Cu+ trong ống nghiệm 2 khuếch tán chậm hơn do tạo tủa Cu(OH)2

+ Tiểu phân hạt keo trong ống nghiệm 3 khuếch tan chậm nhất do keo KFe[Fe(CN)6] ít tan trong NaOH

CÂU 4

a Trình bày kết quả thu được từ thí nghiệm khảo sát sự đông vón của dung dịch keo xanh phổ bằng ZnSO 4

Ống nghiệm (1) (ZnSO4 0,05N)

Ống nghiệm (2) (ZnSO4 0,02N)

Ống nghiệm (3) ( ZnSO4 0,01N)

Hiện tượng Tạo keo nhanh nhất

và đậm nhất

Tạo keo chậm hơn ống (1)

Tạo keo chậm nhất và nhạt nhất

+ Biện luận:

- Vì ZnSO4 là dung dịch chất điện ly trơ khi cho vào keo xanh

phổ sẽ trung hòa điện tích trên bề mặt hạt keo → chiều dày lớp

khuếch tán giảm → thế điện động ξ giảm → Hệ keo dễ bị keo tụ

- Do thế ξ tỉ lệ nghịch với nồng độ chất điện ly→ ống (1) hạt

keo dễ nhập lại nhất so với (2) ống còn lại vì nồng độ ZnSO4 cao

nhất, sau cùng là ống (3)

- Sự đông vón phụ thuộc vào nồng độ chất điện ly trơ, nồng độ càng cao →đông vón càng nhanh và ngược lại

b Dựa vào lý thuyết đã học lý giải lý do keo xanh phổ bị keo tụ:

+ Keo tụ do sự trung hòa điện tích

+ Vì ZnSO4 là chất điện ly

Khi thêm vào keo xanh phổ → làm giảm điện tích của lớp ion tạo thế

Lúc này, các ion điện ly có điện tích trái dấu hấp phụ vào bề mặt hạt keo và trung hòa một phần điện tích bề mặt → giảm thế ξ

Kết quả, độ lớn Umax giảm

*Umax = 0 → các hạt keo đến gần nhau

*U < 0 → lực hút mạnh hơn lực đẩy → hiện tượng keo tụ xảy ra

- Hãy cho biết những yếu tố nào có thể tác động gây ra sự đông vón keo xanh phổ?

+ Sự trung hoà điện tích: chất điện ly trái dấu làm giảm điện tích hạt keo→ thúc đẩy quá trình keo tụ

+ Nồng độ chất điện ly: nồng độ chất điện ly trơ trong dung dịch càng cao thì thế

ξ càng giảm → chiều dày lớp khuếch tán giảm → keo tụ

+ Hạ ngưỡng keo tụ: những ion có điện tích lớn và trái dấu với hệ keo có trong dung dịch sẽ gây hạ ngưỡng keo tụ → keo tụ dễ dang hơn

+ Bán kính ion: các ion trái dấu trong dung dịch keo có bán kính lớn thì ngưỡng keo tụ nhỏ và ngược lại

+ Tác động cơ học: làm giảm liên kết giữa lớp phân tử bảo vệ hạt keo và keo → hạt keo dễ tác động với nhau → keo tụ

+ Nhiệt độ: - Tăng nhiệt độ→ các phân tử chuyển động brown hỗn loạn → tăng xác suất va chạm

- Giảm nhiệt độ → dung môi kết tinh trước → nồng độ hạt keo và chất điện ly tăng→ dễ keo tụ

c Dựa trên sự tương tác pha của các hệ keo hãy so sánh khả năng dễ bị đông vón của các loại keo sau:

- Keo xanh phổ và keo lưu huỳnh.

Giống nhau

- Đều có pha phân tán và môi trường phân tán

- Đều là keo sơ dịch (tiểu phân khó phân tán, không có ái lực với

môi trường phân tán, không thuận nghịch)

- Đều chịu ảnh hưởng của tác động cơ học

Khác nhau

- Bán kính ion Fe3+ lớn hơn

→ ngưỡng keo tụ nhỏ hơn

- Tích điện âm do hấp phụ ion

oxalat C2O42- → các tiểu phân xanh phổ đẩy nhau → bền hơn

- Bán kính ion lưu huỳnh nhỏ

hơn → ngưỡng keo tụ lớn hơn

- Hạt keo không có ion hấp phụ

bên ngoài, chỉ có lớp áo nước

→ kém bền hơn

Kết luận: Keo lưu huỳnh dễ bị đông vón hơn keo xanh phổ

- Keo Fe(OH) 3 và keo gelatin

Keo Fe(OH) 3

Keo gelatin

Giống nhau

- Đều có pha phân tán và môi trường phân tán.

- Đều chịu tác động cơ học.

- Chịu sự ảnh hưởng từ nhiệt độ và thời gian.

Khác nhau

- Keo sơ dịch

- Tiểu phân khó phân tán trong môi trường

- Không có ái lực mạnh mẽ với MT phân tán

- Không thuận nghịch

- Tính bền động học và nhiệt học kém hơn

- Keo thân dịch

- Tiểu phân dễ dàng phân tán

- Có ái lực mạnh mẽ với MT phân tán

- Có tính thuận nghịch

- Tính bền động học và nhiệt học cao hơn

Kết luận: Keo Fe(OH)3 dễ bị đông vón hơn keo gelatin.

- Keo AgNO 3 và keo thạch agar.

Giống nhau - Đều có pha phân tán và môi trường phân tán.

- Đều chịu tác động cơ học.

Khác nhau - Keo sơ dịch

- Tiểu phân khó phân tán trong

môi trường

- Không có ái lực mạnh mẽ với

MT phân tán

- Không thuận nghịch

- Keo thân dịch

- Tiểu phân dễ dàng phân tán

- Có ái lực mạnh mẽ với MT

phân tán

- Có tính thuận nghịch

- Tính bền động học và nhiệt học

- Tính bền động học và nhiệt

học kém hơn

cao hơn

Kết luận: Keo AgNO3 dễ bị đông vón hơn keo thạch agar.

BÀI: SỰ HẤP PHỤ

CÂU 5

a Nêu các đặc điểm và cách điều chế than hoạt tính.

 Đặc điểm:

- Diện tích bề mặt lớn: Than hoạt tính có diện tích bề mặt rất lớn do cấu trúc rỗng

và nhiều lỗ nhỏ Điều này tăng khả năng hấp thụ của nó

- Khả năng hấp thụ chất cặn: Than hoạt tính có khả năng hấp thụ chất cặn, các

chất hữu cơ và không hữu cơ, và các kim loại nặng từ nước và không khí

- Tính ổn định hóa học: Nó thường có khả năng chịu được các điều kiện hóa học

khắc nghiệt mà không mất đi khả năng hấp thụ

Cách điều chế than hoạt tính:

- Nhiệt phân nguyên liệu chứa C ở nhiệt độ < 10,000oC, gồm 2 bước:

- Than hóa ở nhiệt độ < 8,000oC

- Hoạt hóa sản phẩm than hóa ở nhiệt độ 9,500oC - 10,000oC

- Than hóa: dùng nhiệt phân hủy nguyên liệu, làm bay hơi nhẹ, tạo lỗ xốp cho

than, tạo môi trường trơ trong giai đoạn than hóa

b Tại sao trong quá trình thực nghiệm phải giữ nhiệt độ ổn định và phải đảm bảo nhiệt độ các bình hấp phụ và nhiệt độ các dung dịch là như nhau?

Vì nhiệt độ là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp phụ, chúng ta đang khảo sát quá trình đẳng nhiệt nên phải giữ nhiệt độ ổn định để không làm quá trình khảo sát dẫn đến sai kết quả thí nghiệm

c.Trong thí nghiệm hấp phụ, than có hấp phụ nước không ?

Có hấp phụ nhưng không đáng kể, vì:

- Sức căng bề mặt dung môi cao => hấp phụ giảm => chất tan càng được ưu tiên

hấp phụ Hấp phụ chất tan trong dung môi nước thường tốt hơn trong dung môi hữu

cơ vì SCBM của nước lớn hơn DMHC

- Acid acetic có liên kết phân cực nhưng rất yếu và than hoạt là chất không phân

cực nên sẽ hấp phụ chất không phân cực tốt hơn và ngược lại=> ưu tiên hấp phụ acid acetic

d Tại sao trong quá trình thực nghiệm phải lắc các bình trong thời gian 5 phút

và sau đó để yên 20 phút ở trạng thái tĩnh ?

- Trong quá trình thực hiện phải lắc các bình trong 5 phút vì:

- Do cấu trúc của than hoạt tính rỗng, xốp và xung quanh mạng tinh

thể có lực hút rất mạnh đối với gốc hữu cơ (acid acetic) nên khi lắc, các

phân tử acid acetic sẽ phân tán đồng đều vào các lỗ xốp của than hoạt

tính và làm nhiệm vụ hấp phụ

- Để yên trong 20 phút cho quá trình hấp phụ diễn ra hoàn toàn.

Than lắng xuống không làm tắc giấy lọc

e Vì sao hấp phụ acid acetic trên than hoạt tính là quá trình hấp

phụ phân tử và là hấp phụ đơn lớp?

- Acid acetic là một chất điện li rất yếu nên khi hấp phụ sẽ được xem như hấp

phụ phân tử

- Theo thuyết hấp phụ của Langmuir và Freundlich thì lực hấp phụ là lực tác dụng

khối lượng có tác dụng trong phạm vi kích thước phân tử nên lớp hấp phụ là đơn lớp phân tử Vì thí nghiệm trên là hấp phụ phân tử nên tuân theo 2 định luật và là hấp phụ đơn lớp

f.Giải thích xem khi cho than vào dung dịch quá trình chuyển dịch chất tan acid acetic dẫn đến thay đổi sức căng bề mặt như thế nào ?

- Do acid acetic có gốc hidrocacbon -CH3 kỵ nước tức là không tương tác hoặc tương tác yếu với nước, nên sự có mặt của chúng ở trong nước đã làm yếu tương tác giữa các phân tử trong dung môi này Lúc này, chất tan thường tập trung và tích tụ ở lớp bề mặt nhiều hơn trong lòng dung dịch Vì thế sức căng bề mặt của dung dịch nhỏ hơn sức căng bề mặt của dung môi tinh khiết

- Khi cho than vào dung dịch, than không phân cực sẽ ưu tiên hấp phụ chất tan

không phân cực là acid acetic Do đó sẽ làm tăng sức căng bề mặt của dung dịch và

giảm sức căng bề mặt của dung môi

CÂU 6

Kết quả thực nghiệm đo sự hấp phụ của acid acetic trên than ở nhiệt độ

phòng cho ở bảng kết quả sau (thể tích chung 200ml):

Số

thí

nghiệm

C 0 (mol/l) Nồng độ ban đầu

C (mol/l) Nồng độ sau khi hấp phụ Lượng than m (g)

a Đường đẳng nhiệt thu được có dạng đường Langmuir hayFreundlich?

Số

thí

nghiệ

m

C 0 (mol/l) Nồng độ ban đầu

C (mol/l) Nồng độ sau khi hấp phụ

Lượng than m (g)

Độ hấp phụ

y (mmol/

g)

-0.0021 -1.946

-0.2086 -2.477

- Đường đẳng nhiệt của Freundlich có dang gần giống nhánh của một parabol.

Trong khi đường đẳng nhiệt của Langmuir là một đường cong gồm 3 đoạn: đoạn nghiêng, đoạn cong và đoạn nằm ngang

- Vì vậy đường đẳng nhiệt thu được ở trên có dạng đường Freundlich do có dạng

gần giống nhánh của một parabol

b Nếu có dạng đường Freundlich, thì khối lượng axit bị hấp phụ được tính theo công thức sau:

Hãy chứng minh công thức trên.

Ta có:

Trong đó:

x: số mol axit bị hấp phụ

m:khối lượng than hoạt đã dùng (g)

Mà

: nồng độ ban đầu (mol/l)

C: nồng độ sau khi hấp phụ (mol/l)

V: thể tích dung dịch (ml)

c Xác định các hằng số k và 1/n trong phương trình trên.

Muốn xác định các hằng số k và 1/n của phương trình Freundlich

người ta chuyển phương trình sang dạng logarit thập phân:

Phương trình có dạng: Y = AX + B

d Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ trên.

- Bản chất của chất hấp phụ

- Bản chất của chất bị hấp phụ

- Nồng độ chất tan hay áp suất chất khí

- Nhiệt độ

e Phân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học Từ đó, xác định loại hấp phụ trong bài.

Lực hấp phụ là lực tác dụng khối lượng Lực hấp phụ là lực liên kết hóa học.

Quá trình tỏa nhiệt và xảy ra ở nhiệt độ

thấp

Quá trình tỏa nhiệt và xảy ra ở nhiệt

độ cao

Nhiệt hấp phụ nhỏ vài chục kcalo/mol Nhiệt hấp phụ lớn vài trăm

kcalo/mol

Là quá trình thuận nghịch, sản phẩm

của quá trình khử hấp phụ không bị biến đổi

về thành phần hóa học so với quá trình hấp

phụ

Quá trình khử hấp phụ tương đối khó khăn, sản phẩm khi khử hấp phụ bị biến đổi về thành và tính chất hóa học

CÂU 7.

a Từ kết quả thực nghiệm, vẽ đường đẳng nhiệt hấp phụ Y theo C và logY theo logC.

Dun

g

dịch

V dung dịch

X (ml)

V dung dịch NaOH 0,1N (ml)

Nồng độ ban đầu C0

Dung dịch

V dung dịch

X (ml)

V dung dịch NaOH 0,1N (ml)

Nồng độ sau hấp phụ C

Đường đẳng nhiệt hấp phụ theo C

- Phương trình lgy=f(lgC) có dạng y=Ax+B

Dun

g

dịch

Nồng

độ phỏng

chừng (N)

Co(mol/

l)

C (mol/l)

x (mmol)

m (g)

y (mmol/g )

-0.634 -1.34

-0.478 -1.09

-0.247 -0.76

-0.116 -0.49

b.Tính hệ số k; hằng số thực nghiệm ( ) và viết phương trình thực nghiệm Freundlich.

Từ phương trình thực nghiệm Freundlich chuyển phương trình sang dạng logarit thập phân ta có:

Phương trình có dạng: Y = AX + B

Vậy ta có phương trình thực nghiệm Freundlich là:

c.Từ trị số k và 1/n, hãy biện luận phương trình Freundlich thích hợp với khoảng nồng độ trung bình.

- Phương trình thực nghiệm của Freundlich thu được khi khảo sát sự hấp phụ

chất tan trên bề mặt chất rắn có dạng:

- Với:

- C là nồng độ cân bằng của chất tan sau khi bị hấp phụ

- K là hằng số, là hệ số thực nghiệm

- Ở nhiệt độ không đổi, k không đổi còn thay đổi theo nồng độ chất bị hấp phụ

- Với C nhỏ:

- Với C lớn:

- Với C trung bình:

Vậy ở miền nồng độ trung bình, độ hấp phụ tỉ lệ với nồng độ theo bậc nằm

giữa 0-1 Theo kết quả thí nghiệm thì phù hợp với phương trình thực nghiệm Freundlich

d.Ta có thể thu hồi và tái sử dụng lại than hoạt tính đã qua sử dụng này không? Nếu được hãy liệt kê các phương pháp thích hợp.

- Có thể thu hồi và tái sử dụng lại than hoạt tính trong thí nghiệm này Vì quá

trình hấp phụ diễn ra là hấp phụ vật lý, xảy ra ở nhiệt độ thấp, là quá trình thuận nghịch và sản phẩm sau khi phản hấp phụ không bị biến đổi về thành phần hóa học quá trình này tương tự như quá trình ngưng hơi trên bề mặt pha rắn

Các phương pháp:

- Trong phòng thí nghiệm: Đun cho acid acetic bay hơi hết sau đó rửa lại bằng

nước và sấy khô

- Trong công nghiệp:

+Bằng nhiệt: than được sấy khô Sau đó gia nhiệt để carbon hóa các tạp chất và làm bay hơi các tạp chất

+Bằng hơi nước: lọc ngược dòng với nước nóng sau đó cho hơi nước đi từ trên xuống rồi rửa lại than hoạt

e Giải thích những sai số nào có thể gặp trong quá trình thực nghiệm.

- Pha dung dịch chưa đúng nồng độ

- Canh thời gian chưa chính xác

- Khối lượng than bị thay đổi do yếu tố bên ngoài