Chương 8: Hóa keo ppt

Phân loại dựa trên trạng thái tập hợp của các pha • Nếu môi trường phân tán là khí K: Aserosol – R/K bụi – L/K sương mù – K/K khói, hương thơm trong không khí b.. Khái niệm Các hạt có

ThS NGUYEN HUU SON

HÓA KEO

CHƯƠNG 8

1.1 Hệ phân tán

• Chất phân tán

• Môi trường phân tán

Người ta chia hệ phân tán làm 2 loại

• Hệ đồng thể

• Hệ vi dị thể

Độ phân tán

1 D

a



1 MỘT SỐ KHÁI NiỆM

1.2 Phân loại hệ phân tán

a Phân loại dựa trên trạng thái tập hợp của các pha

• Nếu môi trường phân tán là rắn: Xerosol

– R/R: bê tông – L/R: tế bào, trái cây – K/R :bông gòn

• Nếu môi trường phân tán là lỏng (L): Liosol

– R/L huyền phù – L/L nhũ tương – K/L soda,nước ngọt

1 MỘT SỐ KHÁI NiỆM

1.2 Phân loại hệ phân tán

a Phân loại dựa trên trạng thái tập hợp của các pha

• Nếu môi trường phân tán là khí ( K): Aserosol

– R/K bụi – L/K sương mù – K/K khói, hương thơm trong không khí

b Phân loại dựa trên mức độ liên kết giữa pha phân tán và môi trường phân tán

• Hệ keo ưu lưu: fA-S > fA-A, fS-S

• Hệ keo ghét lưu: fA-S < fA-A, fS-S

1 MỘT SỐ KHÁI NiỆM

1.2 Phân loại hệ phân tán

c Phân loại dựa trên trạng thái tập hợp của các pha

• Hệ phân tán thô: > 10-5 cm

• Hệ keo:10-5đến 10-7 cm

• Dung dịch: < 10-7 cm

d Phân loại theo sự đồng nhất

• Hệ đơn phân tán: đồng đều

• Hệ đa phân tán: không đồng đều

1 MỘT SỐ KHÁI NiỆM

2.1 Khái niệm

 Các hạt có kích thước lớn hơn phân tử và ion

nhưng không đủ lớn để có thể quan sát được bằng

kính hiển vi quang học được gọi là các hạt keo

 Hạt keo là một hệ phức tạp tạo nên bởi một số

lượng lớn khoảng từ 103 đến 105 nguyên tử, có

khối lượng khoảng 104-109 đvC

 Một hệ keo luôn luôn bao gồm các hạt keo gọi là

chất phân tán và một chất làm môi trường phân tán

2 HỆ KEO

2.2 Phân loại hệ keo

giống như quả bóng, dạng không gian hai chiều giống như tấm phim, dạng không gian một chiều như sợi chỉ…

Hệ Môi trường

phân tán Chất phân tán Loại hệ Sương mù Khí Lỏng aerosol lỏng

Khói Khí Rắn aerosol rắn

Hợp kim Rắn Rắn Dung dịch keo rắn

2 HỆ KEO

2.3 Cấu tạo hạt keo

 Nhân keo: là tinh thể ion rất nhỏ, hoặc một nhóm phân

tử, hoặc chỉ có thể là một phân tử kích thước lớn

 Lớp ion tạo thế: lớp ion hấp phụ trên nhân keo

 Lớp ion hấp phụ: lớp ion nghịch

 Lớp ion khuếch tán

2 HỆ KEO

2.3 Cấu tạo hạt keo

m ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 )

( 1 ) : n h a ân ( 2 ) : l ô ùp i o n q u y e át ñ ò n h t h e á h i e äu ( 3 ) : l ô ùp i o n n g h ò c h h a áp p h u ï ( 4 ) : l ô ùp i o n n g h ò c h k h u e ác h t a ùn

2 HỆ KEO

2.3 Cấu tạo hạt keo

Khảo sát quá trình hình thành keo AgI bằng cách người ta cho từ từ KI vào dung dịch AgNO 3 :

AgNO 3 + KI KNO → KNO 3 + Ag I

 Khi thiếu KI: Lúc này hạt keo tích điện dương.

2 HỆ KEO

2.3 Cấu tạo hạt keo

 Khi thừa KI: Lúc này hạt keo tích điện âm

m ( 1 ) ( 2 ) ( 4 )

( 1 ) : n h a ân ( 2 ) : l ô ùp i o n q u y e át ñ ò n h t h e á h i e äu ( 3 ) : l ô ùp i o n n g h ò c h h a áp p h u ï

( 4 ) : l ô ùp i o n n g h ò c h k h u e ác h t a ùn

I

( 3 )

K +

-K +

2 HỆ KEO

3 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ HỆ KEO

Điều kiện hình thành hệ keo:

- Chất phân tán và môi trường phân tán không tan vào nhau hay tan rất ít

- Hạt keo phải có một lớp hấp phụ và có chất ổn định để giữ cho hệ keo không bị tách pha gây nên sự keo tụ Chất ổn định thường sử dụng là chất hoạt động bề mặt hay bằng phản ứng hóa học để tạo ra chất ổn định

Các phương pháp điều chế:

• Phương pháp phân tán

• Phương pháp ngưng tụ

3 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ HỆ KEO

3.1 Phương pháp phân tán

Phương pháp cơ học

Phương pháp siêu âm: Người dùng những bước sóng cực ngắn

có tần số 20.000 → 50.000 Hz để bắn bể những hạt to thành những hạt nhỏ hơn

Phương pháp hồ quang: Dùng một dòng điện có hiệu điện thế

lớn để hóa hơi chất phân tán

Phương pháp keo tán: Đây là một quá trình ngược với quá trình

keo tụ, tức là người ta dùng một nhân tố nào đó để phân tán khối keo tụ trở lại môi trường phân tán

• Biện pháp rữa giải

• Bằng chất điện ly

3 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ HỆ KEO

3.2 Phương pháp ngưng tụ

Là quá trình ngưng tụ hệ keo là quá trình kết tinh từ dung dịch quá bão hòa Quá trình này gồm 2 giai đoạn:

b

C





V  (C  C )



Nếu V1 > V2: Hệ đơn phân tán

Nếu V1 < V2 : Hệ đa phân tán

3 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ HỆ KEO

3.2 Phương pháp ngưng tụ

a Phương pháp vật lý

- Ngưng tụ trực tiếp: khi thay đổi các thông số trạng thái của hệ

- Sự thay thế dung môi: Cũng như trên khi thay đổi thông số trạng thái

b Phương pháp hóa học

Nhóm phương pháp hóa học này cũng dựa trên nguyên tắc tạo tướng mới bằng cách ngưng tụ các chất từ dung dịch quá bão hòa

AgNO3 + KI  AgI + KNO3

3 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ HỆ KEO

3.3 Tinh chế hệ keo

a Phương pháp thẩm tích

b Phương pháp điện thẩm tích

Phương pháp điện thẩm tích dùng một phương tiện để thúc đẩy quá trình trao đổi chất nhanh hơn bằng điện trường

c Phương pháp siêu lọc

4 SỰ KEO TỤ

4.1 Keo tụ bởi yếu tố vật lý

Tác động cơ học

Sự thay đổi nhiệt độ

4.2 Keo tụ bởi chất điện ly

-Ngưỡng keo tụ: là nồng độ tối thiểu của chất điện ly cần thiết

để gây ra sự keo tụ với một tốc độ ổn định, đơn vị của nó là mMol/l

- Ion chất điện ly gây ra sự keo tụ là ion trái dấu với ion quy

định thế hiệu

- Trong cùng một điện tích ion nào có bán kính càng lớn tiết diện

bề mặt càng cao thì sự tương tác với ion quy định thế hiệu càng mạnh

5 TÍNH CHẤT HỆ KEO

5.1 Tính chất điện học

5.2 Tính chất quang học

Tính chất điện di

Tính điện thẩm

Tính sa lắng

Tính chảy

a Tính phân tán ánh sáng

Trường hợp phản xạ ánh sáng Trường hợp tán xạ ánh sáng

b Tính hấp thụ ánh sáng

IL=I0.e-kd

5 TÍNH CHẤT HỆ KEO

5.3 Tính chất động học

Tính chuyển động nhiệt

Tính khuếch tán

Tính thẩm thấu