Bài giảng hóa lý chương 2 hóa keo

Một số hệ phân tán thô... Phân loại hệ phân tán Phân loại theo trạng thái tập hợp Phân loại theo mức độ liên kết hệ keoPhân loại... Phân loại theo trạng thái tập hợp Môi trườngph

CHƯƠNG 2

HÓA KEO

Nội dung

2.1 Khái niệm hệ 2.2 Phân loại

2.3 Cấu tạo keo 2.4 Phương pháp điều chế hệ keo 2.5 Tính chất của hệ keo

2.6 Sự keo tụ 2.7 Một số hệ phân tán thô

phân bố (chất phân tán) vào một chất

khác (môi trường phân tán) Chất phân tán hay môi trường phân tán đều có thể ở

ba trạng thái như lỏng, khí, rắn

Hệ phân tán thô

là hệ phân tán mà các hạt ở pha khuếch tán có đường kính lớn hơn 10-5 cm (100 ).

Với kích thước hạt như thế người ta có thể nhìn thấy bằng mắt thường hay kính hiển vi

2.1 Khái niệm hệ phân tán

Những hạt đất sét lơ lửng ở trong nước

Sữa, dầu mỡ ở trong nước

2.1 Khái niệm hệ phân tán

Hệ keo

là hệ phân tán dị thể có kích thước từ 10-9

-10-7m , tổ hợp từ một số nguyên tử, phân tử

hay ion.

• Hệ này quan sát được bằng kính hiển vi điện tử

• Hệ có kích thứoc khác nhau gọi là hệ đa phân tán

2.1 Khái niệm hệ phân tán

2.2 Phân loại hệ phân tán

Phân loại theo trạng thái tập hợp

Phân loại theo mức độ liên kết

(hệ keo)Phân loại

Phân loại theo trạng thái tập hợp

Môi trườngphân tánlà RẮNxerosol (sol rắn)

Môi trườngphân tánlà LỎNGlyosol (sol lỏng)

Môi trườngphân tán là KHÍaserosol (sol khí)

2.2 Phân loại hệ phân tán

Môi trường phân tán là RẮN

(xerosol - sol rắn)

- R/R: bê tông, hợp kim…

- L/R: trái cây, tế bào…

- K/R: bông gòn, bọt xốp

2.2 Phân loại hệ phân tán

Môi trường phân tán là LỎNG

(Lyosol - sol lỏng)

Môi trường phân tán là KHÍ

(aserosol - sol khí)

- R/K: bụi, khói

- L/K: sương mù

- K/K: hương thơm trong không khí

2.2 Phân loại hệ phân tán

Ví dụ: hồ tinh bột, mủ cao su…

2.2 Phân loại hệ phân tán

Hệ keo kỵ lỏng(keo ghét lưu)

là hệ keo mà pha phân tán không liên kết

chặt chẽ với môi trường phân tán Đây là

các hệ keo điển hình.

Ví dụ: thuỷ tinh lỏng trong nước

2.2 Phân loại hệ phân tán

2.3 Cấu tạo hạt keo

Mixen keo bao gồm ba phần

- Nhân keo

- Lớp hấp phụ

- Lớp khuyếch tán

Như vậy, MIXEN keo trung hòa về điện

Xét cấu tạo của mixen keo AgI trong dung dịch KI, được tạo thành từ phản ứng:

AgNO3 + KI = AgI + KNO3

Mixen keo bao gồm nhân keo là tập hợp gồm rất nhiều phân tử AgI có cấu trúc tinh thể

2.3 Cấu tạo hạt keo

Biểu diễn cấu tạo mixen keo AgI trong môi trường

KI dưới dạng công thức hay ký hiệu sau:

{ [ mAgI ] nI- (n - x)K+ } xK+

Nhân keo Lớp hấp phụ Lớp khuếch tán

Hạt keo Mixen keo

Ký hiệu

2.3 Cấu tạo hạt keo

Trong đó:

m: số phân tử hợp chất khó tann: số ion quyết định thế hiệu

(n - x): số ion đối trong lớp hấp phụ (n > x)x: số ion đối trong lớp khuếch tán

2.3 Cấu tạo hạt keo

Keo âmCấu tạo keo

2.3 Cấu tạo hạt keo

{ [ mAgI ] nAg+ (n - x)NO3- } xNO3

Hạt keo Mixen keo

Tương tự cấu tạo và kí hiệu của mixen keo AgI trong môi trường AgNO3 là:

Ký hiệu

2.3 Cấu tạo hạt keo

Keo dươngCấu tạo keo

2.3 Cấu tạo hạt keo

Để hình thành một hệ keo tồn tại bền vững thì cần đảm bảo hai điều kiện tiên quyết như sau:

2.4 Phương pháp điều chế hệ keo

 Chất phân tán và môi trường phân tán không tan vào nhau

hay tan rất ít.

 Phải có chất ổn định có khả năng hấp phụ lên các hạt keo

để giữ cho hệ keo không bị tách pha gây nên sự keo tụ

Điều kiện hình thành hệ keo

Phương pháp Hoá học

Phương pháp

Vật lý

2.4 Phương pháp điều chế hệ keo

Phương pháp tinh chế hệ keo

Phương pháp Thẩm tích

Phương pháp

ĐiệnThẩm tích

Phương pháp Siêu lọc

2.4 Phương pháp điều chế hệ keo

2.5 Tính chất hệ keo

Tính chất hệ keo

Tính chấtđộng học

Tính chấtquang

Tính chấtđiện

 Độ bền tập hợp: (độ bền nhiệt động học) được xác định bởi

độ 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

Là nồng độ tối thiểu chất điện ly cần thiết để gây ra sự keo tụ với một tốc độ

ổn định, mmol/lít.

• Đánh giá khả năng keo tụ

• Ngưỡng càng thấp thì khả năng gây keo tụ càng lớn

1000

ω

V

C

γ 

Ngưỡng keo tụ

2.6 Sự keo tụ

2.7 Một số hệ phân tán thô

Một số hệ phân tán thô

Huyềnphù

Nhũ

Solkhi

Solrắn

Huyền phù

là hệdị thể gồm các tiểu phân rắn phân tán trong môi trường lỏng Hạt huyền phù có

kích thước 10-6m trở lên.

Ví dụ: hạt lơ lửng trong nước

2.7 Một số hệ phân tán thô

Nhũ tương

là hệ dị thể gồm pha lỏng phân tán trong

môi trường phân tán lỏng Như hai pha lỏng không tan lẫn hay tan ít

và khác nhau về bản chất.

Ví dụ: dầu mỡ trong nước

2.7 Một số hệ phân tán thô

Bọt

là hệ dị thể gồm pha khí phân tán trong môi

trường phân tán lỏng

Các hạt bọt trong hệ có kích thước cỡ mm đến

vài cmVí dụ: hỗn hợp bọt xà phòng

2.7 Một số hệ phân tán thô

Sol khí

là hệ dị thể gồm pha phân tán là khí hoặc lỏng phân tán trong môi trường phân tán khí

Kích thước hạt phân tán khí khoảng 10-7-10-4 m

Ví dụ: sơn phun, bình phun vào không khí

2.7 Một số hệ phân tán thô

Sol rắn

là hệ dị thể gồm pha phân tán là rắn, lỏng hoặc khí phân tán trong môi trường phân tán rắn

Ít nghiên cứu trong thực tế

Ví dụ: thuỷ tinh hồng ngọc, đá quý…

2.7 Một số hệ phân tán thô

Bài tập

Xác định ngưỡng keo tụ của dung dịch K2Cr2O7 0,01M đối với keo nhôm Biết để keo tụ 1 lít keo đó phải thêm chất điện ly là 0,0631 lít.

Bài 1

) l / mol (

10 631 ,

0 1000

1000

0631 ,

0 01 ,

0 1000

ω

V

C : nồng độ chất điện ly (mol/l)

V : thể tích của dd điện ly, (ml)

 : thể tích keo, (ml)

Ký hiệu keo:

{mFe(OH)3.nFe3+.(3n-x)Cl-}.xCl

-Bài tập

Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaClPhương trình điều chế keo:

Ký hiệu keo:

1 {mBaSO4.nSO42-.(2n-x)Na+}.xNa+

2 {mBaSO4.nBa2+.(2n-x)Cl-}.xCl

-Bài tập

Cho phản ứng: 2H3AsO3 + 3H2S = As2S3↓ + 6H2O

1 Viết công thức cấu tạo của mixen keo biết H2S dư?

2 Khi đặt hệ keo vào điện trường thì hạt keo di chuyển sang