HH TRANG THAI KEO - CQ

TRƯỜNG ĐH Y DƯỢC CT KHOA DƯỢC BỘ MÔN HÓA DƯỢC GI ỚI THI ỆU MÔN H ỌC HOÁ LÝ ĐỐI TƯỢNG HỌC TẬP : SINH VIÊN DƯỢC ĐẠI HỌC HỆ NĂM THỜI LƯỢNG: 45 TiẾT LÝ THUYẾT 60 TiẾT THỰC HÀNH  Định nghĩa Hoá lý: Hoá Lý = Hoá Học - Vật lý → Là môn khoa học tổng hợp, liên ngành Vai trò: Nghiên cứu quan hệ tương hỗ hai dạng biến đổi vật chất : hoá học ⇔ vật lý Nghiên cứu liên hệ phụ thuộc tính chất hoá – lý với thành phần hoá học cấu trúc vật chất  Chương trình học Hoá lý dược: 1- Hoá keo Hệ phân tán – hệ keo: Điều chế - tinh chế keo; Sự bền vững hệ keo; Hiện tượng keo tụ; Giới thiệu hệ dị thể thường gặp ngành dược 2- Các tượng bề mặt Các tượng bề mặt hấp phụ 3- Động hoá học xúc tác Động học phản ứng hoá học 4- Điện hoá học Dung dịch chất điện ly; Điện cực; Pin điện HÓA HỌC VỀ TRẠNG THÁI KEO MỤC TIÊU HỌC TẬP  Định nghĩa hệ phân tán, độ phân tán bề mặt riêng  Phân loại hệ phân tán tên loại phân tán tương ứng  Trình bày trình tự xảy hệ keo có độ phân tán cao  Nêu giải thích vai trò hệ phân tán đời sống ĐỊNH NGHĨA HỆ PHÂN TÁN PHA PHÂN TÁN HỆ PHÂN TÁN MÔI TRƯỜNG PHÂN TÁN d ĐỊNH NGHĨA HỆ PHÂN TÁN  Hệ phân tán đồng thể: hệ đồng nhất, bề mặt phân cách  Hệ phân tán dị thể: có bề mặt phân cách pha phân tán môi trường phân tán  Hệ keo: hệ dị thể có độ phân tán cao ĐỊNH NGHĨA HỆ PHÂN TÁN PHA PHÂN TÁN  Một hay nhiều chất phân tán vào môi trường  Dạng tiểu phân có kích thước định  Hệ vi dị thể Kích thước : vài micron Quan sát : kính hiển vi thường  Hệ siêu vi dị thể Kích thước : nhỏ hệ vi dị thể Quan sát : kính siêu vi / kính hiển vi điện tử  Hạt hình lập phương / hình cầu đường kính d PHÂN LOẠI HỆ PHÂN TÁN Phân loại hệ phân tán theo kích thước hạt Phân loại hệ phân tán theo tập hợp pha Phân loại hệ phân tán theo tương tác pha MỘT SỐ THUẬT NGỮ VỀ HỆ PHÂN TÁN  SOL : hệ phân tán có độ phân tán hệ keo (10-7cm - 10-5 cm)  Sol khí : Keo khí / aerosol / khí dung - Môi trường phân tán: pha khí - Pha phân tán: chất lỏng rắn  Sol lỏng (lyosol) : keo lỏng - Môi trường phân tán: pha lỏng - Pha phân tán: chất khí, lỏng rắn - Tùy môi trường : hydrosol; alcolsol… 10 PHÂN LOẠI HỆ PHÂN TÁN Phân loại hệ phân tán theo tương tác pha  Keo thân dịch - Tiểu phân dễ dàng phân tán - Có áp lực mạnh mẽ với môi trường phân tán - Thường keo thân dịch có tính thuận nghịch Keo sơ dịch - Tiểu phân khó phân tán - Không có áp lực với môi trường phân tán - Keo sơ dịch không thuận nghịch keo lưu huỳnh 17 PHÂN LOẠI HỆ PHÂN TÁN Phân loại hệ phân tán theo tương tác pha Tăng nồng độ pha phân tán Keo sơ dịch → keo tụ Keo thân dịch → gel Gel : tiểu phân phân tán tương tạo mạng cấu trúc định, ràng buộc khối liên kết phân bố môi trường phân tán 18 D= 1 = d 2r ĐỘ PHÂN TÁN  Đại lượng đặc trưng cho độ mịn hệ phân tán  Ký hiệu : D D= d = 2r d: kích thước hạt phân tán r: bán kính hạt Đơn vị : cm-1 Kích thước hạt trung bình: a b 19 DIỆN TÍCH BỀ MẶT HỆ PHÂN TÁN  Dung dịch thực - Hạt phân tán phân tử ion chất phân tán - Hệ phân tán đồng thể - Không có bề mặt phân chia pha Hệ dị thể - Hạt phân tán tập hợp nhiều phân tử chất phân tán - Tạo bề mặt phân chia pha - Diện tích bề mặt hệ phân tán độ phân tán tỷ lệ nghịch với kích thước hạt phân tán 20 DIỆN TÍCH BỀ MẶT HỆ PHÂN TÁN  Bề mặt riêng hệ phân tán Là bề mặt phân chia pha phân tán môi trường phân tán đơn vị thể tích / đơn vị khối lượng pha phân tán Shat ∑ S= V pha.phan tan Khi hạt có hình cầu n.4π r S= = = r d n π r3 ⇒ S= k = d k a DIỆN TÍCH BỀ MẶT HỆ PHÂN TÁN S= k = d k a ⇒ S= k.D Bề mặt riêng: Tỷ lệ nghịch với kích thước hạt phân tán (d) Tỷ lệ thuận với độ phân tán (D) 22 DIỆN TÍCH BỀ MẶT HỆ PHÂN TÁN  Bề mặt riêng hệ phân tán Ví dụ: Có khối lập phương có cạnh cm, diện tích bề mặt khối cm2 - Khi chia khối lập phương thành hạt có cạnh 0,10 cm, phân tán vào môi trường, số hạt tăng lên 1000 hạt bề mặt riêng pha phân tán : 60 cm2 - Tiếp tục chia nhỏ hạt có cạnh 0,01 cm, số hạt pha phân tán 1000000 hạt bề mặt tăng lên thành 600 cm2 23 ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA HỆ PHÂN TÁN KEO Hệ keo hệ vi dị thể có bề mặt phân chia pha lớn G: lượng tự bề mặt bề mặt phân chia pha G thường lớn tỷ lệ thuận với bề mặt phân chia (S) G = σ.S σ : hệ số phụ thuộc / sức căng bề mặt S : diện tích bề mặt Lấy vi phân toàn phần biểu thức ta có: dG= σ.dS + S.dσ 24 ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA HỆ PHÂN TÁN KEO Mọi trình xảy theo chiều giảm lượng tự do: dG [...]... nồng độ cao - Dễ bị ngưng tụ khi bảo quản Vd : Keo lưu huỳnh / nước 16 PHÂN LOẠI HỆ PHÂN TÁN Phân loại hệ phân tán theo sự tương tác giữa các pha  Keo thân dịch - Tiểu phân dễ dàng phân tán - Có áp lực mạnh mẽ với môi trường phân tán - Thường keo thân dịch có tính thuận nghịch Keo sơ dịch - Tiểu phân khó phân tán - Không có áp lực với môi trường phân tán - Keo sơ dịch không thuận nghịch như keo lưu huỳnh... keo: 1 0-7 cm - 1 0-5 cm  Hệ phân tán thô: > 1 0-5 cm 1 0-7 1 0-5 cm Dung dịch thật DUNG DỊCH THẬT ⇔ Hệ keo Hệ thô HỆ KEO ⇔ HỆ THÔ 12 PHÂN LOẠI HỆ PHÂN TÁN Phân loại hệ phân tán theo kích thước hạt Ví dụ : Na + H2O → dd NaOH Pha phân tán : Na+ , OH- , H+ / H2O ; kích thước các tiểu phân là các ion < 10 -7 cm dịch thật ⇒ dung Ngưng tụ hơi Na trong benzen → keo Na / benzen Pha phân tán là những hạt keo gồm... pha  Hệ keo thuận nghịch bốc hơi môi trường phân tán Hệ keo cắn khô + môi trường phân tán hệ keo - Điều chế ở nồng độ cao - Ít bị ngưng tụ khi thêm chất điện ly Vd : Keo agar, keo gelatin 15 PHÂN LOẠI HỆ PHÂN TÁN Phân loại hệ phân tán theo sự tương tác giữa các pha Hệ keo không thuận nghịch bốc hơi môi trường phân tán Hệ keo cắn khô không trương nở + môi trường phân tán không tạo hệ keo - Khó điều... tập hợp lại ; kích thước tiểu phân 1 0-7 cm – 1 0-5 cm ⇒ hệ keo 13 PHÂN LOẠI HỆ PHÂN TÁN Phân loại hệ phân tán theo tập hợp các pha Chất phân tán Hệ phân tán Thí dụ Dung dịch thật Hỗn hợp khí Lỏng Thô, keo Mây, sương mù, aerosol Rắn Thô, keo Bụi, khói Thô, keo Nước ga, hệ bọt Lỏng Thô, keo Nhũ dịch Rắn Thô, keo Huyền phù, hệ keo Thô Bọt rắn, chất xốp Lỏng Keo Gel Rắn Keo Hợp kim, ngọc đá quí Khí Khí Khí... - Môi trường phân tán: pha rắn - Pha phân tán: chất lỏng hoặc rắn  Hệ phân tán dị thể thô dạng lỏng thường gặp trong ngành dược: - Môi trường phân tán: pha lỏng - Pha phân tán là chất rắn : huyền phù - Pha phân tán là chất lỏng : nhũ tương Khi gọi ngắn gọn SOL đó là SOL LỎNG 11 PHÂN LOẠI HỆ PHÂN TÁN Phân loại hệ phân tán theo kích thước hạt  Hệ phân tán phân tử hoặc ion: < 1 0-7 cm  Hệ phân tán keo: ... hạt Đơn vị : cm-1 Kích thước hạt trung bình: a hoặc b 19 DIỆN TÍCH BỀ MẶT HỆ PHÂN TÁN  Dung dịch thực - Hạt phân tán là phân tử hoặc ion của chất phân tán - Hệ phân tán đồng thể - Không có bề mặt phân chia pha Hệ dị thể - Hạt phân tán là tập hợp nhiều phân tử chất phân tán - Tạo bề mặt phân chia pha - Diện tích bề mặt hệ phân tán và độ phân tán tỷ lệ nghịch với kích thước hạt phân tán 20 DIỆN TÍCH BỀ... Tăng nồng độ pha phân tán Keo sơ dịch → keo tụ Keo thân dịch → gel Gel : tiểu phân phân tán tương đối với nhau tạo ra một mạng cấu trúc nhất định, ràng buộc trong một khối liên kết và phân bố trong một môi trường phân tán 18 D= 1 1 = d 2r ĐỘ PHÂN TÁN  Đại lượng đặc trưng cho độ mịn của hệ phân tán  Ký hiệu : D D= 1 d = 1 2r d: kích thước hạt phân tán r: bán kính hạt Đơn vị : cm-1 Kích thước hạt trung... cạnh 1 cm, diện tích bề mặt của khối là 6 cm2 - Khi chia khối lập phương thành các hạt có cạnh là 0,10 cm, phân tán vào môi trường, thì số hạt tăng lên 1000 hạt và khi đó bề mặt riêng của pha phân tán là : 60 cm2 - Tiếp tục chia nhỏ các hạt có cạnh 0,01 cm, số hạt pha phân tán là 1000000 hạt và bề mặt tăng lên thành 600 cm2 23 ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA HỆ PHÂN TÁN KEO Hệ keo và hệ vi dị thể có bề mặt phân chia pha... PHÂN TÁN KEO Mọi quá trình chỉ xảy ra theo chiều giảm năng lượng tự do: dG