3 độ bền hệ keo sự keo tụ

Độ bền hệ keo Sự keo tụ Lý thuyết tính bền Thời gian hạt phân bố đồng hệ dài → tính bền cao Tính bền hệ biến Tính keo tụ (đơng tụ): tính kết dính, tính tập hợp đơng vón sa lắng Pha keo tụ: hạt chất phân tán Pha lỏng: môi trường phân tán Độ bền hệ keo  Độ bền động học (độ bền phân bố)  Là khả chống lại sa lắng hạt  Do chuyển động Brown → hạt keo tránh khuynh hướng lắng tác dụng trọng lực  Tỉ lệ nghịch với kích thước hạt phân tán  Độ bền nhiệt động học (độ bền tập hợp)  Là khả chống lại tập hợp hạt  Do hạt keo tích điện dấu đẩy nhau, hạt keo có lớp vỏ solvate bao quanh ngăn cản va chạm trực tiếp hạt  Kích thước hạt nhỏ → tính bền tập hợp Thế hút hạt  Kích thước hạt + trạng thái bề mặt → tính bền hệ  Trạng thái điện tích bề mặt, điện bề mặt → tương tác hạt Thế hút (Ψh): A l n A h ln : số hút : khoảng cách hạt : số nguyên dương (tùy thuộc vào giá trị l)  Là tổng lực hút phân tử tạo nên hạt  Có dấu âm  Độc lập với chất điện ly môi trường Thế đẩy hạt Thế r đẩy(Ψđ): đ 2 ln(l e d ) r : bán kính hạt d : bề dày lớp điện kép l : khoảng cách tính từ tâm hạt φ0 : điện bề mặt hạt ε : lực ion dung dịch  Xuất hạt keo mang điện dấu gần  Có dấu (+) Thế tổng hợp (ΨT)  Trạng thái phân tán hay đông tụ hạt phản ánh quan hệ hút đẩy, diễn tả tổng hợp T h đ  ΨT đạt cực đại l ~ d  Nếu l < d: ΨT giảm keo tụ xảy  Nếu l > d: không xảy keo tụ hệ trạng thái bền Hệ keo bền giá trị ζ lớn Muốn qt keo tụ xảy ra, phải giảm ζ Sự keo tụ Quá trình keo tụ xảy phụ thuộc vào yếu tố:  Tăng nhiệt độ → tăng chuyển động Brown → tăng số va chạm có hiệu hạt  Thêm chất điện → giảm ζ Quá trình ly bắt đầu xảy keo tụ ζ đạt giá trị tới hạn  Thay đổi nồng độ hạt phân tán  Tác dụng học  Thời gian Sự keo tụ tương hỗ (tt)  Giữa keo ghét lưu chất bán keo  Chất bán keo: chất HĐBM, chất HĐBM anion C12H25SO4Na chất HĐBM cation C12H25(CH3)3NBr  Trong dd nước, chúng điện ly anion cation HĐBM - C12H25SO4Na → C12H25SO4 + Na + + C12H25(CH3)3NBr → C12H25(CH3)3N + Br - Sự keo tụ tương hỗ (tt) Sự keo tụ tương hỗ (tt)  Khi thêm chất bán keo vào hệ keo ghét lưu xảy tượng hấp phụ chọn lọc định hướng Hạt ghét lưu hấp phụ chất hoạt động bề mặt cation anion tùy theo điện tích hạt âm hay dương  Nồng độ chất HĐBM nhỏ: hấp phụ đơn lớp → tăng tính kỵ nước → keo tụ xuất  Nếu ζ → độ phủ θ=100%, tính kỵ nước tăng đến cực đại, tính bền nhiệt động giảm đến cực tiểu  Nồng độ chất HĐBM tiếp tục tăng → x/h lớp hấp phụ thứ 2, hạt đổi dấu điện tích, ζ tăng dần, đẩy tăng dần Bài tập 10ml hệ keo Fe2O3 (hạt keo có kích thước -5 trung bình R=10 cm, khối lượng riêng -3 3,6g.cm ) nồng độ 1% theo khối lượng, bị keo tụ 1ml dung dịch NaCl 10% Nhưng thêm vào 1,5mg albumin (khối lượng phân tử = 35400) keo bền, khơng đơng tụ 1ml mà hàng chục ml NaCl 10% Hãy giải thích  Biết albumin keo ưa nước Coi khối lượng riêng hệ keo Fe2O3 -3 1g.cm Bài tập Lấy 1,5mg albumin tập pha thành 1l dung dịch albumin, cho giọt (bằng 1/25 ml) dung dịch vào 10ml hệ keo Fe2O3 1% (như ví dụ trên) tượng keo tụ xảy Giải thích Động học trình keo tụ chất điện ly Có dạng keo tụ  Keo tụ chậm  Xác suất va chạm <  Tốc độ keo tụ phụ thuộc nồng độ chất điện ly (1): keo bền vững (2): keo tụ chậm (3): keo tụ nhanh  Keo tụ nhanh  Mỗi va chạm gây keo tụ (xác suất va chạm = 1)  Tốc độ keo tụ không phụ thuộc nồng độ chất điện ly C > CB, tốc độ keo tụ không phụ thuộc nồng độ chất đly, ζ = Động học keo tụ chất điện ly (tt)  Quá trình keo tụ xảy theo chế phản ứng phân tử Động học keo tụ chất điện ly (tt)  Tại t0 = 0: số hạt đơn n0  Sau thời gian t: số hạt đơn n1, hạt kép đôi n2, hạt kép ba n3, hạt kép i ni,… Tổng số hạt hệ sau thời gian t  ∑n = n1 + n2 + n3 + …+ ni +… (∑n < n0) Pt tốc độ phản ứng d n k( n)2 v hay dt k: số tốc độ, đặc trưng cho xác suất va chạm hạt n n0 d n kdt ( n2) kn t Động học keo tụ chất điện ly (tt)  Thời gian bán keo tụ (T): khoảng thời gian để số hạt hệ đơn vị thể tích n nửa n T kn0 n0 n n t T n0 t α: hệ số điều chỉnh T Các phương pháp điều chế dung dịch keo  Phương pháp phân tán  Phương pháp ngưng tụ  Ngưng tụ trực tiếp  Ngưng tụ hóa học  Phương pháp pepti hóa ... Ngưỡng keo tụ tổng hợp nhỏ tổng ngưỡng keo tụ riêng với tỷ lệ dùng C 1C n 2122 1C C 1C n 31 32 2C Sự keo tụ tương hỗ Là keo tụ hệ keo hệ keo có điện tích trái dấu; hệ keo ưa lưu; dd chất bán keo  keo. .. → hệ keo đông tụ trở lại Hiện tượng bất thường keo tụ chất điện ly (tt) VD: Sự keo tụ keo âm Pt FeCl3 Sự keo tụ hỗn hợp chất điện ly  Tác dụng cộng tính ion gây keo tụ  Các ion gây keo tụ độc... (1): keo bền vững (2): keo tụ chậm (3) : keo tụ nhanh  Keo tụ nhanh  Mỗi va chạm gây keo tụ (xác suất va chạm = 1)  Tốc độ keo tụ không phụ thuộc nồng độ chất điện ly C > CB, tốc độ keo tụ không