1.Cấu tạo của hạt keo:
+ Hạt keo gồm1 nhân, thường cĩ cấu tạo tinh thể, và lớp điện kép bao quanh. Tồn bộ hệ thống đĩ gọi là mixen hay hạt keo.
+ Ví dụ:
- Ví dụ 1: Keo dương AgI cĩ cấu tạo như sau:
- Ví dụ 2: Keo âm AgI cĩ cấu tạo như sau:
-Ví dụ 3: Keo Fe(OH)3 dương cĩ cấu tạo như sau:
2.Sơ lược các thuyết về cấu tạo lớp điện kép:
a.Thuyết Hemhơn (Helmholtz):
+ Thuyết này coi lớp kép là 1 tụ điện phẳng, thế giảm theo 1 đường thẳng. + Mơ hình lớp kép theo kiểu Hemhơn được chỉ ra trên H.X.6.
b.Thuyết Guy-Sépmen(Gouy-Chapman):
+ Quan điểm của thuyết này là các ion nghịch cĩ cấu tạo khuếch tán và thế giảm dần theo 1 đường cong .
+ Mơ hình lớp kép của Guy-Sépmen được chỉ ra trên H.X.7.
c.Thuyết Stec (Stern):
+ Lớp kép gồm 2 phần: phần thế giảm theo 1 đường thẳng (lớp hấp phụ) và phần thế giảm theo 1 đường cong (lớp khuếch tán).
+ Mơ hình lớp kép của Stec được chỉ ra trên H.X.8.
3.Sự keo tụ:
a.Khái niệm về sự keo tụ:
+ Độ bền vững của 1 hệ keo tức là khả năng của nĩ duy trì được trạng thái phân tán khơng đổi theo thời gian.
+ Các hệ keo khác với các dung dịch thật cũng như các dung dịch polimer là cĩ bề mặt riêng lớn nên chúng là những hệ khơng bền vững nhiệt động học và do đĩ, khơng bền vững tập hợp.
+ Chính vì vậy mà vấn đề làm cho hệ keo bền vững là vấn đề quan trọng của hĩa học chất keo và sự keo tụ là hiện tượng cũng hết sức quan trọng và đặc trưng cho các hệ keo.
+ Tính khơng bền vững của hệ keo thể hiện theo hai cách là:
- Số hạt giảm đi do kết quả của sự tái kết tinh, tức là quá trình kết tinh các hạt lớn thành hạt lớn hơn và các hạt nhỏ thì bị tan dần ra. Nhưng trường này ít gặp và khơng phổ biến đối với các hệ keo.
- Các hạt liên kết lại với nhau thành những tập hợp (thành hạt lớn hơn-đĩ là sự keo tụ). Đây là trường phổ biến và cĩ ý nghĩa quan trọng trong thực tế.
Sự liên kết các hạt keo lại với nhau là do kết quả của sự va chạm giữa các hạt nhưng khơng phải va chạm nào cũng dẫn tới hiệu quả mà chỉ cĩ 1 số va chạm cĩ hiệu quả, phụ thuộc vào tính chất bề mặt của các hạt keo.
Khi đưa vào hệ keo1 lượng nhỏ chất cĩ khả năng hấp phụ thì những tính chất bề mặt của hạt keo bị thay đổi mạnh và do đĩ, kết quả của sự va chạm cũng sẽ thay đổi.
Khi hầu hết các va chạm đều dẫn đến hiệu quả, ta cĩ sự keo tụ nhanh và khi khơng phải như vậy, ta cĩ sự keo tụ chậm hoặc hệ keo bền vững.
+ Cĩ hai lực xuất hiện giữa các hạt keo là: - Lực hút phân tử Vandecvan.
- Lực đẩy tĩnh điện do các hạt keo mang điện cùng dấu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tùy thuộc vào tương quan giữa 2 lực nĩi trên mà hệ keo bền vững hay bị keo tụ. Khi lực hút thắng lực đẩy thì hệ keo bị keo tụ và ngược lại, khi lực hút thua lực đẩy thì hệ keo bền vững.
b.Sự keo tụ bằng chất điện li:
+ Hầu hết các chất điện li đều cĩ khả năng gây keo tụ hệ keo.
+ Khả năng gây keo tụ của chất điện li được đặc trưng bằng nồng độ tối thiểu của nĩ cần để gây keo tụ một hệ keo nhất định với một tốc độ nhất định -đĩ là ngưỡng keo tụ và được biểu thị bằng đơn vị mmol/lít hoặc mđlg/lít, kí hiệu ngữơng keo tụ là γ.
+ Giá trị γ phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch keo; do đĩ, giá trị γ của các tác giả khác nhau là khác nhau.
+ Quy tắc Sundê-Hacdi (Schoulze-Hardi):
- Chỉ cĩ ion ngược dấu với hạt keo mới cĩ khả năng gây keo tụ hệ keo.
- Các ion cĩ hĩa trị càng càng cao thì khả năng gây keo tụ càng lớn, γ càng nhỏ. + Khả năng gây keo tụ của các ion cùng hĩa trị tăng khi bán kính ion tăng đối với cation và giảm đối với anion.
Ví dụ: Đối với keo âm thì Li+ < Na+ < K+ và đối với keo dương thì Cl- > Br- > I-. + Các ion hữu cơ cĩ khả năng gây keo tụ mạnh hơn nhiều các ion vơ cơ cùng hĩa trị vì các ion hữu cơ cĩ khả năng hấp phụ mạnh hơn nhiều. Các ion hữu cơ cùng hĩa trị, ion nào cĩ khả năng hấp phụ mạnh hơn sẽ cĩ khả năng gây keo tụ mạnh hơn .
Ví dụ: C17H35COO- >C15H31COO-; C12H25C6H4SO3- >C12H25SO4-; C17H35COO- > Cl-; C16H33NH3+ >Na+.
+ Người ta thấy rằng sự keo tụ bắt đầu xảy ra ở thế dê ta tới hạn là khoảng 30 mv (khơng xét dấu).
+ Sự phụ thuộc của tốc tộ keo tụ (v) vào nồng độ chất điện li cho vào (C) được biểu biễn bằng đồ thị ở H.X.9.
Trên đồ thị H.X.9, vùng 1 là vùng dung dịch keo bền vững, vùng 2 là vùng dung dịch keo cĩ sự keo tụ chậm và vùng 3 là vùng dung dịch keo cĩ sự keo tụ nhanh.
CHƯƠNG XI. CÁC HỆ VỚI MƠI TRƯỜNG PHÂN TÁN KHÍ, LỎNG VÀ RẮN VÀ XÀ PHỊNG.