Hệ phân tán khí(bọt khí) trong chất lỏng gọi là hệ phân tán bọt. Đó là hệ thống bọt,
được tạo ra khi thổi mạnh chất khí (không khí, CO2…)vào một chất lỏng tạo bọt hoặc vào một chất lỏng có chất tạo bọt. Chất tạo bọt thường là chất hoạt động bề mặt như axit béo, xà phòng, protêin , saponin… (Đó cũng thường là chất tạo nên tính bền cho nhũ tương D/N)
Chất tạo bọt hấp phụ trên 2 màng của lớp chất lỏng – xem hình VI.6.
Ởđây chúng ta chỉ đề cập đến hệ thống bọt (có ý nghĩa trong ngành sản xuất và đời sống) Bọt bao gồm các tế bào khí đa dạng tạo nên cấu trúc xốp tổ ong. Hệ thống bọt tuy có diện tích bề mặt lớn, nhưng năng lượng bề mặt là cực tiểu để bọt tồn tại được. Thoả mãn quy tắc đó thì trên 1 cạnh lỏng của bọt luôn luôn có 3 màng tạo nên với nhau một góc 1200 và ở
một điểm chỉ có thể tạo 4 cạnh đi qua. Các bọt khí sắp xếp sít nhau làm cho bọt có tính bền vững cơ học nào đó.
Bọt sau khi hình thành sẽ bị phá huỷ. Hệ có chất tạo bọt có sức căng bề mặt nhỏ, nhưng khi tạo thành, hệđã nhận năng lượng (để tăng số lượng hạt bọt). Do đó sẽ có quá trình tự diễn theo chiều giảm năng lượng, theo cách màng chất lỏng không ngừng chảy dồn theo chiều sức hút của trọng lực. Vì thế màng mỏng dần. Cho đến khi độ dày của màng bọt nhỏ
hơn 10-5 cm thì mầu sắc (do sự khuếch tán ánh sáng) của màng thay đổi hẳn. Từ đa sắc chuyển thành không sắc (không còn tính khuếch tán ánh sáng) và sau đó bọt vỡ
Vậy hệ thống bọt không có tính bền động học, còn tính bền tập hợp rất phụ thuộc bản chất và nồng độ chất tạo bọt. Các chất tạo bọt có khảnăng tạo thành các màng bề mặt bão hòa và tạo dung dịch có độ nhớt cao sẽ tăng tính bền cơ học cho bọt.
Lỏng Khí Chất tạo bọt
Công nghệ tạo bọt được sử dụng nhiều trong kỹ thuật: tạo màng xốp, tuyển nổi, chế
tạo bia và nước giải khát, tạo chế phẩm cứu hoả… Tuy nhiên sự tạo bọt cũng gây nên nhiều trở ngại cho hệ như: ngăn cản sự bay hơi trong nồi chưng, tạo ra hệ dị thể… Trường hợp ấy cần thêm vào chất chống tạo bọt. Ví dụ: rượu (như rượu amylic, octylic được dùng nhiều) và ete thông thường.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 6
1. Thuyết mixen và thuyết phân tử về sự tạo thành dung dịch polyme? 2. Nhiệt động học về sự hòa tan polyme trong dung môi thích hợp?
3. Sự trương của polyme? Phân biệt sự trương hạn chế với sự trương không hạn chế? 4. Keo ưa lưu? Ví dụ. Sự khác nhau cơ bản giữa các hệ keo ưa lưu và hệ keo ghét lưu.
5. Đặc tính hóa keo của dung dịch protit? Trạng thái đẳng điện và điểm đẳng điện? Tính chất dung dịch protit ởđiểm đẳng điện?
6. Hiệu ứng muối kết và các biện pháp keo tụ protit? 7. Tính bền của hệ keo ưa lưu và các biện pháp keo tụ?
8. Đặc điểm của dung dịch bán keo? Nồng độ tới hạn mixen? Mô hình mixen xà phòng trong môi trường nước?
9. Tác dụng tẩy rửa, tác dụng nhũ hóa của dung dịch bán keo? Chất bán keo không ion hóa và chỉ số HLB?
10. Phân loại nhũ tương? Chất nhũ hóa và cơ chế làm bền nhũ tương của nó? Hiện tượng đảo nhũ?
11. Cấu tạo bọt? Tính bền động học và tính bền tập hợp của hệ bọt?
12. Thêm 1g casein (M=108.000) vào 1 lít dung dịch A tạo bởi 800ml dung dịch NaCH3COO 0,12M và 200ml dung dịch CH3COOH 0,08M được hệ A.
a/ Tính khối lượng trung bình (theo gam) của 1 hạt casein trong hệ A?
b/ Cho biết dấu điện tích ưu thế và hình dạng hạt casein (dạng hình cầu, dạng hình sợi mở) trong hệ A? Biết pKCH3CO¤OOH =4,75 và điểm đẳng điện của casein là pH = 6,7.
Trả lời: 1,428.10-9g. 13. Hòa tan 2,5g gelatin (M=86000) vào 500ml dung dịch NaHSO4 0.004M.
a/ Tính khối lượng trung bình (theo gam) của 1 hạt gelatin trong dung dịch thu được?
b/ Cho biết dấu điện tích ưu thế và hình dạng gelatin trong dung dịch trên? Biết điểm đẳng
điện của gelatin là pH = 4,7.
CHƯƠNG VII
SỰ TẠO CẤU THỂ. HỆ PHÂN TÁN MÔI TRƯỜNG KHÍ
Cấu thể là một trạng thái của hệ keo phổ biến trong tự nhiên đó là trạng thái rắn hoặc gần rắn của 1 hệ phân tán, cần thiết cho sự tạo hình của đất, của việc chế biến thực phẩm… Trong chương này cũng đề cập đến hệ phân tán trong môi trường khí (aerosol và bột)
đó là loại hệ phân tán vi dị thểđa dạng và đa phân tán thường gặp trong thực tế .