Post on 19-Feb-2023
2
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
3
2.1. Khái niệm hệ phân tán
Hệ phân tán
Hệ phân tán là hệ gồm nhiều cấu tử tồn tại dưới dạng hạt có kích thước nhỏ bé 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.
4
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
5
Hệ phân tán thô
Pha khuếch tán là chất rắn thì hệ được gọi là huyền phù.
Pha khuếch tán là chất lỏng thì hệ được gọi là nhũ tương.
Ví dụ
Ví dụ
Những hạt đất sét lơ lửng ở trong nước.
Sữa, dầu mỡ ở trong nước.
2.1. Khái niệm hệ phân tán
6
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
7
Độ phân tán D
là đại lượng nghịch đảo của kích thước hạt.
• D : độ phân tán
• a : kích thước hạta
1D
2.1. Khái niệm hệ phân tán
8
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
9
Phân loại theo trạng thái tập hợp
Môi trường
phân tán
là RẮN
xerosol (sol rắn)
Môi trường
phân tán
là LỎNG
lyosol (sol lỏng)
Môi trường
phân tán
là KHÍ
aserosol (sol khí)
2.2. Phân loại hệ phân tán
10
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
11
Môi trường phân tán là LỎNG
(Lyosol - sol lỏng)
- R/L: huyền phù
- L/L: nhũ tương
- K/L: nước ngọt…
2.2. Phân loại hệ phân tán
12
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
13
Phân loại theo mức độ liên kết
(Hệ keo)
Hệ keo ưu lỏng
(keo ưu lưu)
Hệ keo kỵ lỏng
(keo ghét lưu)
2.2. Phân loại hệ phân tán
14
Hệ keo ưu lỏng
(keo ưu lưu)
là hệ keo mà pha phân tán liên kết chặt chẽ với môi trường phân tán (thường lỏng).
Ví dụ: hồ tinh bột, mủ cao su…
2.2. Phân loại hệ phân tán
15
Hệ keo kỵ lỏng
(keo ghét lưu)
là hệ keo mà pha phân tán không liên kếtchặt 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
16
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.
17
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
18
Biểu diễn cấu tạo mixen keo AgI trong môi trườngKI dưới dạng công thức hay ký hiệu sau:
Ký hiệu
2.3. Cấu tạo hạt keo
19
Trong đó:
m: số phân tử hợp chất khó tan
n: 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
21
Tương tự cấu tạo và kí hiệu của mixen keo AgItrong môi trường AgNO3 là:
Ký hiệu
2.3. Cấu tạo hạt keo
23
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
24
Phương pháp điều chế hệ keo
Phương pháp
Phân tán
Phương pháp
Ngưng tụ
Phương pháp
Hoá học
Phương pháp
Vật lý
2.4. Phương pháp điều chế hệ keo
25
Phương pháp tinh chế hệ keo
Phương pháp
Thẩm tích
Phương pháp
Điện
Thẩm tích
Phương pháp
Siêu lọc
2.4. Phương pháp điều chế hệ keo
27
Độ bền tập hợp: (độ bền nhiệt động học) được xác định bởiđộ phân tán mà khi đó các hệ keo có khả năng chống lại sựkeo tụ
Độ bền động học: được xác định bởi chuyển động nhiệt củacác hạt
Thực chất độ bền của hệ keo phụ thuộc vào tương tác giữacác hạt keo
2.6. Sự keo tụ
Độ bền vững của hệ keo
28
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.Cγ
Ngưỡng keo tụ
2.6. Sự keo tụ
30
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
31
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
32
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 cm
Ví dụ: hỗn hợp bọt xà phòng
2.7. Một số hệ phân tán thô
33
Sol khí
là hệ dị thể gồm pha phân tán là khí hoặc lỏngphân 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
34
Sol rắn
là hê dị thể gồm pha phân tán là rắn, lỏng hoặckhí 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
35
Bài tập
Xác định ngưỡng keo tụ của dung dịch K2Cr2O7 0,01M đối vớikeo nhôm. Biết để keo tụ 1 lít keo đó phải thêm chất điện ly là0,0631 lít.
Bài 1.
)l/mol(10.631,01000.1000
0631,0.01,01000.
ω
V.Cγ 3
C : nồng độ chất điện ly (mol/l)
V : thể tích của dd điện ly, (ml)
: thể tích keo, (ml)
36
Điều chế keo hydroxol sắt (III) bằng cách cho từ từ dd FeCl3 vào nước đang sôi. Viết cấu tạo và ký hiệu keo.
Bài 2.
FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3 + 3HCl
Phương trình điều chế keo:
Ký hiệu keo:
{mFe(OH)3.nFe3+.(3n-x)Cl-}.xCl-
Bài tập
37
Điều chế keo hydronol sắt (III) bằng cách cho từ từ dd FeCl3 vào nước đang sôi. Viết cấu tạo và ký hiệu keo.
Bài 2.
Cấu tạo keo:
Fe(OH)3
Cl-
Fe3+
Fe3+
Fe3+
Fe3+
Cl-
Fe3+
Fe3+
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-Cl-
Cl-
Cl-
Bài tập
38
Viết công thức cấu tạo của Mixen keo khi cho Na2SO4 tác dụng với BaCl2 trong 2 trường hợp:
1. Dư Na2SO4
2. Dư BaCl2
Bài 3.
Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl
Phương trình điều chế keo:
Ký hiệu keo:1. {mBaSO4.nSO4
2-.(2n-x)Na+}.xNa+
2. {mBaSO4.nBa2+.(2n-x)Cl-}.xCl-
Bài tập