Bài giảng Hóa lý 2 (Phần 3): Chương 1 - Những khái niệm cơ bản

Bài giảng "Hóa lý 2 (Phần 3): Chương 1 - Những khái niệm cơ bản" được biên soạn với các nội dung chính sau: Khái niệm hấp phụ - Hóa keo; Phân loại hệ keo; Các hệ vi dị thể; Các tính chất của hệ keo; Hệ phân tán thô hệ bán keo. Mời các bạn cũng tham khảo bài giảng tại đây!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hóa lý 2 (Phần 3): Chương 1 - Những khái niệm cơ bản Phần 3 HẤP PHỤ -HÓA KEOTài liệu học tập:1. Hóa lý và hóa keo, Nguyễn Hữu Phú, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội, 2003.2. Giáo trình Hấp phụ-Hóa keo, Đinh Văn Hoan, Bộ môn Hóa lý, ĐHBK Hà nội, 19843. Hóa học chất keo, S.S. Voiutski, người dịch Lê Nguyên Tảo, NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp – Hà Nội, 1973.Tài liệu tham khảo:1. Introduction to Colloid and Surface Chemistry 4th Ed., Duncan J. Shaw, Butterworth-Heinemann, Burlington, MA, 2003.2. Surface and Colloid Chemistry Principles and Applications, K.S. Birdi CRC Press, 1 Boca Raton, 2010.Chương I. NHỮNG KHÁI NiỆM CƠ BẢN1. HÓA KEO: khảo sát các hệ phân tán cao dị thể đặc biệtà Hệ có ít nhất một kích thước trong khoảng 10-9m – 10-6m (nm - μm)= hệ có chứa các phân tử lớn và/hoặc các hạt có kích thước nhỏà Các yếu tố xác định bản chất của một hệ keo gồm: - Kích thước hạt - Hình dạng của hạt và độ linh động - Các tính chất bề mặt (bao gồm cả tính chất điện) - Tương tác giữa các hạt - Tương tác giữa các hạt và môi trường 2 I. KHÁI NiỆM2. HỆ PHÂN TÁN: gồm pha phân tán & môi trường phân tán - Pha phân tán: các hạt có kích thước nhất định phân bố trong toànthể tích của môi trường phân tán.3. ĐỘ PHÂN TÁN (D): đặc trưng nhất cho hệ phân tán 1 D= a a: kích thước hạt (m) VD: nếu hạt hình cầu, bán kính r à a = 2r nếu hạt hình lập phương, có độ dài cạnh ℓ à a = ℓ 3 I. KHÁI NiỆM 4. BỀ MẶT RIÊNG Sr: bề mặt ứng với một đơn vị thể tích pha phân tán S12 Sr = (m 2 /m3 ) V1S12: bề mặt phân chia giữa pha phân tán (pha 1) và môi trường phân tán (pha 2)V1: thể tích của pha phân tán (pha 1) à Bề mặt riêng, kích thước hạt và hình dạng hạt có liên hệ: S12 1 Sr = =k = kD V1 ak: hệ số phụ thuộc vào hình dạng hạt; VD: hạt hình cầu có k = 6 55. SỰ PHỤ THUỘC CỦA BỀ MẶT RIÊNG Sr VÀO KÍCH THƯỚC Tại sao hệ keo không dị thể? R < 10 nm: công nghệ nano Ảnh hưởng của bề - Bề mặt riêng lớn mặt không thể bỏ - Năng lượng tự do bm lớn qua 10% II. PHÂN LOẠI HỆ KEO VÀ CÁC HỆ VI DỊ THỂ1. PHÂN LOẠI THEO ĐỘ PHÂN TÁN (kích thước pha phân tán) nanoPhân tánphân tử Hệ phân tán keo Hệ vi dị thể Hệ phân tán thô Hệ dị thể Hóa keo 7 2. PHÂN LOẠI THEO TRẠNG THÁI TẬP HỢP (rắn, lỏng, khí)Pha phân Môi Kí hiệu Tên hệ Ví dụ tán trường Khí Khí K/K --- Lỏng Khí L/K Sương, mù Thuốc trừ sâu Rắn Khí R/K Khói, bụi Khói, bụi Khí Lỏng K/L Bọt, nhũ tương khí Bọt bia Lỏng Lỏng L/L Nhũ tương Sữa Rắn Lỏng R/L keo, huyền phù, sol Sơn, dịch tế bào Khí Rắn K/R Bọt rắn, xốp, Đá bọt Lỏng Rắn L/R Gel Bơ, thạch Rắn Rắn R/R Sol rắn, hợp kim Thủy tinh màu, đá quýSương mù 10Bọt lỏng 1112Sol -Gel 133. PHÂN LOẠI THEO TƯƠNG TÁC+ Ưa lỏng (liophilic): keo tương tác mạnh với môi trường phântán à loại keo này có thể tồn tại với nồng độ khá lớn mà khôngcần chất bảo vệ. VD: SiO2 trong nước+ Kỵ lỏng (liophobic): keo Na trong benzen, chỉ tồn tại với nồngđộ rất nhỏ à hoặc phải thêm chất bảo vệ Tăng nồng độ keo ưa lỏng à gel Tăng nồng độ keo kỵ lỏng à kết tủaƯa nước (hydrophilic); Kỵ nước (hydrophobic): khi môi trườngphân tán là nước.Ưa dầu (lipophilic); Kỵ dầu (lipophobic): môi trường phân tán làchất không phân cực (dầu) 14Sol: Các hạt keo không tương tácGel: Các hạt keo tương tác à bộ khung chứa MT phân tán Công nghệ sol-gel và sản phẩmhttp://sariyusriati.wordpress.com/2008/10/21/sol-gel-technology/ Chương II. CÁC T/CHẤT CƠ BẢN ...