Nghiên cứu hóa keo (In lần thứ 2): Phần 2

Nối tiếp nội dung phần 1, phần 2 cuốn sách "Hóa keo" cung cấp cho người học các kiến thức: Tính chất các hệ keo, độ bền vững của các hệ keo ghét lưu, các hệ keo trong môi trường lỏng và khí. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu hóa keo (In lần thứ 2): Phần 2 Chương 3 Tính chất các hệ keo 3.1 Tính chất động học phân tử 3.1.1 Sự khuếch tán Nôu t r o n g m ộ t h ệ (hệ khí, d u n g dịch p h â n tử h a y d u n g d ị c h keo) có sự k h ô n g đ ồ n g n h ấ t vê m ậ t độ h ạ t h a y n ồ n g độ thì sẽ có sự di c h u y ê n c á c h ạ t t ừ v ù n g n ồn g độ c a o tới v ù n g n ồ n g độ t h â p , q u á t r ì n h s a n b ă n g n ồ n g độ đó gọi là s ự k h u ế c h tán. s H ỉn h 3.1. D ò n g k h u ế c h tán đi q ua tiết d iệ n s ỉ ) ể c ụ t h ể c h u n g t a h ì n h d u n g m ộ t ô n g h ì n h t r ụ t i ế t d iện s , t r o n g dó n ồ n g độ h ạ t t h a y đối t h e o t r ụ c ô n g ( t r ụ c x), c = C ( x ) . dC G i á t h i ê t t r ê n k h o ả n g c á c h d x n ồ n g dô t h a y đoi dc, d a o h à m — dx dược gọi là g r a đ i e n n ồ n g độ. T r o n g điều kiện đó, lư ợ n g c h ấ t d m đi q u a tiôt d iệ n s t r o n g th òi g i a n d t b ằn g : 53 dC trong đó: D là hê sô khuếch tán. Vì dm > 0, —— < 0 (c giâm chi X dx tăng) nên ờ vô phải có dâu (Từ 3.1) có th ể viết: dm Sdt trong đó i là dòng khuếch tán, đó là lượng chất đi qua mộ dơn vị diện tích trong dơn vị thời gian. Hai hệ thức ( 3. 1 ) và ( 3 .2) được gọi là định luật Fik. Từ (3.2) dễ dàng suy ra đơn vị của D. Trong hệ đỉn vị CGS, D có đơn vị cm /s. C ác khí có hệ sô khuếch tán lớn n h ú. D được tính theo công thức: D = -À U (3.3) 3 trong đó: Ả - quãng đường tự do trung bình, còn u - tóc độ tru n g bình của phân tử khí. Hệ sô' khuếch tán của các h ạ t keo bé hơn nhiều, D đơỢí tính theo công thức: trong đó: k - h ằn g sô' Boltzman, T - nhiệt độ tuyệt dôi, B - lệ S(7 ma sát của h ạt keo trong môi trường phân tán. Đôi V I cá* hạt Ớ hình cầu lớn bán kính r trong môi trường có độ nhớt rị, a cỏ B = 6 tr|r, 7 do đó: Vi (ỉu / Tì nỉ) hr só klìuỏch tán cua các hạt son co r .'>() nm troiìK môi tníónỊí mí(k* (1 nhiệt độ phòng. Gicíỉ. Xước: có (lô nhỏt ì] - 10 p (Poise). Th ay giá trị trong ( ' . • ) ta (‘ó: > n 1.38.10 H’ x 300 _ , .. . . . K 2, 1) ----- _ - .'1, 3.10 cm /s 6 x 3 ,1 4 .1 0 2 X 50 > 10 ' 3 . 1 . 2 Á p suất thẩm thâu C ù n g tương tự như dung dịch phân tư, dung dịch keo dược đạc t rù n g bang áp suất thám thấu là áp suất phai đặt lên clung dịch đê cho dung môi không đi vào dung dịch qua màng bán thám. Đỏi với dung dịch loãng có nồng độ c , áp suât tham thấu 71 ihĩọc tính theo phương trình: 7 = CRT 1 (3.6) So với dung dịch phân tử, dung dịch keo có đặc điểm là non\T (Ịộ h ạ t rất bé, do đó áp suất t h ẩ m thấu cực bé. Ví d ụ 2 . Tính áp suất thẩm t h ấ u cùa dung dịch đường có nờiìịT độ 1 mol/1 ỏ nhiệt độ 3 0 ° c . Giải. Theo hệ thức (3.6) ta có: 7 = CRT = 1 .0 ,0 8 2 .3 0 3 = 2 4 , 8 a t m 1 Ví d ụ 3 . Tính áp suất thâm t h ấ u c ủ a son vàng trong nước có nồng độ 1 0 1:> hạt/em * ỏ 30'V (đav là nồng độ lớn nhất) của chmK dịch son có thê điều chê được. Giái. T a có: c = 101;> hạt/cm * - l() ls hạt/^ — 10 ì(S 6. 10~’* mol/f / _ I 0 IX * 0 082 > 303 5 7 — V Ri 1 = -------------- - 4,1.10 at 111 6 .1 0 '' 3.1.3 C h u y ể n đ ộ n g B r a o Chuyển động Brao được mô t ả trên hình 3.2. Đó là sự chu y ến động hỗn loạn của các h ạ t keo do kết q u á va ch ạm VÓI c á c phân tử dung môi. Đổi với h ạ t lỏn, sự va ch ạm với các phản tử dung môi có thê coi là đồng đều ỏ mọi phía, do đó không có chuyển động Brao. Chỉ đôì vối h ạ t bé, khi x u n g lượng m à h ạ t H ìn h 3.2. H ìn h c h iế u d ư à n g ii của n h ậ n được do va chạm từ một m ột hạt trong c h u y ế n đ ộ n c B r a o p h í a k h ô n g c â n b ằ n g VỚI x u n g ... . ■ u . A ư b Các điếm trên k hiệu vị trí hạ ở các í lư ợ n g nhận dược từ p h ía đối thời điểm khác nhau diện thì h ạ t mỏi chuyên động. Hình 3.2 là hình chiếu của đưòng đi của một hạt lén r a n g giấy. Nếu ta lại chiếu hình này lên một đưòng th an g nào đt t rên tò giây ta được chuyển động B ra o trên một trục. Nôu lây r u n g bình cộng các hình chiếu tương tự của sự chuyên động của hạt tron g thời gian t thì kết quá sẽ bằng không, vì độ dời trunf binh về phía trái bàng độ dời trung bình vê phía phải. Đê đặc n i n g cho sự chuyên dời của hạt trong thời gian t xác định, ngíòũ ta bình phương các hình chiếu, sau đó lấy tru ng bình. Đại Ưíựng thu được gọi là độ dời bình phương tru ng bình ...