KHÁI QUÁT VÀ PHÂN LOẠI HỆ KEO

KHÁI QUÁT VÀ PHÂN LOẠI HỆ KEOBach Hai Duong

1.1. KHÁI QUÁT VỀ HOÁ HỌC CHẤT KEO Hoá học chất keo là khoa học nghiên cứu đặc tính của các hệ phân tán dị thể đặc biệt được gọi là hệ keo (hoặc dung dịch keo) và các quá trình xảy ra trong các hệ này. Những hệ này rất phổ biến trong tự nhiên và có ý nghĩa to lớn trong kĩ thuật. Để nghiên cứu các hệ này cần những phương pháp nghiên cứu đặc biệt và những dụng cụ đặc biệt như kính siêu vi, kính hiển vi điện tử, máy siêu li tâm, các loại máy điện di.... Hệ keo (dung dịch keo) là hệ phân tán dị thể bao gồm pha phân tán (chất tan)-được chia nhỏ đến dạng tập hợp các phân tử, nguyên tử, ion (kích thước hạt khoảng 10-9-10-7 m) và được phân bố trong môi trường phân tán đồng nhất (dung môi). Cần lưu ý rằng thuật ngữ " chất keo " ở đây không chỉ đơn thuần dùng để chỉ những chất có tính chất dính, mà là vật chất ở vào trạng thái keo. Tên gọi chất keo chỉ mang tính lịch sử, còn bản chất của vấn đề là các tính chất hoá lý của vật chất ở vào trạng thái keo-tức là trạng thái phân tán rất cao. Theo đối tượng nghiên cứu của môn học này thì danh từ " Hoá học chất keo " mà ta đang gọi nên thay bằng " Hoá lý học các hệ phân tán keo " cho phù hợp hơn. Vào những năm 40 của thế kỷ 19, nhà bác học ý Selmi là người đầu tiên lưu ý đến tính chất bất thường của một số dung dịch mà ngày nay gọi là dung dịch keo. Việc nghiên cứu hoá học chất keo được bắt đầu vào những năm 60 của thế kỷ 19 khi Graham dùng màng động vật tách được những chất có tính dính như gelatin, gôm arabic, tinh bột. Ông đã gọi dung dịch các chất này là dung dịch keo (colloid) đi từ chữ Latinh colla có nghĩa là hồ dán. Hiện nay, việc nghiên cứu các dung dịch cao phân tử như anbumin, xenlulozơ, cao su và nhiều chất cao phân tử khác, đã tách thành môn học riêng là hoá học các chất cao phân tử. Hệ keo là hệ dị thể có bề mặt phân cách pha rất lớn nên chúng không bền về mặt nhiệt động, có hiện tượng phân tán ánh sáng. Trong dung dịch, các hạt keo mang điện nên có các hiện tượng điện động học. Ngoài ra, các hiện tượng bề mặt như sức căng bề mặt, hiện tượng thấm ướt, chất hoạt động bề mặt ...có ý nghĩa quan trọng trong việc nghiên cứu các hệ thống keo. 1.2. KHÁI NIỆM VỀ ĐỘ PHÂN TÁN Để làm số đo cho hệ phân tán có thể dùng kích thước hạt a (đối với hạt cầu thì a là đường kính d, với hạt lập phương thì a là chiều dài cạnh l, với hạt có hình khác thì a có giá trị hiệu dụng) hay nghịch đảo của a là D = 1/a; D được gọi là độ phân tán. Cũng có thể dùng bề mặt riêng S r là bề mặt của tất cả các hạt được quy về một đơn vị thể tích pha phân tán. Kích thước hạt a càng nhỏ thì D, S r càng lớn. Sự phụ thuộc của bề mặt riêng vào kích thước hạt được biểu diễn trên hình 1.1. Tuỳ theo kích thước hạt người ta phân biệt các hệ phân tán phân tử (a < 10-9 m), các hệ keo (10-9 m < a < 10-7 m) và các hệ phân tán thô (a > 10-7 m). Bảng 1.1. Sự thay đổi bề mặt riêng khi chia nhỏ 1cm 3 chất.

See full PDFdownloadDownload PDF