Tải bản đầy đủ (.docx) (30 trang)

Hóa học về trạng thái keo

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (681.58 KB, 30 trang )

HỆ PHÂN TÁN................................................................................................................................................3
1.Hệ phân tán................................................................................................................................................3
2. Phân loại hệ phân tán...............................................................................................................................3
2.1. Theo kích thước hạt...........................................................................................................................3
2.2. Theo trạng thái tập hợp của các pha.................................................................................................4
2.3. Theo sự tương tác giữa các pha........................................................................................................4
3. Độ phân tán...............................................................................................................................................6
4. Diện tích bề mặt của hệ phân tán.............................................................................................................6
5. Độ ổn định của hệ phân tán keo...............................................................................................................7
6. Vai trò của hệ phân tán trong đời sống....................................................................................................7
6.1. Điều trị...............................................................................................................................................7
6.2. Ổn định..............................................................................................................................................8
6.3. Hấp thu..............................................................................................................................................8
6.4. Sự phóng thích thuốc tại mục tiêu....................................................................................................8
6.5. Phim ảnh............................................................................................................................................8
6.6. Trong thực phẩm: sữa, cream............................................................................................................8
6.7. Sơn, mực in.......................................................................................................................................8
ĐIỀU CHẾ VÀ TINH CHẾ KEO....................................................................................................................8
1. Điều chế keo.............................................................................................................................................8
1.1. Phương pháp ngưng tụ......................................................................................................................9
1.2. Phương pháp phân tán.....................................................................................................................10
2. Tinh chế keo...........................................................................................................................................12
2.1. Phương pháp thẩm tích...................................................................................................................12
2.2. Điện thẩm tích.................................................................................................................................12
2.3. Lọc gel.............................................................................................................................................12
2.4. Phương pháp siêu lọc......................................................................................................................13
TINH CHẤT CỦA HỆ KEO..........................................................................................................................13
1. Tính chất động học của hệ keo..............................................................................................................13
1.1. Chuyển động Brown của hạt keo....................................................................................................13
1.2. Sự khuếch tán của hệ keo................................................................................................................13
1.3. Áp suất thẩm thấu............................................................................................................................14


1.4. Sự sa lắng........................................................................................................................................15
2. Tính chất quang học của hệ keo.............................................................................................................15


2.1. Sự nhiễu xạ ánh sáng.......................................................................................................................15
2.1.1. Hiện tượng nhiễu xạ Tyndall...................................................................................................15
2.1.2. Phương trình nhiễu xạ ánh sáng của Rayleigh........................................................................16
2.1.3. Một số hệ quả rút ra từ phương trình Reyleigh.......................................................................16
2.1.4. Ứng dụng của hiện tượng nhiễu xạ.........................................................................................16
2.2. Sự hấp phụ ánh sáng.......................................................................................................................17
3. Tính chất điện học của hệ keo................................................................................................................18
3.1. Cấu trúc tiểu phân keo....................................................................................................................18
3.2. Mơ hình và cơng thức cấu tạo tiểu phân keo..................................................................................19
3.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới thế điện động học ...............................................................................19
3.4. Thí nghiệm về sự tích điện của hệ keo...........................................................................................20
3.4.1. Hiện tượng về điện di hay điện chuyển...................................................................................20
3.4.2. Hiện tượng điện thẩm..............................................................................................................20
3.4.3. Điện thế chảy và điện thế sa lắng............................................................................................20
ĐỘ BỀN VỮNG VÀ SỰ KEO TỤ................................................................................................................20
1. Độ bền vững của hệ keo.........................................................................................................................20
1.1. Độ bền động học.............................................................................................................................21
1.2. Độ bền tập hợp................................................................................................................................21
1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền vững của hệ keo.......................................................................22
1.4. Phương pháp làm cho hệ keo bền vững..........................................................................................22
2. Sự keo tụ.................................................................................................................................................22
2.1. Keo tụ do chất điện ly.....................................................................................................................23
2.1.1. Keo tụ do sự trung hịa điện tích..............................................................................................23
Ảnh hưởng của nồng độ chất điện ly tới giá trị  được tính theo cơng thức:...................................23
2.1.3. Những keo tụ của chất điện ly.................................................................................................23
2.2. Một số hiện tượng keo tụ khác.......................................................................................................24

2.2.1. Keo tụ do thay đổi nhiệt độ......................................................................................................24
2.2.2. Keo tụ do tác động cơ học.......................................................................................................24
2.2.3. Keo tụ do hỗn hợp chất điện ly................................................................................................24
2.2.4. Keo tụ tương hỗ của hai hệ keo...............................................................................................24
HỆ PHÂN TÁN THÔ....................................................................................................................................25
1. Nhũ tương (Emulsions)..........................................................................................................................25
2. Phân loại nhũ tương...............................................................................................................................25


3. Thành phần của nhũ tương và đặc điểm................................................................................................26
4. Phương pháp nhận biết kiểu nhũ tương.................................................................................................26
5. Điều kiện hình thành và các yếu tố ảnh hưởng đến sự bền vững của nhũ tương.................................27
HỆ TIỂU PHÂN NANO................................................................................................................................28
1. Khái niệm...................................................................................................................................................28
2. Phân loại.................................................................................................................................................28
2.1. Dựa theo thành phần cấu tạo tiểu phân.........................................................................................28
2.2. Dựa theo cấu trúc tiểu phân...........................................................................................................29
2.3. Dựa theo tính chất bề mặt tiểu phân..............................................................................................29
3. Ứng dụng của hệ tiểu phân nano trong nghành Dược...........................................................................29

HỆ PHÂN TÁN
1.Hệ phân tán
Là một hệ trong đó có một hay nhiều chất (tồn tại dưới dạng tiểu phân) phân bố vào một chất
khác (môi trường phân tán)
Hệ phân tán gồm:
+ Pha phân tán (pha không liên tục, tướng phân tán, pha nội – internal phase) chứa các tiểu phân
+ Môi trường phân tán (pha liên tục, tướng ngoại, pha ngoại – external phase)
Pha phân tán hay môi trường phân tán có thể ở một trong ba trạng thái như khí, lỏng, rắn
Thơng thường người ta coi hạt phân tán có dạng hình khối lập phương hoặc hình cầu có kích
thước d.

Hệ đơn phân tán là hệ gồm các tiểu phân có kích thước đồng đều. Trường hợp này hiếm và chỉ
tạo ra bằng phương pháp riêng đặc biệt
Hệ đa phân tán là hệ gồm các tiểu phân có kích thước khác nhau, có kích thước trung bình
2. Phân loại hệ phân tán
2.1. Theo kích thước hạt
Hệ phân tán
Phân tử hoặc ion (dung dịch, hệ phân tán đồng
thể)
Keo (hệ siêu vi dị thể)

Kích thước tiểu phân
< 1nm
1 – 1000 nm


1 – 100 m

Thô (hệ vi dị thể, dị thể thô)
* Đặc điểm của hệ phân tán lỏng
HPT đồng thể
HPT phân tử, dung dịch
Kích thước ion hay phân tử 
1nm (giống với kích thước
của mơi trường phân tán)
Khơng quan sát được pha
phân tán bằng mắt thường
hay kính hiển vi
Trong suốt
Bền, muốn tách phải kết tinh
Có thể qua được giấy lọc

thường, màng siêu lọc
Hiện tượng khuếch tán mạnh

HPT keo
HPT siêu vi dị thể
1 – 1000 nm

HPT thô
1 – 100 m

Chỉ quan sát được bằng kính
hiển vi điện tử

Có thể quan sát được bằng
kính hiển vi quang học

Tương đối trong hoặc đục mờ
Khá bền và khá ổn định,
muốn tách phải dùng một số
yếu tố lý hóa
Có thể qua lọc thường (3 –
7), không quan màng siêu lọc
Chuyển động Brown, khuếch
tán yếu qua màng, có áp suất
thẩm thấu yếu

Đục rõ rệt
Độ ổn định thấp, dễ tách lớp
Khơng đi qua lọc thường
Khơng có hoặc rất yếu

chuyển động Brown, hiện
tượng khuếch tán rất yếu

2.2. Theo trạng thái tập hợp của các pha
Chất phân
tán
Khí
Lỏng
Rắn
Khí
Lỏng
Rắn
Khí
Lỏng
Rắn

Mơi trường
phân tán
Khí

Lỏng

Rắn

Hệ phân
tán
Hệ đồng
thể
Thô, keo
Thô, keo

Thô, keo
Thô, keo
Thô, keo
Thô
Keo
Keo

2.3. Theo sự tương tác giữa các pha
- Hệ keo thuận nghịch

Ví dụ
Hỗn hợp khí
Mây, sương mù, aerosol
Bụi, khói
Nước có gas, hệ bọt
Nhũ tương
Hỗn dịch
Bọt rắn, chất xốp
Gel
Hợp kim, ngọc, đá quý, bột
cốm


+ Là những hệ keo mà khi bốc hơi môi trường phân tán, ta thu được những cắn khô và nếu
những cắn khô này được phân tán trở lại vào mơi trường phân tán cũ thì tạo thành hệ keo trở lại
như ban đầu.
+ Ví dụ: khi phân tán agar, gelatin trong nước nóng hoặc cao su trong benzen ta thu được những
hệ keo thuận nghịch
+ Những hệ keo thuận nghịch có thể điều chế được nồng độ cao và ít bị đông tụ khi thêm chất
điện ly

- Hệ keo không thuận nghịch
+ Là những hệ keo khi bốc hơi dung mơi, có cắn khơ khơng trương nở khi tiếp xúc với môi
trường phân tán cũ và không phân tán trở lại thành hệ keo
+ Ví dụ: những hệ keo lỏng của các kim loại, keo AgI và keo lưu huỳnh trong nước là những hệ
keo không thuận nghịch
+ Keo khơng thuận nghịch thường khó điều chế ở nhiệt độ cao, hệ keo dễ bị ngưng tụ khi bảo
quản
- Keo thân dịch
+ Là những hệ keo mà tiểu phân của pha phân tán là các phân tử lớn có bản chất là chất hữu cơ,
polymer kích thước tiểu phân keo, được solvat hóa trong mơi trường phân tán
+ Q trình phân tán tiểu phân vào môi trường là tự xảy ra
+ Độ nhớt của hệ tăng nhanh khi tăng nồng độ tiểu phân, hệ có nồng độ cao có thể chuyển sang
dạng gel
+ Keo thân dịch có độ bền trạng thái tập hợp cao, không bị ảnh hưởng bởi chất điện ly
- Keo sơ dịch
+ Là những hệ keo mà tiểu phân của pha phân tán khó và khơng có ái lực với môi trường phân
tán, nếu môi trường là nước ta có keo sơ nước
+ Pha phân tán thường là các tiểu phân ngưng tụ từ chất vô cơ, thường khơng thuận nghịch. Thí
dụ như keo lưu huỳnh, keo AgI và keo kim loại
+ Quá trình phân tán tiểu phân vào mơi trường khơng tự xảy ra, cần có lực phân tán và chất gây
phân tán
+ Độ nhớt của hệ tăng không nhiều khi tăng nồng độ tiểu phân tán
+ Khơng ổn định trạng thái tập hợp khi có mặt năng lượng nhỏ chất điện ly
+ Khi tăng nồng độ của pha phân tán, keo sơ dịch sẽ bị keo tụ còn keo thân dịch dễ trở thành gel


+ Gel là hệ phân tán trong đó các tiểu phân tán tương tác với nhau tạo ra một mạng cấu trúc nhất
định, ràng buộc trong một khối liên kết và phân bố trong một mơi trường phân tán, ví dụ gel
thạch, gel alginat.
* Một số thuật ngữ thông dụng của các hệ keo

Hệ phân tán
Sol (keo)
Sol rắn
Sol khí/Keo khí/Aerosol/Khí
dung
Sol lỏng/Liosol
Hydrosol
Alcolsol

Pha phân tán
Tiểu phân có kích thước 1 – 1000
nm
Lỏng, khí
Lỏng, rắn

Mơi trường phân tán
Rắn, lỏng, khí

Rắn, lỏng, khí

Lỏng
Nước
Cồn

Rắn
Khí

3. Độ phân tán
Là đại lượng đặc trung cho độ min của hệ phân tán
Độ phân tán là nghịch đảo của kích thước hạt phân tán và được biểu thị:

D=
- d: kích thước hạt phân tán
- r: bán kính hạt
- D: độ phân tán
Thứ nguyên là cm-1
Trong các hệ phân tán, thường hạt phân tán có kích thước khơng đều nhau, có kích thước bất kì,
để đại diện cho một kích thước hạt keo người ta thường dùng khái niệm kích thước hạt trung
bình hoặc
4. Diện tích bề mặt của hệ phân tán
- Hệ phân tán đồng thể
+ Kích thước tiểu phân tán là những phân tử hoặc ion phân bố trong môi trường phân tán thường
là dung môi
+ Hệ phân tán là đồng thể và khơng có bề mặt phân chia pha
- Hệ phân tán dị thể
+ Hạt (pha) phân tán là tập hợp của nhiều phân tử chất phân tử, tạo ra một pha khác với môi
trường phân tán.
+ Giữa pha phân phân tán và mơi trường phân tán có bề mặt phân chia pha


+ Với cùng một khối lượng chất phân tán, nếu hạt phân tán càng nhỏ thì bề mặt phân chia pha
càng lớn. Ngược lại, khi kích thước hạt to, bề mặt phân chia và độ phân tán sẽ bé
- Bề mặt riêng của một hệ phân tán
+ Là tổng diện tích bề mặt của các tiểu phân trong một đơn vị thể tích hoặc một đơn vị khối
lượng của pha phân tán
S=
+ Với hệ phân tán có tiểu phân là khối cầu:
S=
S: diện tích bề mặt
r: bán kính
d = a: đường kính hạt

+ Tổng quát: S =

hay

S = k.D

K: hệ số tỷ lệ
Như vậy bề mặt riêng tỷ lệ nghịch với kích thước tiểu phân pha phân tán d và tỷ lệ thuận với độ
phân tán D
* Sự liên quan giữa bề mặt riêng và độ phân tán
- Khi kích thước hạt a nhỏ đạt kích thước phân tử hoặc ion, bề mặt phân chia biến mất
- Hệ phân tán thô, hệ phân tán keo và hệ vi dị thể những hệ này có bề mặt riêng lớn
- Vì vậy ở những hệ này các hiện tượng bề mặt như hấp phụ, thấm ướt rất quan trọng và có nhiều
ứng dụng trong thực tế
5. Độ ổn định của hệ phân tán keo
Hệ keo và hệ vi dị thể có bề mặt phân chia pha lớn. Ở bề mặt phân chia này có năng lượng tự do
bề mặt G rất lớn
Sự giảm năng lượng tự do bề mặt ở đây là giảm bề mặt phân chia pha, đây là quá trình tự nhiên
và tất yếu
Trong những hệ phân tán dị thể, quá trình tự thu hẹp bề mặt phân chia pha này thể hiện ở những
hiện tượng
- Sự keo tụ của hệ keo
- Sự hợp giọt của nhũ tương
- Sự phá vỡ các bọt


 Muốn hệ keo, nhũ tương bền người ta thường đưa thêm chất hoạt động bề mặt lên bề mặt
phân chia pha, làm giảm sức căng bề mặt của pha phân tán và mơi trường.
6. Vai trị của hệ phân tán trong đời sống
6.1. Điều trị

Hệ phân tán keo được dùng như tác nhân trị liệu trong nhiều lĩnh vực khác nhau
Ví dụ:
- Keo bạc: sát khuẩn
- Keo đồng: kháng ung thư
- Keo thủy ngân: trị bệnh giang mai
- Keo vàng: trị bệnh liệt nhẹ
- Thuốc nhỏ mắt Argyrol, Protargyrol
6.2. Ổn định
Ngăn cản sự kết bông các keo sơ dịch
Keo gelatin dùng trong bao viên, bao vi hạt bảo vệ hoạt chất khỏi tác động của môi trường
6.3. Hấp thu
Hệ keo có kích thước khá nhỏ, chúng có diện tích bề mặt rất lớn. Vì vật thuốc bào chế dưới dạng
keo được phóng thích lượng rất lớn
Thí dụ keo lưu huỳnh cho 1 lượng lớn lưu huỳnh và thường dẫn tới ngộ độc lưu huỳnh
6.4. Sự phóng thích thuốc tại mục tiêu
Các dạng thuốc với kích thước hệ keo được ưu tiên phóng thích tại gan, lách (cơ quan thân nước)
6.5. Phim ảnh
Keo bạc bromid trong gelatin tráng lên bản thủy tinh hoặc màng cellulose tạo bản nhạy cảm với
ánh sáng trong nhiếp ảnh
6.6. Trong thực phẩm: sữa, cream
6.7. Sơn, mực in
ĐIỀU CHẾ VÀ TINH CHẾ KEO
1. Điều chế keo
Hệ keo là hệ dị thể gồm các hạt có kích thước từ 10-7 – 10-5 cm phân tán trong môi trường phân
tán và ổn định trong thời gian sử dụng
Có 2 phương pháp điều chế keo:
- Phương pháp ngưng tụ: là quá trình kết hợp các phân tử hoặc ion có kích thước nhỏ trở thành
kích thước hạt keo



- Phương pháp phân tán: là quá trình chia nhỏ các hạt phân tán thơ đạt tới kích thước của hạt keo

1.1. Phương pháp ngưng tụ
Nguyên tắc: ngưng tụ là phương pháp điều chế keo bằng cách kết hợp nhiều phân tử, nguyên tử
hoặc ion để tạo thành tiểu phân hệ keo
a. Ngưng tụ đơn giản (ngưng hơi kim loại)
VD: đun nóng natri đến bốc hơi, cho hơi natri ngưng tụ trong hơi benzen (làm lạnh). Natri sẽ
ngưng tụ thành các hạt keo phân tán trong môi trường benzen
Tuy nhiên hơi natri ngưng tụ trong mơi trường nước ta có dd NaOH là dd thật không phải hệ keo
2Na + 2H2O  2NaOH + H2
b. Ngưng tụ do phản ứng hóa học
- Ngưng tụ do phản ứng trao đổi
AgNO3 + KI  AgI (keo) + KNO3
Micell có dạng:

- Ngưng tụ do phản ứng oxy hóa khử:
H2S + O2  S (keo) + H2O
Micell keo có dạng: [n(S).nHS-.(m-x)H+]x- . xH+
- Ngưng tụ do phản ứng khử muối vằng bằng formol
2 KAuO2 + 3HCHO + K2CO3  2Au (keo) + 3 HCOOK + KHCO3 + H2O
Micell keo có dạng:

- Ngưng tụ do phản ứng thủy phân:
FeCl3 + 3H2O --toC--> Fe(OH)3 (keo) + 3HCl


Micell keo có dạng:
c. Ngưng tụ bằng phương pháp thay thế dung môi
Lưu huỳnh (hoặc nhựa thông – colophan) tan nhiều trong cồn tuyệt đối, ko tan trong nước. Khi
hóa tan S vào cồn cao độ đến bão hòa ta được dung dịch S trong cồn cao độ

Thêm một lượng nước vào dd S bão hòa trong cồn, độ cồn giảm, lúc này độ tan của S trong dd
giảm. Các phân tử S tập hợp thành các tiểu phân nhỏ phân tán trong cồn thấp độ, tạo hệ keo mờ
đục
Tùy theo nồng độ của S bão hòa trong cồn, tỷ lệ thể tích của nước và thể tích của dd S trong cồn
ta thu được keo lưu huỳnh với những nồng độ và tính chất khác nhau
1.2. Phương pháp phân tán
Nguyên tắc:
- Phân tán là quá trình dùng năng lượng để phá vỡ lực liên kết bên trong của các hạt thơ để tạo ra
các tiểu phân có kích thước của hệ keo
- Như thế, khi điều chế hệ keo bằng phương pháp phân tán, trong hệ keo đã hình thành nhiều hạt
min có độ phân tán cao tức là bề mặt tiếp xúc pha của hệ phân tán keo tăng do đó phải tốn nhiều
cơng để phân tán các hạt thô thành tiểu phân hệ keo
Hệ thô ---dùng lực phân tán---> Hệ keo
- Công sử dụng trong phương pháp phân tán chính là cơng gia tăng bề mặt:
A = .S + q
A: công cần thiết cho sự phân tán
S: độ tăng diện tích bề mặt
: sức căng bề mặt
Q: nhiệt tổn thất trong quá trình phân tán
+ Để làm giảm công A, trong thực tế ta thường thấm ướt vật rắn cần phân tán bằng dd các chất
có hoạt tính bề mặt
+ Khi đó tại những trung tâm hấp phụ trên bề mặt vật cần phân tán sẽ hấp phụ chất hoạt động bề
mặt, làm yếu lực liên kết phân tử pha rắn, giúp cho việc phá vỡ khối rắn dễ dàng hơn
a. Phân tán cơ học
- Thủ công: nghiền tán các hạt thô trong dụng cụ cối chày
- Máy móc: dùng máy nghiền bi để nghiền min các chất rắn theo cơ chế va đập
- Dùng máy xay keo


+ Các chất được nghiền thành các tiểu phân thô, trộn vào môi trường phân tán thành dịch treo,

cho dịch treo này vào máy xay keo đã điều chỉnh kích thước tiểu phân keo
+ Sản phẩm thu được có kích thước tương đối đồng đều
+ Có nhiều loại máy xay keo với cấu trúc, cơng suất, kích thước khác nhau thích hợp cho việc
điều chế nhiều loại hệ keo
b. Phân tán bằng siêu âm
Là phương pháp điều chế hệ keo bằng lực phân tán siêu âm
Phương pháp này có khả năng phân tán được 1 số vật rắn có độ bền ko lớn lắm như lưu huỳnh,
nhựa, graphic
Đặc biệt rất thuận lợi để phân tán các khối dẻo ưa nước, thành dd lỗng trong nước hoặc các mơ
mềm như các tổ chức gan, não, thận tạo thành dịch đồng thể động vật
c. Phân tán bằng hồ quang điện
Phương pháp này dùng để điều chế keo kim loại trong dung môi hữu cơ
Pha phân tán là 2 thanh kim loại dùng làm 2 điện cực tạo hồ quang
Đặt vào 2 thanh kim loại một điện áp khoảng 110 volt, Đưa 2 đầu điện cực lại gần sẽ có hiện
tượng phóng điện tạo hồ quang, tại tâm hồ quang có nhiệt độ rất cao, khi đó kim loại bị nóng
chảy và thăng hoa trong môi trường phân tán
Khi trong mt được làm lạnh, pha phân tán sẽ ngưng tụ thành các hạt keo
Để giảm nhiệt thốt ra tránh cho dung mơi khởi bay hơi mạnh hoặc tránh quá trình điện phân,
người ta dùng dịng xoay chiều để thực hiện q trình này
d. Phương pháp pepti hóa
Là phương pháp chuyển một kết tủa trở lại trạng thái keo do các tác nhân pepti hóa thường là tác
nhân hóa học
Tùy theo nguyên nhân gây ra kết tủa mà sự pepti hóa sẽ tiến hành theo cách thích hợp:
- Kết tủa là do hạt keo hấp phụ các ion điện ly tạo sự keo tụ: chất pepti hóa phải tách được những
ion đó khỏi kết tủa
- Kết tủa là do các hạt của các chất phân tán khơng có những yếu tố bảo vệ (thiếu ion tạo thế,
thiếu chất tạo vỏ solvat) thì phải bổ sung thêm những yếu tố đó vào hệ


Giai đoạn rửa kết tủa bằng nước:


Nếu rửa tủa đã hấp phụ ion hóa trị cao hoặc có bán kính lớn thì lực liên kết hấp phụ khá mạnh;
do đó phải rửa tủa nhiều lần cho đến sạch


Giai đoạn pepti hóa tủa keo bằng chất điện ly:


Ví dụ: khi nhỏ từ từ acid oxalic vào tủa keo xanh phổ KFe[Fe(CN)6] thì ta sẽ thu được dd keo
xanh phổ
- Vì ion oxalat C2O42- sẽ hấp phụ lên bề mặt hạt keo, các hạt keo trở nên tích điện bởi các ion
C2O42- và sẽ đẩy nhau.
- Chính các điện tích cùng dấu này đã làm các tiểu phân xanh phổ đẩy nhau, giúp các hạt keo lại
tách ra khỏi tủa và di chuyển qua giấy lọc hình thành hệ keo
- Như vật, chính acid oxalic là chất pepti háo và lượng kết tủa được phân tán thành hệ keo phụ
thuộc vào nồng độ chất pepti hóa
2. Tinh chế keo
2.1. Phương pháp thẩm tích
Thẩm tích là q trình tách các tiểu phân keo ra khỏi những chất điện ly bằng cách cho các chất
điện ly khuếch tan qua màng có những lỗ nhỏ, đường kính lớn hơn kích thước phân tử và ion,
nhưng bé hơn kích thước hạt keo.
Màng này gọi là màng bán thấm. Màng bán thấm có thể là các màng tự nhiên: màng da ếch,
bong bóng trâu bị, màng chế tạo từ động vật và hóa chất: cellophane, collodion…
Nguyên tắc: cho dd keo vào túi làm bằng màng bán thấm, đặt túi này vào nước cất, các phân tử
nhỏ và ion đi qua màng, các tiểu phân keo ko thể khuếch tán qua màng
a. Thẩm tích gián đoạn
Dùng một túi thẩm tích đựng dd keo cần tinh chế và ngâm vào một chậu nước. Sau 1 thời gian,
các ion chất điện ly khuếch tán qua màng ra ngăn ngồi thì cần thay nước mới. Tiếp tục thẩm
tích như thế nhiều lần ta thu được keo tính chế
b. Thẩm tích liên tục

Nguyên tắc thẩm tích liên tục được ứng dụng trong chạy thận nhân tạo, thẩm tích phúc mạc, để
loại các tiểu phân có kích thước nhỏ (như ure, H+) ra khỏi huyết thanh người bị suy thận hoặc
ngộ độc do toan huyết
2.2. Điện thẩm tích
Để tăng tốc độ thẩm tích, ngồi ngun tắc cho dịng dung môi nguyên chất chảy liên tục, người
ta đưa thêm hai điện cực với điện áp một chiều vào bình thẩm tích
Khi đó ion chất điện ly di chuyển qua màng bán thấm nhanh hơn dưới tác dụng của điện trường
và được loại ra ngồi
2.3. Lọc gel
Gel là thể đơng đặc của các hợp chất cao phân tử khi được tiếp xúc với nước, các gel dùng để
tinh chế hệ keo có dạng hạt nhỏ hình cầu


Một số loại gel như: gel sephadex đó là các polydextran, trong đó mạch carbon thay đổi từ hợp
chất có mạch C thấp đến các hợp chất cao phân tử có phân tử lượng cao. Ví dụ các gel từ G10,
G15, G50 đến G200
Các hợp chất được sử dụng làm pha tĩnh trong lọc gel: sephadex (dextran), sepharose (agarose),
sephacryl hay biogel P (polyacrylamid)
Để tinh chế keo người ta thường dùng các loại gel từ G10 đến G25
* Tiến hành tinh chế keo:
Kỹ thuật này cho phép tách riêng hạt keo ra khỏi ion và chất đơn phân tử
Ngâm gel trong nước cho trương nở, sau đó nạp gel vào cột, cho dd keo chảy từ trên xuống dưới
với tốc độ nhất định
Giúp tách riêng từng loại hệ phân tán với các kích thước hạt khác nhau khi ta sử dụng nhiều loại
gel khác nhau
Thứ tự các thành phần có thể rửa giải tách ra khỏi cột sắc ký lần lượt là: tiểu phân keo – các hợp
chất cao phân tử - phân tử, ion chất điện giải
2.4. Phương pháp siêu lọc
Sử dụng màng siêu lọc dày hơn màng thẩm tích
Màng siêu lọc là dẫn xuất của cellulose như acetat cellulose dày từ 1 – 2 mm, chịu được áp suất

cao chỉ cho phân tử dung môi, ion và phân tử nhỏ đi qua còn hệ keo bị giữ lại
Hệ keo hay dd cao phân tử cần tinh chế được đưa vào bình siêu lọc, dd được khuấy nhẹ liên tục
nhờ que khuấy. Bình siêu lọc được nối với máy nén khí để tăng áp suất hoặc hút chân khơng
Phương pháp siêu lọc cùng cịn được dùng để cơ đặc hệ keo và dung dịch cao phân tử. Ngoài ra,
phương pháp này được dùng trong tinh chế các chế phẩm ít bền với nhiệt như enzym và nội tiết
tố…

TINH CHẤT CỦA HỆ KEO
1. Tính chất động học của hệ keo
1.1. Chuyển động Brown của hạt keo
Chuyển động Brown do chuyển động nhiệt (tịnh tiến, quay và dao động) của các các hạt kích
thước nhỏ hơn 5 nm gây ra
Trong hệ keo do chuyển động nhiệt những phân tử của mt luôn chuyển động hỗn loạn và va đập
vào các hạt keo theo những hướng khác nhau, tạo thành chuyển động của hạt keo, gọi là chuyển
động Brown
Tốc độ chuyển động Brown giảm khi kích thước tiểu phân tăng hoặc khi độ nhớt môi trường
tăng. Nếu cho thêm các chất làm tăng độ nhớt đến mức nào đó sẽ làm ngừng chuyển động


1.2. Sự khuếch tán của hệ keo
Khuếch tán là sự di chuyển của vật chất từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp, do
chuyển động nhiệt.
Sự khuếch tán là quá trình tự diễn biến xảy ra với entrophy tăng và khơng thuận nghịch. Q
trình diễn ra cho đến khi nồng độ hoàn toàn đồng đều
Sự khuếch tán của hệ keo tuân theo nguyên tắc giống như dd: các tiểu phân keo sẽ di chuyển từ
nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp hay các tiểu phân keo di chuyển theo gradient nồng
độ
a. Công thức khuếch tán của Fick 1
b. Phương trình khuếch tán của Einstein
* Ý nghĩa sự khuếch tán của hệ keo:

- Dòng khuếch tán (i) là lượng vật chất khuếch tán qua một đơn vị diện tích trong một đơn vị
thời gian
- Hệ số khuếch tán (D) tỷ lệ nghịch với bán kính hạt và độ nhớt của mơi trường. Hạt có kích
thước càng lớn thì sự khuếch tán càng chậm. Hệ keo và dd cao phân tử có khả năng khuếch tán
chậm
- Sự khuếch tán dừng lại khi nồng độ vật chất ở các nơi trong hệ là như nhau. Có nghĩa ko có sự
chênh lệch nồng độ thì ko còn khuếch tán
- Trong thực tế khi nồng độ đã được san bằng giữa các điểm khác nhau thì chuyển động Brown
vẫn ln xảy ra
- Vì thế trong một thể tích nhỏ vẫn có hiện tượng sai lệch nồng độ khỏi giá trị cân bằng. Người ta
gọi đó là sự dao động nồng độ
- Sự dao động nồng độ là sự chênh lệch nồng độ của vật chất khỏi giá trị trung bình trong một
thể tích nhỏ. Cịn sự khuếch tán là sự di chuyển dan bằng nồng độ ở một thể tích lớn
1.3. Áp suất thẩm thấu
Hiện tượng mà các phân tử dung môi di chuyển qua một màng bán thấm do sự chênh lệch về
nồng độ của chất hòa tan gọi là hiện tượng thẩm thấu
Áp suất cần tác dụng vào dd đủ để ngăn dòng thẩm thấu gọi là áp suất thẩm thấu của dung dịch
Sự chuyển động hỗn loạn của các tiểu phân keo còn là nguyên nhân của hiện tượng thẩm thaaus
Áp suất thẩm thấu  của một dung hệ keo lỗng có thể tính theo phương trình sau:
=
W: khối lượng chất phân tán
m: khối lượng của một hạt keo


N: Hằng số Avogadro
W/(m.N): số mol hạt keo
V: thể tích dd keo
v: nồng độ mol hạt keo
* Áp suất thẩm thấu của dd keo có những đặc điểm sau:
- Áp suất thẩm thấu của hệ keo rất bé so với dd thực

Áp suất thẩm thấu ko phụ thuộc vào bản chất của chất tan, chỉ phụ thuộc vào kích thước hạt hay
độ phân tán
- Áp suất thẩm thấu của dd keo khơng hằng định
Vì hệ keo k bền về mặt nhiệt động học, khi để lâu nồng độ hạt bị giảm do hiện tượng keo tụ
(hiện tượng các hạt nhỏ nhập lại với nhau thành hạt lớn lắng xuống)
Do vậy, áp suất thẩm thấu của hệ keo thường giảm dần theo thời gian
1.4. Sự sa lắng
Sự sa lắng là hiện tượng các hạt của hệ phân tán (hệ thô, huyền phù, hỗn dịch…) lắng dần xuống
đáy do sức hút của trọng trường
Những hệ phân tán có kích thước tiểu phân đủ lớn thì sẽ sa lắng nhanh, khi đó dựa vào phân tích
sa lắng, ta dễ dàng xác định kích thước hạt phân tán
Có 2 phương pháp phân tích sa lắng:
- Sự sa lắng xảy ra dưới tác dụng của trọng trường
- Sự sa lắng dưới trường lực ly tâm
Đối với hệ đơn phân tán có thể xác định trực tiếp V, bằng cách đo đoạn đường H mà tiểu phân
rơi được trong một đơn vị thời gian t:
V=
Đối với những hệ đa phân tán việc xác định tốc độ sa lắng phức tạp hơn, vì các tiểu phân sa lắng
với những tốc độ khác nhau tùy theo kích thước của các tiểu phân keo
- Khi đó người ta phải xây dựng đường cong sa lắng cho mỗi loại hệ keo
- Trên cơ sở đó xác định kích thước tiểu phân riêng lẻ
2. Tính chất quang học của hệ keo
Khi chiếu một chùm ánh sáng vào một hệ phân tán ta thấy:
- Hệ thô (r >>): một phần ánh sáng được hấp thu làm cho hệ trở nên đục và hơi thơ, cịn một
phần ánh áng bị phản xạ


- Dung dịch keo (r < ½ ): ánh sáng bị nhiễu xạ (tán xạ) hoặc bị hấp thụ một phần nào đó bởi các
hạt keo
- Dung dịch thực (r << ): ánh sáng có thể đi xuyên qua những cũng có thể khúc xạ hoặc phản xạ

 Tính chất nhiễu xạ ánh sáng là tính chất quang học đặc trưng của hệ keo
2.1. Sự nhiễu xạ ánh sáng
2.1.1. Hiện tượng nhiễu xạ Tyndall
Khi chiếu một chùm ánh sáng đi qua hệ keo, Tyndall đã quan sát thấy một hình nón sáng lên bên
trong hệ keo
Hình nón sáng lên đó là hiện tượng khuếch tán hay nhiễu xạ ánh sáng của hệ keo
Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng: hiện tượng tia sáng bị lệch khỏi phương truyền thằng khi đi gần
vật cản ánh sáng
Phần sáng hằn lên do tia sáng chiếu vào hệ keo bị nhiễu xạ có dạng hình nón được gọi là hình
nón Tyndall
2.1.2. Phương trình nhiễu xạ ánh sáng của Rayleigh

Điều kiện xảy ra hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng: kích thước hạt phân tán nhỏ hơn ½  chiều dài
bước sóng ánh sáng tới (akeo < /2)
Các hạt keo có kích thước (a) từ 10-7 – 10-5 cm trong khi bước sóng của ánh sáng đơn sắc vùng
khả kiến có độ dài sóng từ 4.10-5 – 7.10-5
Hạt keo đóng vai trị là nguồn sáng thứ cấp phát ra ánh sáng nhiễu xạ. Khi hạt keo gồm những
hạt khơng dẫn điện, hình cầu, có nồng độ hạt quá nhỏ thì cường độ ánh sáng nhiễu xạ tuân theo
phương trình Rayleigh


2.1.3. Một số hệ quả rút ra từ phương trình Reyleigh
Cường độ ánh sáng nhiễu xạ (Ikt) tỷ lệ thuận với nồng độ hạt keo (N)
Cường độ ánh sáng nhiễu xạ (Ikt) tỷ lệ với bình phương thể tích hạt V2 trong phạm vi áp dụng
của phương trình Rayleigh
Cường độ ánh sáng nhiễu xạ (Ikt) tỷ lệ với nghịch với
bước sóng (λ) ánh sáng tới, sóng càng ngắn càng phân tán
mạnh
2.1.4. Ứng dụng của hiện tượng nhiễu xạ
- Máy đo độ đục Nephelomet

+ Nguyên tắc: Nephelomet được cấu tạo giống tỷ sắc kế hoặc máy so màu
+ Điểm khác biệt cơ bản giữa chúng ở chỗ: trong máy so màu tia tới đi thằng đến mắt chúng ta
qua dung dịch cịn trong Nephelomet thì tia tới được chiếu vng góc với mắt chúng ta qua hệ
keo (vì chúng ta đo cường độ ánh sáng khuếch tán)
- Kính siêu vi (kính hiển vi nền đen)
+ Hạt keo khuếch tán ánh sáng, các tiểu phân hạt keo trở thành những tâm sáng thứ cấp và nhiễu
xạ tạo thành những điểm sáng trên nền đen
+ Về nguyên tắc có thể đếm được các số điểm sáng để xác định số hạt keo trong một thể tích
nhất định. Từ đó có thể suy ra nồng độ và kích thước hạt
+ Trong kính siêu hiển vi nguồn sáng được bố trí qua lăng kính, tập trung chiếu qua hệ keo, ko
truyền lên thị kính. Chỉ có tia sáng khuếch tán trên hệ keo là truyền lên được thị kính, để tới mắt
người quan sát
+ Nếu hệ keo có nồng độ khối lượng là C (g/ml). Trong thể tích V của hệ ta đếm được n hạt.
Vậy khối lượng một hạt:
m=
+ Nếu hạt hình cầu có khối lượng riêng là d thì:
m=
+ Từ đó suy ra bán kính hạt keo là:

r=


2.2. Sự hấp phụ ánh sáng
Khi ánh sáng tới chiếu qua hệ keo, sự hấp phụ ánh sáng của hệ keo tuân theo phương trình
Lambert – Beer
Gọi I0 là cường độ ánh sáng tới, cường độ ánh sáng đi ra khỏi hệ là I
Phương trình Lambert – Beer cho sự hấp thụ ánh sáng của dd thực là I = I0e-KCd
C: nồng độ khối lượng
K: hệ số hấp thụ
d: chiều dày lớp hấp thụ

Chuyển hai vế logarit cơ số tự nhiên ta có ln = KCd
Đặt ln(gọi là mật độ quang)  D = KCd
Do hạt keo vừa nhiễu xạ vừa hấp thụ ánh sáng. Phương trình Lambert – Beer dùng cho hệ keo có
sự hiệu chỉnh, với hệ sso K = k1 + k2. Ta có: I = I0e-(k1 + k2)Cd
k1 là hệ số hấp thụ và k2 là hệ số khuếch tán của hệ
k1 phụ thuộc vào độ dài sóng ánh sáng tới, k2 phụ thuốc vào độ dài sóng của ánh sáng khuếch
tán, vì vậy hệ số K cũng phụ thuộc vào 2 yếu tố trên. Thực nghiệm xác định được mật độ quang
suy ra nồng độ hệ keo và hệ số hấp thụ K.
Màu của hệ keo liên quan tới cả 2 hiện tượng hấp thụ và nhiễu xạ ánh sáng. Như vật màu của hệ
keo phụ thuộc vào bản chất của pha phân tán, độ phân tán, nồng độ hệ keo và chiều dài bước
sóng của ánh sáng tới
3. Tính chất điện học của hệ keo
3.1. Cấu trúc tiểu phân keo
- Nhân keo: sau khi nhân keo được hình thành, do điện tích bề mặt lớn mà các tiểu phân hạt nhân
sẽ hấp phụ chọn lọc các ion lên bề mặt tạo nên lớp điện tích tạo thế hiệu (âm hay dương) và gắn
chặt vào nhân
- Lớp hấp phụ (lớp Stern):
+ Trong mt lúc này có nhiều ion trái dấu với ion tạo thế được các hạt keo thu hút vào nhân tạo
nên lớp ion đối dấu khá tập trung và bám sát lớp bề mặt các hạt keo lớp này được gọi là lớp hấp
phụ (lớp Stern)


+ Khi bề mặt rắn của tiểu phân keo di chuyển, lớp hấp phụ di chuyển theo. Tâm của lớp hấp phụ
cách bề mặt một khoảng  cố định và bằng bán kính ion
+ Điện tích của ion trong lớp hấp phụ trung hịa 1 phần điện tích bề mặt
- Lớp khuếch tán
+ Là lớp tiếp theo lớp hấp phụ là các ion khuếch tán do chuyển động nhiệt tự do chuyển động
trong một lớp có bề mặt dày tương đối lớn, đây là số ion cần thiết để trung hịa hồn tồn điện
tích bề mặt
+ Bề dày lớp khuếch tan (d) phụ thuộc vào bản chất, nồng độ ion trong mt khuếch tán, Mật độ

ion phân bố giảm dần khi ra xa bề mặt
+ Cấu tạo lớp điện kép trên bề mặt tiểu phân keo: tổ hợp 2 lớp Stern và lớp khuếch tán được gọi
là lớp điện kép
- Bề mặt trượt: khi các tiểu phân keo di chuyển, lớp hấp phụ di chuyển theo và trượt trên dd chất
điện ly, nên bề mặt giữa lớp hấp phụ và lớp khuếch tán gọi là bề mặt trượt
+ Bề mặt trượt k tách biệt rõ rệt bởi vì có 1 phần nào đó của dung mơi liên kết với bề mặt điện
tích cũng như với các ion và trở thành một phần tích hợp của hệ điện động
+ Tuy nhiên bề mặt trượt có thể xác định ở khoảng cách nhỏ tính từ bề mặt Stern
+ Thế của lớp điện tích ở bề mặt trượt gọi là thế điện động học zeta, kí hiệu 
3.2. Mơ hình và cơng thức cấu tạo tiểu phân keo

AgNO3 dư + KI  tiểu phân keo AgI hấp phụ Ag+ tạo
ra nhân keo mang điện tích dương


AgNO3 + KI dư  tiểu phân keo AgI hấp phụ Itạo ra nhân keo mang điện tích âm

3.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới thế điện động học 
a. Ảnh hưởng của chất điện ly trơ: khi tăng nồng độ của chất điện ly trơ thì điện thế zeta giảm,
do phần khuếch tán của lớp điện kép bị nén lại
b. Ảnh hưởng của chất điện ly khơng trơ: có chứa ion có khả năng xây dựng mạng lưới tinh thể
với pha rắn:
- Nếu ion của chất điện ly mới thêm vào cùng dấu với ion quyết định hiệu thế, lúc đầu điện thế
zeta tăng, sau đó những ion cùng loại với ion nghịch sẽ nén lớp khuếch tán lại do đó điện thế zeta
lại giảm
- Nếu ion của chất điện ly mới thêm vào khác dấu với ion quyết định điện thế, thì có thể xảy ra
sự đổi dấu điện của hạt keo
c. Sự pha loãng: làm dãn lớp điện kép, do đó điện thế zeta sẽ tăng (nhưng nếu có sự phản hấp
phụ ion tạo thế thì điện thế zeta lại giảm). Khi cô đặc keo, ta lại có tác dụng ngược lại
d. Nhiệt độ: khi nhiệt độ tăng, chuyển động nhiệt của các ion tăng, phần khuếch tán của lớp điện

kép tăng lên do đó điện thế zeta cũng tăng, nhưng nếu sự tăng nhiệt độ đi kèm theo sự phản hấp
phụ ion tạo thế thì điện thế zeta có thể giảm
e. Ảnh hưởng của bản chất môi trường phân tán: sự tồn tại của lớp điện kép chỉ duy trì trong mt
phân cực. Nếu độ phân của mt càng nhỏ thì điện thế zeta càng nhỏ
3.4. Thí nghiệm về sự tích điện của hệ keo
3.4.1. Hiện tượng về điện di hay điện chuyển
Trong điện trường, sự chuyển vận tương đối các hạt pha rắn so với pha lỏng được gọi là sự điện
di
3.4.2. Hiện tượng điện thẩm
Trong điện trường, sự chuyển vận tương đối của pha lỏng so với pha rắn gọi là sự điện thẩm
Nguyên nhân của 2 hiện tượng là như nhau, đó là pha rắn và pha lỏng đều tích điện và tích điện
ngược dấu nhau


3.4.3. Điện thế chảy và điện thế sa lắng
Có sự xuất hiện điện thế giữa 2 điện cực đặt ở hai vị trí khác nhau của cột nước lỏng khi các hạt
cát rơi từ trên xuống gọi là điện thế sa lắng
Điện thế xuất hiện khi pha lỏng chảy qua màng xốp gọi là điện thế chảy
Các hiện tượng điện thế chảy, điện thế sa lắng cho thấy mối liên quan giữa chuyển động cơ học
và sự xuất hiện điện thế giữa các pha tiếp xúc lỏng – rắn là mật thiết

ĐỘ BỀN VỮNG VÀ SỰ KEO TỤ
1. Độ bền vững của hệ keo
Độ bền vững của hệ keo được đặc trung bởi khả năng duy trì được trạng thái phân tán khơng đổi
theo thời gian
Ngun nhân gây ra tính ko ổn định của hệ keo:
- Xét về mặt nhiệt động học thì hệ keo khơng bền do hệ keo có bề mặt phân cách pha lớn và có
năng lượng tự do bề mặt cao
- Hệ keo có xu hưởng giảm lượng tụ do bề mặt, tiểu phân keo sẽ sáp nhập lại với nhau gây hiện
tượng keo tụ

Có 2 cơ chế giúp hệ keo bền vững:
- Độ bền động học: xác định bởi chuyển động Brown là khả năng giữ cho các tiểu phân được
phân bố đồng đều trong tồn mơi trường (là khả năng chống lại sự sa lắng của hạt)
- Độ bền tập hợp xác định bởi độ phân tán là khả năng giữ được kích thước và cấu trúc tiểu phân
phân tán như ban đầu (là khả năng chống lại sự kết dính của hạt)
1.1. Độ bền động học
Độ bền động học hay tính bền phân bố là khả năng chống lại sự sa lắng của tiểu phân, do chuyển
động Brown
Ký hiệu:  là đại lượng đặc trưng cho độ bền động học
=
v: tốc độ sa lắng


r: bán kính hạt phân tán
h: độ cao mà hạt sa lắng được trong thời gian t
k: hằng số đối số một hệ phân tán xác định, ở nhiệt độ ko đổi
Vậy độ bền động học:
- Tỷ lệ nghịch với kích thước tiểu phân của phân tán
- Cho biết thời gian sa lắng của tiểu phân. Đó là thời gian để tiểu phân sa lắng được 1cm
- Thời gian sa lắng càng dài thì độ bền động học càng cao
1.2. Độ bền tập hợp
Các tiểu phân có khuynh hướng kết tập nhằm giảm năng lượng tự do bề mặt của hệ. Khả năng
chống lại sự kết tập đó của tiểu phân được gọi là độ bền tập hợp
Đặc điểm của độ bền tập hợp
- Phụ thuộc vào tính chất bề mặt của tiểu phân
- Các yếu tố tăng cường khả năng chống lại sự kết tập đều làm tăng độ bền tập hợp và vì thế làm
tăng độ bền cho hệ
Độ bền động học

Độ bền tập hợp


Tiểu phân keo có kích thước
nhỏ

Cao

Thấp

Tiểu phân keo có kích thước
lơn

Thấp

Cao

Keo sơ dịch

Tương đối

Thấp

Keo thân dịch
Cao
1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền vững của hệ keo
- Kích thước tiểu phân keo
- Các lực tương tác
+ Lực đẩy tĩnh điện
+ Lực hút Van Der Waals

Cao



+ Sự nén của lớp điện kép
+ Sự solvat hóa
+ Sự cản trở ko gian
- Yếu tố khác: chất điện ly, nhiệt độ
1.4. Phương pháp làm cho hệ keo bền vững
Muốn làm cho hệ keo bền vững phải tăng lực đẩy tĩnh điện, làm giảm xác suất va chạm có hiệu
quả của các tiểu phân keo, cụ thể:
- Tăng hấp phụ điện tích lên bề mặt tiểu phân keo để có thế 0 và  lớn
- Giữ cho hệ keo có nồng độ nhỏ
- Tạo bề mặt hạt keo hấp phụ chất bảo vệ (chất hoạt động bề mặt, polymer)
2. Sự keo tụ
Keo tụ là quá trình các tiểu phân keo sát nhập lại với nhau thành hạt lớn lắng xuống
Khi tiểu phân keo va chạm với năng lượng đủ lớn vượt qua thế năng tương tác, lúc đó lục hút
thắng lực đẩy, các hạt nhập lại với nhau thành hạt lớn sa lắng xuống, sự keo tụ đã xảy ra
Trong thực tế có nhiều yếu tố như: thay đổi nồng độ các tiểu phân hạt phân tán, thay đổi nhiệt
độ, tác động cơ học, sự hiện diện của chất điện ly đều có khả năng dẫn đến keo tụ. Trong quá
trình gây keo tụ, quan trọng nhất là sự keo tụ do chất điện ly
2.1. Keo tụ do chất điện ly
Phụ thuộc vào bản chất của hệ keo và chất điện ly thêm vào mà mức độ keo tụ có khác nhau
2.1.1. Keo tụ do sự trung hịa điện tích
Là trường hợp chất điện ly thêm vào có khả năng làm giảm điện tích của lớp ion tạo thế
2.1.2. Keo tụ do ảnh hưởng của nồng độ chất điện ly
Ảnh hưởng của nồng độ chất điện ly tới giá trị  được tính theo cơng thức:
=
2.1.3. Những keo tụ của chất điện ly
Là nồng độ tối thiểu của chất điện ly đủ để gây ra hiện tượng keo tụ rõ rệt



Thường được ký hiệu  (gamma). Đơn vị của ngưỡng keo tụ  là mol/lít
* Quy tắc Sunze Hardi
Khi một hệ keo tiếp xúc với chất điện ly, chỉ những ion có điện tích trái dấu với điện tích hạt keo
mới có khả năng gây keo tụ.
Điện tích của ion gây keo tụ càng lớn thì khả năng gây keo tụ càng mạnh và ngưỡng keo tụ càng
nhỏ
=
- a: hệ số phụ thuộc đối với mỗi hệ keo
- Z: điện tích của ion gây keo tụ
Cơng thức chứng tỏ điện tích của ion gây keo tụ càng lớn thì ngưỡng keo tụ càng nhỏ
2.2. Một số hiện tượng keo tụ khác
2.2.1. Keo tụ do thay đổi nhiệt độ
- Tăng nhiệt độ: tăng chuyển động Brown, xác suất va chạm có hiệu quả giữa các tiểu phân tăng
điều này giúp sự keo tụ dễ xảy ra
- Giảm nhiệt độ: khi giảm dần nhiệt độ đến mức làm cho hệ kết tính thì bao giờ dung mơi cũng
kết tinh trước. Vì vậy nồng độ keo và nồng độ chất điện ly tăng lên, cả 2 yếu tố trên đều đưa tới
khả năng dễ keo tụ
2.2.2. Keo tụ do tác động cơ học
Một số trường hợp khi khuấy trộn mạnh cũng có thể gây keo tụ
Thực nghiệm cho thấy sự khuấy trộn mạnh có thể phá vỡ liên kết giữa lớp phân tử bảo vệ với bề
mặt tiểu phân keo gây keo tụ
2.2.3. Keo tụ do hỗn hợp chất điện ly
- Hiện tượng keo tụ hỗ trợ:
+ Hỗn hợp các ion keo tụ có tính chất hỗ trợ nhau thì lượng ion cần dùng ít hơn khi chúng tác
dụng riêng lẻ
+ Ví dụ: hỗn hợp LiCl + CuCl2 hỗ trợ gây keo tụ HgS
- Hiện tượng keo tụ cản trở:


+ Hỗn hợp các ion keo tụ dùng phải nhiều hơn số lượng gây keo tụ riêng lẻ

+ Ví dụ: khi dùng MgCl2 để gây keo tụ keo Ag2S3, nếu có mặt muối LiCl thì ngưỡng keo tụ của
MgCl2 tăng 2 – 3 lần so với bth
+ Cơ chế những hiện tượng này rất phức tạp và phụ thuộc nhiều yếu tố
2.2.4. Keo tụ tương hỗ của hai hệ keo
Là sự keo tụ khi trộn hai hệ keo có điện tích trái dấu vào nhau với lượng thích hợp có thể gây ra
keo tụ
Sự keo tụ tương hỗ ko phải xảy ra với lượng bất kỳ nào của 2 hệ keo trái dấu. Nếu một trong hai
hệ keo có lượng nhỏ hơn hệ keo kia thì hệ có lượng keo nhỏ sẽ bị chuyển dấu sang hệ keo có
lượng lớn hơn
Hiện tượng keo tụ tương hỗ xảy ra khá nhiều trong thực tế. Ví dụ: trong nước phù sa có keo silic
mang điện tích âm, khi xử lý nước bằng phèn là tạo keo dương Al(OH)3 để gây keo tụ, điều này
giúp nước trở nên trong

HỆ PHÂN TÁN THÔ
Hệ phân tán thơ là dạng phân tán dị thể, trong đó tiểu phân pha phân tán có kích thước khoảng
0,1 – 100 m (0,1 mm)
Có các loại:
- Nhũ tương (L/L)
- Hỗn dịch (R/L)
- Khí dung (Aerosol) (R, L/K)
1. Nhũ tương (Emulsions)
Nhũ tương là một hệ phân tán dị thể bao gồm các tiểu phân lỏng có kích thước nhỏ (0,1 – vài
chục micromet) phân tán trong một chất lỏng khác ko đồng tan
2. Phân loại nhũ tương
a. Theo pha phân tán và môi trường phân tán
- Nhũ tương dầu trong nước: pha phân tán là dầu, mt phân tán là nước. Kí hiệu D/N


×