phương pháp điều chế hệ keo

CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ HỆ KEO
Hệ keo là hệ siêu vi dị thể: kích thước tiểu phân phân tán trong khoảng 0,001 - 0,1 mcm
1. Phương pháp phân tán: chia nhỏ pha phân tán thành các tiểu phân keo
•
Pp phân tán bằng năng lượng cơ học
•
Pp phân tán bằng năng lượng điện
•
Pp phân tán bằng siêu âm
2. Phương pháp ngưng tụ: ngưng tụ các phân tử trong dung dịch tạo thành các tiểu phân keo.
•
Pp ngưng tụ do phản ứng hoá học
•
Pp ngưng tụ do thay đổi dung môi
•
Pp ngưng tụ hơi
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ HỆ KEO
Nguyên tắc: để có tiểu phân keo nhỏ mịn cần pha loãng nồng độ, thay đổi dung môi từ từ, đồng
thời liên tục khuấy trộn (tránh sự tập hợp tạo tiểu phân to).
3. Phương pháp làm tan đông kết (pepti hoá)
•
Các tủa xốp có liên kết lỏng lẻo giữa các tiểu phân được làm tách rời các tiểu phân
chuyển vào dung dịch nhờ các chất hấp phụ có khả năng phá vỡ các liên kết (chất pepti
hoá ).
•
Điện tích, nồng độ và bản chất của chất pepti hoá quyết định khả năng hấp phụ lên bề
mặt tủa, tạo điều kiện hình thành và bền vững hệ keo.
CÁC PHƯƠNG PHÁP TINH CHẾ KEO
Tinh chế loại tạp các ion phân tử nhỏ trong hệ keo
1.Phương pháp thẩm tích :
•

Dùng màng thẩm tích chỉ cho các ion, phân tử nhỏ đi qua, giữ lại các tiểu phân keo
•
Pp thẩm tích, pp điện thẩm tích
2.Phương pháp siêu lọc:
•
Dùng màng siêu lọc với áp lực của máy nén khí: ion phân tử nhỏ đi qua lọc, giữ lại tiểu phân keo
trên lọc
•
Cần khuấy trộn trên bề mặt lọc, thêm nước khi lọc
3.Phương pháp lọc trên gel:
•
Dùng các hạt polyme ngâm trong nước, polyme trương nở tạo gel có cấu trúc mạng lưới nhiều lỗ
xốp
•
Các ion, phân tử nhỏ khuếch tán vào trong gel bị giữ lại, các tiểu phân keo ở ngoài hạt gel được
lấy ra, thu được dịch keo đã loại tạp
ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN NHŨ TƯƠNG
•
Nhũ tương là hệ dị thể: tiểu phân phân tán là chất lỏng có kích thước từ 0,1 - hàng chục mcm
phân tán trong một chất lỏng khác không đồng tan.
•
Chất lỏng phân cực (pha nước), chất lỏng không phân cực (pha dầu).
•
Chất nhũ hoá là chất có tác dụng tạo điều kiện nhũ tương hình thành và bền vững.
•
Pha phân tán (pha nội),
môi trường phân tán (pha ngoại).
•
Kiểu nhũ tương dầu trong nước (D/N) có tiểu phân phân tán là pha dầu, môi trường phân tán là
pha nước

(ngược lại là nhũ tương N/D)
CƠ CHẾ TÁC DỤNG CỦA CÁC LOẠI CHẤT NHŨ HOÁ
•
Chất nhũ hoá là chất HĐBM: làm giảm sức căng bề mặt phân cách hai pha, tạo màng bảo vệ có độ
bền cơ học, thân môi trường phân tán,có thể tích điện. Cần chọn HLB thích hợp
•
Chất nhũ hoá là cao phân tử: tăng độ nhớt môi trường, tạo màng bảo vệ có độ bền cơ học, thân môi
trường phân tán, có thể tích điện.
•
Chất nhũ hoá là chất rắn ở dạng bột mịn không tan trong hai pha, thân với cả hai pha, tập trung lên
bề mặt phân cách, tạo màng bảo vệ có độ bền cơ học.
•
Chất nhũ hoá không có sẵn, được tạo ra khi phối hợp hai pha: chỉ được tạo ra trên bề mặt phân
cách hai pha, nên tập trung nồng độ cao trên bề mặt, tạo ra hiệu quả nhũ hoá cao hơn khi dùng ở
dạng có sẵn.
ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH VÀ BỀN VỮNG CỦA NHŨ TƯƠNG
•
Để hình thành nhũ tương cần năng lượng chia nhỏ pha phân tán thành các tiểu phân. Năng lượng này
tương ứng năng lượng tự do G trên bề mặt riêng trong hệ : G = б.S
•
G càng lớn nhũ tương càng khó hình thành và kém bền vững
•
Tốc độ sa lắng tiểu phân (v) ảnh hưởng đến độ bền vững của nhũ tương, v càng lớn nhũ tương càng
không bền.
V= 2(d - d
0
).gr
2
/9η
•

Để giảm G, v dùng các biện pháp :
–
Dùng chất HĐBM làm giảm б (từ đó giảm G), làm giảm r (từ đó giảm v), chất nhũ hoá cao phân tử
làm tăng η (từ đó giảm v)
–
Dùng dung môi có tỉ trọng thích hợp trong pha nội hoặc pha ngoại làm giảm chênh lệch tỷ trọng
(từ đó giảm v)
NGUYÊN TẮC TIỀN HÀNH ĐIỀU CHẾ NHŨ TƯƠNG BẰNG PHUƠNG PHÁP PHÂN
TÁN
•
Chuẩn bị hai pha (dầu và nước), chất nhũ hoá và các chất khác có trong thành phần tan trong
pha nào thì hoà tan vào pha đó.
•
Nâng nhiệt độ hai pha: T
0C
pha nước lớn hơn T
0C
pha dầu (thường ở 70
0C
- 80
0C
)
•
Phối hợp hai pha, dùng lực gây phân tán tạo nhũ tương đến khi tiểu phân nhỏ mịn, nhũ tương
đồng nhất.