Giáo trình hóa keo đại cương

Giáo trình hóa keo đại cương
Biên tập bởi:
Huong Ton Nu Lien
Giáo trình hóa keo đại cương
Biên tập bởi:
Huong Ton Nu Lien
Các tác giả:
unknown
Huong Ton Nu Lien
Phiên bản trực tuyến:
/>MỤC LỤC
1. Chương 1: Khái niệm - đối tượng của hoá keo
2. Chương 2: Tính chất bề mặt của hệ keo
2.1. Tóm tắt
2.2. Sức căng bề mặt
2.3. Sự hấp phụ (Adsorption)
2.4. Sự hấp phụ trên ranh giới lỏng - khí
2.5. Sự hấp phụ trên ranh giới lỏng - rắn
2.6. Hiện tượng thấm ướt
3. Chương 3: Tính chất hoạt động của hệ keo
4. Chương 4: Tính chất điện của hệ keo
5. Chương 5: Tính chất quang của hệ keo
6. Chương 6: Tính bền tập hợp của hệ keo
7. Chương 7: Các tính chất cơ học cấu thể của hệ keo
8. Bài tập và câu hỏi
Tham gia đóng góp
1/78
Chương 1: Khái niệm - đối tượng của hoá
keo
Một số khái niệm
Hệ phân tán

* Hệ phân tán: là hệ có cấu tạo từ 2 pha trở lên. Trong hệ, pha ở trạng thái chia nhỏ gọi
là pha phân tán được phân bố trong pha có tính liên tục gọi là môi trường phân tán. Khi
pha phân tán phân bố đều trong môi trường tạo thành một hệ đồng nhất, không có bề
mặt phân cách thì gọi là hệ phân tán đồng thể (ví dụ: dung dịch nước muối)
* Hệ phân tán dị thể: là hệ có cấu tạo từ 2 pha trở lên, các pha không đồng nhất được
với nhau. Giữa pha phân tán và môi trường phân tán có bề mặt phân cách.
* Hệ keo là hệ có độ phân tán cao và dị thể trong đó pha phân tán (hay hạt keo) lớn hơn
phân tử và không thể nhìn thấy bằng kính hiển vi quang học.
Độ phân tán
Để làm số đo cho độ phân tán có thể dùng kích thước hạt. Kích thước hạt phân tán là số
đo mức độ chia nhỏ của hệ phân tán, ký hiệu là a (đối với hạt có hình cầu, kích thước
hạt là đường kính d; với hạt hình lập phương là thước cạnh l).
Độ phân tán là số phân tán trong một đơn vị độ dài, ký hiệu là D.
D bằng nghịch đảo của a.
D =
1
a
(1.1)
Nếu hệ chứa những hạt có kích thước bằng nhau ta gọi là hệ đơn phân tán, nếu chứa
những hạt có kích thước khác nhau, ta gọi là hệ đa phân tán.
Bề mặt riêng
Bề mặt riêng, ký hiệu Sr là diện tích bề mặt phân cách của pha phân tán trong một đơn
vị thể tích, được tính bằng diện tích bề mặt của hạt chia cho thể tích của hạt.
S
r
=
S
1,2
V
1

(1.2)
S
1,2
: diện tích bề mặt phân cách hai pha 1,2 V
1
: thể tích của pha phân tán
2/78
Đối với hạt hình lập phương:
S
r
=
S
1,2
V
1
=
6.l
2
l
3
=
6
l
(1.3)
Đối với hạt hình cầu:
S
r
=
S
1,2

V
1
=
4.π.r
2
4
3
π.r
3
=
3
r
=
3
d
2
=
6
d
(1.4)
Tổng quát:
S
r
=
S
1,2
V
1
= k
1

a
= kD
(1.5)
Vậy bề mặt riêng tỉ lệ thuận với độ phân tán D và tỉ lệ nghịch với kích thước hạt a. Kích
thước hạt càng nhỏ thì độ phân tán hạt càng cao, bề mặt riêng càng cao, và ngược lại.
Đường biểu diễn hàm S r = f(a), cho thấy sự phụ thuộc của bề mặt riêng vào kích thước
hạt trong hệ phân tán.
Theo quan điểm nhiệt động thì sự có mặt của một bề mặt phân cách lớn gắn liền với sự
có mặt của một năng lượng bề mặt lớn. Do có một bề mặt phát triển như vậy nên các hệ
thống keo không bền vững tập hợp, có nghĩa là các hạt keo dễ liên kết lại thành tập hợp
hạt lớn hơn. Các tập hợp này lớn lên đến một mức độ nào đó thì sa lắng thành kết tủa.
Trạng thái keo của vật chất
Trạng thái keo của vật chất là trạng thái phân tán cao, trong đó pha phân tán (chất tan)
gồm tập hợp nhiều phân tử kích thước xấp xỉ từ 10
− 7
− 10
5
cm (1- 100 mμ) phân bố trong
môi trường phân tán, hệ không đồng nhất.
Bất cứ một chất nào cũng có thể đưa đến trạng thái keo sau khi thiết lập được những
điều kiện cần thiết. Ví dụ: nhựa thông (colophan) khi hòa tan vào rượu thì tạo dung dịch
thực nhưng khi hòa tan vào nước thì tạo nên dung dịch keo. Ngược lại, NaCl trong nước
thì tạo dung dịch thực, còn trong benzen tạo dung dịch keo.
Bảng sau cho thấy giới hạn qui ước được thừa nhận về kích thước của các phân tử của
những hệ có độ phân tán khác nhau
3/78
Tính chất của hệ keo
* Các hệ keo lỏng, keo khí có những tính chất điển hình tương tự nhau :
. Có khả năng phân tán ánh sáng. Ví dụ như khi chiếu một chùm ánh sáng mạnh vào
dung dịch keo, phần dung dịch bị chiếu sáng có hình nón sẽ mờ đục, (gọi là hình nón

Tyndahl), hiện tượng này được xem là một đặc trưng để phân biệt dung dịch keo với
dung dịch thực. Hiện tượng phân tán ánh sáng là một biểu hiện của sự có mặt trong hệ
một bề mặt phân cách giữa các hạt của pha phân tán với môi trường phân tán, có nghĩa
là hệ không đồng nhất.
. Khả năng khuếch tán chậm.
. Không bền vững tập hợp (nghĩa là dưới tác động rất nhỏ của những điều kiện bên ngoài
như nhiệt độ, thời gian, chất điện ly, khuấy lắc , các hạt keo dễ dàng tập hợp thành
những hạt lớn hơn - gọi là sự keo tụ)
. Có thể thẩm tách, các hạt keo không thể lọt qua màng bán thẩm như các phân tử chất
tan trong dung dịch thực. Như vậy các hạt keo có kích thước rất lớn hơn các phân tử
thường.
.Thường có hiện tượng điện di. Điện di khác với điện phân là: trong điện phân sản phẩm
được tạo ra ở các điện cực với lượng đương lượng tuân theo định luật Faraday; còn điện
di là sự di chuyển của vật chất hướng đến một điện cực trong điện trường với một lượng
đáng kể nhưng không theo định luật Faraday
* Các hệ keo rắn không có tất cả những tính chất điển hình của keo lỏng, keo khí như
vừa nêu. Chẳng hạn các hệ keo rắn có tính bền vững tập hợp ở điều kiện thường, vì hệ
có độ nhớt rất lớn nên các hạt không thể dễ dàng chuyển dịch, chúng liên kết với nhau
thành tập hợp lớn; nhưng nếu làm nóng chảy hệ keo rắn thì xuất hiện tính không bền
4/78
vững tập hợp. Ngoài ra ở hệ keo rắn có những khác biệt về tính phân tán ánh sáng, có
hệ trong suốt, có hệ mờ đục, có hệ hoàn toàn không cho ánh sáng đi qua.
* Các tính chất của hệ keo thể hiện đối với hệ chất vô cơ lẫn chất hữu cơ, chất có tự
nhiên hay chất chế tạo từ phòng thí nghiệm; không phụ thuộc vào trạng thái tập hợp,
nguồn gốc và thành phần hóa học của hệ .
* Phân biệt hệ keo - hệ dung dịch thực - hệ các hợp chất cao phân tử
- Dung dịch keo là những hệ dị thể, đa pha, có những tính chất keo, còn dung dịch thực
là những hệ đồng thể, đơn pha.
- Những dung dịch chất cao phân tử (ví dụ: protein, cellulose, cao su ) có nhiều tính
chất đặc trưng như những dung dịch keo, ví dụ có khả năng thẩm tách, có tính khuếch

tán chậm. Trong hệ, kích thước của pha phân tán trong một số trường hợp vượt quá kích
thước của các hạt keo; mặt khác, trong những dung dịch với dung môi xấu, các phân tử
này cuộn lại thành búi với bề mặt rõ ràng mà trên đó có thể xảy ra sự hấp phụ. Tuy nhiên
không thể đồng nhất các dung dịch chất cao phân tử với các dung dịch keo, do các dung
dịch chất cao phân tử được xem là các dung dịch thực có chứa các phân tử khổng lồ.
Dù dung dịch chất cao phân tử không phải là dung dịch keo với ý nghĩa chính xác của
danh từ này, nhưng việc mô tả các tính chất và khảo sát các đặc điểm của loại hệ này
vẫn được viết trong các giáo trình về hóa học chất keo.
Đối tượng của hóa keo
Hóa keo là khoa học về các quá trình hình thành và phá hủy các hệ phân tán, trong đó
chú trọng hệ phân tán cao dị thể (hệ keo); nghiên cứu các tính chất đặc trưng của hệ và
các quá trình xảy ra trong các hệ đó, nhất là quá trình lý học, hóa học xảy ra ở bề mặt
keo :
- Các hiện tượng bề mặt, hấp phụ, dính ướt.
- Tính không bền nhiệt động học và xu hướng dính kết (khuếch tán, keo tụ, sa lắng)
- Tính chất quang, tính chất điện, tính chất động học phân tử.
- Sự hình thành và đặc điểm của cấu thể trong các hệ phân tán.
- Đặc điểm cùng cách điều chế, ứng dụng một số hệ keo điển hình.
Cơ sở kiến thức căn bản để nghiên cứu: hóa lý.
Phương pháp nghiên cứu đặc trưng: sử dụng các phương tiện mới như kính siêu vi, kính
hiển vi điện tử, siêu li tâm, điện di .
5/78
Phân loại các hệ phân tán
Do sự muôn hình muôn vẻ của tính chất của các hệ vi dị thể, nên có nhiều cách phân
loại khác nhau để tiện cho việc hình dung một cách tòan diện các loại hệ, sau đây là vài
cách phổ biến.
Phân loại theo độ phân tán
Siedentopf và Zigmondy đề nghị; dựa theo kích thước hạt có trong hệ phân tán.
- Hạt nhìn thấy dưới kính hiển vi thường, kích thước lớn hơn một phần năm micro met
( a > 0,2μm = 0,2.10

− 4
cm) còn gọi là các micron: hệ phân tán thô
- Hạt không thấy được dưới kính hiển vi thường – được gọi là các siêu micron
(ultramicron): hệ keo. Các hạt siêu micron lại chia thành: submicron và amicron.
Submicron là những hạt có kích thước từ 5mμ đến 0,2mμ(5 milimicromet đến 0,2
micromet = 5nm đến 200nm), có thể nhìn thấy dưới kính siêu vi. Amicron có kích thước
nhỏ hơn 5 mμ mà kính siêu vi cũng không phát hiện được.
Dựa vào kích thước của các phần tử của pha phân tán người ta chia ra các hệ phân tán
như sau: Hệ phân tán thô (có kích thước hạt khoảng 10
− 4
cm); Hệ phân tán trung bình
(có kích thước hạt trong khoảng 10
− 5
− 10
− 4
cm); Hệ phân tán cao (có kích thước hạt
trong khoảng 10
− 7
− 10
− 5
cm, còn gọi là hệ keo); Dung dịch (còn gọi là dung dịch thực,
có kích thước hạt nhỏ hơn 10
− 7
cm, đây là kích thước của phân tử hay ion). Hệ phân tán
thô (như huyền phù, nhũ tương) khác với hệ phân tán keo ở chỗ: pha phân tán sa lắng
hay tách lớp nhanh dưới ảnh hưởng của trọng trường, không lọt được qua giấy lọc, có
thể quan sát được dưới kính hiển vi thường.
Cách này phiến diện vì dựa theo độ phân tán chỉ là một trong những yếu tố xác định tính
chất của hệ keo; kích thước các hạt chứa trong hệ keo có thể thay đổi do hiện tượng tập
hợp thường xảy ra trong các hệ phân tán. Mặt khác những hệ thường gặp không phải là

hệ đơn phân tán, mà đối với các hệ đa phân tán, cách phân loại này không áp dụng được
.
Phân loại theo trạng thái tập hợp của pha phân tán và môi trường phân tán
Cách này do Ostwald đề nghị và được sử dụng phổ biến hơn cả. Ta thấy rằng 3 trạng
thái tập hợp của vật chất là rắn (R), lỏng (L), và khí (K) có thể tạo thành 9 loại hệ khác
nhau. Trong đó trừ hệ khí- khí là hệ phân tán phân tử, còn lại có thể có 8 hệ phân tán dị
thể
Pha phân
tán
Môi trường phân
tán
Ký hiệu
hệ
Tên hệ
6/78
Khí Khí K/K Hệ đồng thể (không thể tạo nên hệ keo)
Lỏng Khí L/K
Rắn Khí R/K Keo khí (Sương mù , mây )
Khí Lỏng K/L Keo khí, khói, bụi
Lỏng Lỏng L/L Nhũ tương khí, bọt
Rắn Lỏng R/L Dung dịch keo, nhũ tương
Khí Rắn K/R Dung dịch keo, huyền phù
Lỏng Rắn L/R Bọt rắn , vật xốp
Rắn Rắn R/R
Nhũ tương rắn , Gel xốp, Keo rắn , Hợp
kim
- Qui ước mọi hệ ứng với độ phân tán keo có tên là sol, từ air để chỉ môi trường khí, từ
lyo để chỉ môi trường lỏng (tiếng Hy lạp lyos là lỏng).
Vì vậy hệ R/K, L/K đều được gọi là airosol; hệ K/L, L/L, R/L có tên là lyosol, tùy theo
bản chất môi trường từ lyo được thay bằng tên môi trường phân tán tương ứng (ví dụ

như hydrosol, alcosol, etersol, benzosol ). Danh từ organosol để chỉ chung những sol
có môi trường phân tán lỏng là dung môi hữu cơ.
- Các hệ phân tán dị thể thô: pha phân tán rắn trong môi trường phân tán lỏng (hệ R/ L)
có tên là huyền phù; hệ L/L có tên là nhũ tương.
Cách phân loại này thích hợp để khảo sát tính đa dụng của các hệ keo, và ngày nay có vẻ
thích hợp nhất, song nó cũng có nhược điểm. Theo sự giảm kích thước hạt thì sự khác
nhau về trạng thái tập hợp pha phân tán trong các hệ dần mất đi. Thực nghiệm cũng cho
thấy đối với những hệ phân tán cao có pha phân tán lỏng và rắn thì tính chất của chúng
rất giống nhau.
Phân loại theo cường độ tương tác giữa pha phân tán và môi trường phân tán
Zigmondy đề nghị, dựa theo khả năng của chất kết tủa khô (có được bằng cách làm bay
hơi cẩn thận môi trường phân tán) có thể hòa tan trở lại vào môi trường phân tán nguyên
chất hay không. Cách phân loại này chỉ dùng với hệ có môi trường phân tán lỏng.
- Những hệ mà chất kết tủa khô không có khả năng tự ý phân tán vào môi trường phân
tán gọi là hệ keo bất thuận nghịch, còn gọi là hệ keo kỵ lỏng
7/78
- Những hệ mà chất kết tủa khô khi cho tiếp xúc với môi trường phân tán lúc đầu trương
lên, sau đó tự ý hòa tan để tạo trở lại hệ giống như khi chưa bay hơi dung môi gọi là hệ
keo thuận nghịch, còn gọi là hệ keo ưa lỏng.
Ví dụ: Hệ keo bất thuận nghịch: hydrosol AgI, hydrosol As
2
S
3
.
Hệ keo thuận nghịch: dung dịch gelatin trong nước, cao su trong benzen.
Phân loại theo sự tương tác giữa các hạt
Các hệ phân tán được chia ra là hệ phân tán tự do và hệ phân tán liên kết
- Hệ phân tán tự do là những hệ không có cấu thể, các hạt của pha phân tán không liên
kết nhau, độc lập di chuyển trong môi trường phân tán dưới ảnh hưởng của chuyển động
nhiệt hay của lực trọng trường. Do đó các hệ này không gây trở ngại đến lực chuyển

dịch, có tính chảy và có mọi tính chất đặc trưng của chất lỏng bình thường. Thuộc loại
hệ này là các lyosol, airosol, nhũ tương và huyền phù khá loãng.
- Hệ phân tán liên kết là những hệ trong đó các hạt liên kết với nhau nhờ lực phân tử tạo
nên trong môi trường phân tán một lưới hoặc khung không gian đặc biệt gọi là cấu thể.
Các hạt tạo nên cấu thể không di chuyển tự do, chỉ có thể dao động. Thuộc loại hệ này
là các huyền phù đậm đặc (bột ngào), nhũ tương đậm đặc, các gel
* Gel là các hệ được tạo thành từ các sol khi mất tính bền vững.Quá trình chuyển
solthành gel gọi là sự tạo gel. Sự tạo gel luôn làm tăng nồng độ của pha phân tán trong
hệ.
Các hệ phân tán liên kết phần nào có mang tính chất của chất rắn, nhưng không nên
lẫn với các hệ có môi trường phân tán rắn (trong hệ có môi trường phân tán rắn các hạt
không chuyển dịch tự do được vì môi trường phân tán có độ nhớt cực kỳ lớn, còn trong
hệ phân tán liên kết các hạt không chuyển dịch tự do được vì các hạt liên kết thành cấu
tử).
Cách phân loại này áp dụng tốt cho các dung dịch chất cao phân tử.
Ý nghĩa của các hệ keo và các quá trình keo trong tự nhiên và kỹ thuật
Các hệ keo rất phổ biến trong tự nhiên. Chúng có ý nghĩa to lớn trong kỹ thuật hiện đại;
có liên quan đến hoạt động thực tế của con người.
Sao chổi là một đám mây khí-bụi, chính là một hệ keo khổng lồ. Ánh sáng đặc trưng
của sao chổi là do sự phân tán ánh sáng mặt trời.Vấn đề cấu tạo của thái dương hệ hoặc
vấn đề tạo thành hành tinh trong thiên hà cũng có quan hệ trực tiếp đến các hiện tượng
8/78
keo. Chúng ta có thể nghĩ rằng vai trò cơ bản của cơ chế thống nhất các hạt bụi thành
hành tinh cũng chính là những yếu tố gây nên sự dính kết hạt trong airosol, có thêm ảnh
hưởng các lực bề mặt Tính chất của các hệ thống keo trong vũ trụ chịu ảnh hưởng rất
lớn của các ion được hình thành do tác dụng của các tia vũ trụ đến các phân tử khí.
Các hệ keo và quá trình keo có ý nghĩa to lớn trong các hiện tượng thiên văn. Mây và
sương mù thuộc loại hệ keo L/K, hạt keo trong hệ này (các hạt nước) thường mang điện
tích. Mưa, sét, bão, trốt cũng được xem là các hiện tượng có liên hệ tới quá trình keo.
Sự tạo thành đồng bằng ở cửa sông là quá trình keo, trong đó những hạt phù sa lơ lửng

trong nước sông sẽ mất tính bền vững, dính kết nhau dưới dạng các tập hợp và sa lắng
tạo nên những dải cát lớn khi nước sông có hòa nước biển (vốn chứa một lượng lớn chất
điện ly).
Hóa học chất keo có ý nghĩa to lớn trong môn thổ nhưỡng học, trong sự canh tác. Đất là
một hệ keo phức tạp. Kích thước và hình dạng các hạt đất cùng với bản chất hóa học của
nó xác định tính thấm ướt và khả năng hấp phụ của đất. Tất cả các tính chất đó có ảnh
hưởng lớn đến năng suất cây trồng. Cát gồm những hạt lớn thường dễ cho nước thoát
qua, trái lại, đất sét có độ phân tán cao, nên có khả năng giữ ẩm. Sự có mặt của cation
kiềm làm tăng tính phân tán và tính ưa nước của đất. Trái lại, cation Ca
2+
làm keo tụ đất
và làm giảm tính ưa nước của đất, do đó bón vôi cho đất để làm giảm khả năng giữ ẩm.
Trong nền kinh tế quốc dân, ít có ngành sản xuất nào không có liên quan đến các hệ keo
và các quá trình keo. Ví dụ ngành luyện kim, ngành sản xuất đồ gốm, ngành giấy, ngành
nhuộm, công nghiệp cao su tổng hợp, chất nhựa và chất dẻo, ngành sản xuất sơn đều có
ứng dụng quá trình keo. Trong ngành luyện kim, để thu được kim loại có vi cấu thể hay
siêu vi cấu thể ổn định phù hợp nhất, người ta thêm vào hợp kim những chất xác định
nhằm làm biến đổi những vi cấu thể theo chiều hướng mong muốn. Trong ngành cao su
tổng hợp và chất dẻo, các quá trình keo có vai trò không nhỏ, ví dụ như quá trình trùng
hợp nhũ tương thu được nhựa lỏng latex, quá trình thêm chất độn, chất phụ gia, chất hóa
dẻo … vào chất dẻo. Một số quá trình khác như khử nước trong dầu mỏ, phá vỡ huyền
phù nước mà khi chế tạo cần rửa bằng nước, làm sạch nước, làm sạch khí .đều là những
quá trình keo.
Trong nghiên cứu cũng như trong công nghiệp hóa học, chất xúc tác dưới dạng keo có
tác dụng tăng lên gấp bội so với dạng hạt lớn. Nhiều khâu chủ yếu trong kỹ nghệ dược
phẩm về cơ bản cũng là những quá trình keo, ví dụ việc chế tạo nhũ tương, kem, cao
dán là quá trình phân tán những chất cần thiết vào một môi trường thích hợp. Đưa vào
cơ thể một chất thuốc dưới dạng keo, trước hết sẽ định xứ được tác dụng của thuốc và
sau nữa sẽ làm cho thuốc tăng thời gian tác dụng trên chỗ đau. Một số chất ở trạng thái
keo có những tính chất đặc biệt, ví dụ như keo bạc có tính chất sát trùng (conlacgon) là

keo Ag trong dung dịch chất bảo vệ (ví dụ dung dịch gelatin).
9/78
Đa số quá trình kỹ thuật của ngành thực phẩm về cơ bản là quá trình keo.Trong chế biến
thực phẩm, làm bánh mì, bánh xốp, bánh bao, khi làm bột ngào, hiện tượng trương nở
có ý nghĩa to lớn, còn khi nướng và hấp bánh thì hiện tượng keo tụ có ý nghĩa chủ yếu.
Việc sản xuất bơ, nước chấm và các nước xốt chính là quá trình nhũ tương hóa. Trong
ngành sản xuất sữa, việc chế tạo sữa chua và phô mai là quá trình keo tụ và teo (hiện
tượng ngược lại với sự trương) . Việc muối và luộc thịt gắn liền với hiện tượng keo tụ
hay đúng hơn, với hiện tượng biến tính của các chất protein (hợp chất cao phân tử). Đối
với hợp chất cao phân tử, dung dịch của chúng có nhiều tính chẩt keo dù không phải là
hệ keo và cũng được nghiên cứu trong hóa học chất keo. Điển hình như cơ thể động vật,
thực vật là gồm những dung dịch và gel (thạch) của các chất cao phân tử, nên sinh hóa
học và y học gắn liền với hóa học chất keo.
10/78
Chương 2: Tính chất bề mặt của hệ keo
Tóm tắt
Trong các hệ có hai pha trở lên, những hiện tượng xảy ra ở gần bề mặt phân cách các
pha gọi là những hiện tượng bề mặt. Bất kỳ một bề mặt phân cách nào giữa hai pha cũng
đều có những tính chất lý hóa khác với những phần bên trong của các pha ấy.
Khác với những lớp bên trong lòng thể tích của hai pha, ở lớp bề mặt phân cách sự tác
động của lực hút giữa các phân tử hoàn toàn không được cân bằng. Do đó trên lớp bề
mặt phân cách xuất hiện một dự trữ nào đó của năng lượng bề mặt tự do.Cùng với sự
phân tán nhỏ vật chất thì tổng số hạt tăng lên rất nhanh, đồng thời bề mặt tổng cộng và
bề mặt riêng cũng tăng lên rất nhanh. Do đó mà dự trữ năng lượng bề mặt của hệ cũng
tăng. Với những hệ chứa những hạt có kích thước của hạt keo thì tất cả những đại lượng
đó trở nên rất lớn.
Trong những hệ có sự dư năng lượng tự do có thể tự xảy ra những quá trình dẫn đến sự
giảm năng lượng tự do ấy. Một trong những quá trình tự xảy ra trên ranh giới phân cách
giữa hai pha là quá trình hấp phụ. Trước khi khảo sát sự hấp phụ chúng ta cần làm quen
với một đại lượng rất quan trọng, đó là sức căng bề mặt (ký hiệu σ).

11/78
Sức căng bề mặt
Sức căng bề mặt
* Xét bề mặt hệ dị thể gồm pha lỏng và pha khí. Mật độ phân tử trong pha lỏng lớn hơn
nhiều so với trong pha khí. Các phân tử nằm trong pha lỏng tác dụng lên nhau bởi lực
hút phân tử, lực này trong pha khí có thể bỏ qua. Lực hút phân tử chỉ tác dụng trong một
khoảng cách nhất định, bằng bán kính hiệu dụng của phân tử (r
hd
~10
-7
cm).
- Xét ba phân tử A, B, C. Gọi d là khoảng cách từ tâm phân tử đến bề mặt thoáng, ta
thấy d
A
> r
hd
; d
B
< r
hd
; d
C
~ 0 , (d
C
<r
hd
)
Phân tử A nằm ở trong lòng pha lỏng chịu các lực hút như nhau về mọi phía. Trái lại,
phân tử B và C có d < r
hd

nên chịu lực hút vào trong lòng thể tích pha lỏng lớn hơn lực
hút ra phía ngoài pha khí. Các phân tử này có khuynh hướng bị hút vào trong lòng pha
lỏng. Độ lớn của lực này càng tăng khi phân tử B càng tiến gần bề mặt thoáng. Lực ép
các phân tử B, C và các phân tử nằm trên bề mặt vào trong gọi là nội áp. Nội áp kéo các
phân tử chất lỏng vào trong, theo hướng vuông góc với bề mặt nên có xu hướng làm cho
bề mặt giảm đến tối thiểu trong những điều kiện nhất định.
Chất lỏng càng phân cực nội áp càng lớn (ví dụ nội áp của nước là 14 800 atm, của
benzen là 3 800 atm).
Lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài của ranh giới phân chia và làm giảm bề mặt chất
lỏng được gọi là sức căng bề mặt. Lực hút đó luôn có hướng tiếp tuyến với bề mặt chất
lỏng. Đơn vị của đại lượng này là dyn/cm.
* Mặt khác các phân tử ở lớp bề mặt có thế năng lớn hơn thế năng của các phân tử nằm
bên trong. Phần năng lượng lớn hơn đó gọi là năng lượng dư bề mặt của chất lỏng (hay
12/78
là năng lượng tự do bề mặt, ký hiệu là E
S
). Gọi diện tích tổng cộng của bề mặt là S thì
giữa S và E
S
có mối liên hệ : E
S
= σ . S
Hệ số tỉ lệ σ được gọi là năng lượng tự do của một đơn vị diện tích bề mặt, hay năng
lượng tự do riêng bề mặt (ta thấy khi S = 1 thì σ = E
S
). Đơn vị đo của đại lượng này là
erg/cm
2
.
* Để tăng bề mặt chất lỏng phải tiêu hao một công để thắng áp suất nội. Công này chỉ

dùng để thắng lực tương tác giữa các phân tử, nên nó phải tỷ lệ với độ tăng diện tích tiếp
xúc. Trong điều kiện đẳng nhiệt, thuận nghịch, chất lỏng là đơn cấu tử, thì công đó bằng
độ tăng của năng lượng dư bề mặt. Ta có: W = dE
S
= σ . dS
Vậy trong trường hợp hệ đơn cấu tử thì năng lượng bề mặt tự do riêng về giá trị bằng
sức căng bề mặt, cùng ký hiệu là σ.
Chúng ta có thể hình dung: Sức căng bề mặt là lực tác dụng kéo một màng tưởng tượng
(giống một màng đàn hồi) trên bề mặt chất lỏng. Đứng về mặt năng lượng mà xét thì
chúng ta có thể tính SCBM qua thí nghiệm sau:
Nhúng khung hình vuông cạnh dài l vào dung dịch xà phòng rồi rút ra, trên khung sẽ
có màng xà phòng hai mặt tạo thành. Để màng xà phòng khỏi co lại, cần tác động lên
cạnh MN một lực f đúng bằng sức căng bề mặt. Khi dịch chuyển cạnh MN một đoạn dh
thì diện tích bề mặt tăng lên một giá trị là: dS = 2. l. dh (vì màng xà phòng có hai mặt
ngoài ở hai phía của khung). Công thực hiện quá trình: W = f .dh
Công đó dùng để tăng bề mặt lên một diện tích là dS, tức là làm tăng năng lượng bề mặt
của quá trình lên một giá trị là dE S .
Vậy ta suy ra: W = dE S = σ . dS = 2. σ .l. dh
f .dh = 2. σ .l. dh
σ =
f
2.l
Ta thấy sức căng bề mặt σ của một chất lỏng hay rắn là năng lượng tạo ra một
đơn vị bề mặt cũng chính là lực kéo căng tác dụng lên một đơn vị chiều dài của ranh
giới bề mặt phân chia pha giữa chất đó và chất khác .
Thứ nguyên của σ là erg . cm
-2
= dyn . cm . cm
-2
= dyn . cm

-1
Dưới tác dụng của sức căng bề mặt, chất lỏng khi không có tác dụng của ngoại lực luôn
có dạng hình cầu vì hình cầu có bề mặt là nhỏ nhất trong các hình có cùng thể tích và do
đó khi ấy năng lượng bề mặt của giọt lỏng là tối thiểu, giúp nó tồn tại bền.
13/78
* Giá trị của sức căng bề mặt phụ thuộc vào bản chất của các pha tiếp xúc, nhiệt độ và
lượng chất hòa tan. Khi tương tác giữa các phân tử của chất càng lớn thì công cần để
thắng lực gây nên nội áp càng lớn do đó sức căng bề mặt càng lớn. Do tương tác phân
tử giữa các pha khác nhau nên sức căng bề mặt của nước tiếp xúc với hơi nước sẽ có giá
trị khác với sức căng bề mặt cũng của nước với bề mặt tiếp xúc là chất khác.
Chất rắn có sức căng bề mặt rất lớn và không cố định. Ví dụ: NaCl có σ trong khoảng
150- 870 erg/cm
2
. Kim cương có σ trong khoảng 11 000- 39 000 erg/cm
2
. Sức căng bề
mặt của chất rắn rất khó xác định và phụ thuộc vào mạng tinh thể.
Chất lỏng càng phân cực thì sức căng bề mặt càng lớn. Khi nhiệt độ tăng, σ của đa số
chất lỏng giảm xuống gần như tuyến tính vì tương tác giữa các phân tử yếu đi và ở nhiệt
độ tới hạn khi ranh giới giữa các pha mất đi thì σ = 0. Điều này đúng cho hệ lỏng – khí
lẫn cho hệ lỏng - lỏng, sức căng bề mặt mất đi ở nhiệt độ tới hạn hòa tan.
* Sức căng bề mặt cũng như năng lượng tự do bề mặt là những đại lượng có thể sử dụng
cho cả trường hợp có hai chất lỏng không tan lẫn vào nhau, song ở đây mức độ cân bằng
của các lực tương tác phân tử không lớn như trường hợp bề mặt phân chia pha lỏng –
khí.
Bảng dưới đây cho biết sức căng bề mặt trên ranh giới lỏng – khí (σ
o
)
và ranh giới lỏng – nước của một số chất (σ
1

).
Chất lỏng
σ
o
, erg/cm
2
, 20
o
C σ
1
, erg/cm
2
, 20
o
C
Thủy ngân 471,60 -
Nước 72,75 -
Acid acetic 27,60 -
n-Octanol 27,50 8,50
Rượu etylic 22,30 -
n- Octan 21,80 50,80
n- Hexan 18,40 51,10
* Theo hệ quả của nguyên lý II nhiệt động học, mọi quá trình chỉ tự xảy ra theo chiều
giảm năng lượng tự do, các quá trình bề mặt cũng vậy, chúng tự diễn ra khi mà E
S
giảm.
Điều này có nghĩa quá trình bề mặt sẽ tự xảy ra khi ΔE
S
< 0 tức là σ . ΔS < 0 theo một
trong hai khuynh hướng:

14/78
• Nếu σ > 0 và không đổi thì phải có ΔS < 0: đó là khi bề mặt của hệ bị giảm
xuống, hiện tượng này thường thấy trong sự keo tụ, sự kết tinh lại của hệ keo.
• Nếu ΔS không đổi thì bắt buộc biến thiên σ < 0, hiện tượng này thường xảy ra
trong các quá trình hấp phụ dương. Sự giảm năng lượng tự do mà không cần
phải làm giảm bề mặt phân cách xảy ra khi thêm vào hệ một cấu tử thứ ba nào
đó (ngoài hai cấu tử là pha phân tán và môi trường phân tán) sao cho cấu tử này
có thể được hấp phụ lên bề mặt hạt và làm giảm sức căng bề mặt của hạt. Cấu
tử thứ ba này được gọi là chất làm bền (hay chất ổn định). Cân bằng đạt được
trong trường hợp này là một cân bằng giả bền, và hệ thường giữ được độ bền
vững (độ phân tán) trong một thời gian nhất định.
15/78
Sự hấp phụ (Adsorption)
Sự hấp phụ (Adsorption)
Một số khái niệm
- Mọi quá trình tập trung chất lên bề mặt phân cách pha được gọi là sự hấp phụ
Bề mặt phân cách pha có thể là khí- lỏng, khí- rắn, lỏng- lỏng, lỏng- rắn.
Ví dụ: Khi cho than tiếp xúc với O
2
thì than hút O
2
làm khí O
2
tập trung lên bề mặt của
nó, ta nói than hấp phụ O
2
. Trong quá trình nhuộm, những sợi bông thực vật hấp phụ
những chất màu (hấp phụ cation) từ môi trường dung dịch thuốc nhuộm. . .
- Vật hấp phụ (adsorbent) là vật có bề mặt pha rắn hay lỏng thu hút và giữ ở bề mặt của
mình những chất bị hấp phụ (adsorbate) như ion, nguyên tử, phân tử

- Đồng thời với quá trình hấp phụ (adsorption) có thể xảy ra quá trình hấp thu
(absorption) là quá trình thu hút vào sâu bên trong thể tích chất hấp phụ.
Trong chương này chúng ta chỉ quan tâm đến quá trình hấp phụ vì nó có liên quan đến
trạng thái bề mặt của hệ dị thể.
Phân loại hấp phụ
Người ta phân làm 2 loại hấp phụ: hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học.
- Trong sự hấp phụ vật lý, chất bị hấp phụ tương tác với bề mặt vật hấp phụ bởi những
lực vật lý (như lực Van der Waals) và không có sự trao đổi e- giữa hai chất này. Ngược
lại trong sự hấp phụ hóa học, liên kết sẽ hình thành giữa chất hấp phụ và chất bị hấp
phụ.
- Sự hấp phụ lý học luôn kèm theo một quá trình ngược lại là sự phản hấp phụ. Sau một
thời gian xác định, tốc độ hấp phụ bằng tốc độ phản hấp phụ, ta có một cân bằng hấp
phụ (cân bằng động). Với mỗi nồng độ chất bị hấp phụ trong môi trường ta có một trạng
thái cân bằng khác nhau. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hấp phụ tuân theo nguyên lý
Le Châtelier vì sự hấp phụ là một quá trình phát nhiệt.
Bảng so sánh hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học
Hấp phụ vật lý Hấp phụ hóa học
16/78
Loại
liên kết
Tương tác vật lý không có sự trao
đổi electron
Liên kết hóa học có sự trao đổi electron
Nhiệt
hấp
phụ
Vài Kcal/mol Vài chục Kcal/mol
Năng
lượng
hoạt

hóa
Không quan trọng Quan trọng
Khoảng
nhiệt
độ hấp
phụ
Nhiệt độ thấp Ưu đãi ở nhiệt độ cao
Số lớp
hấp
phụ
Nhiều lớp Một lớp
Tính
đặc thù
Ít phụ thuộc vào bản chất của bề
mặt, phụ thuộc vào những điều
kiện về nhiệt độ và áp suất
Có tính đặc thù. Sự hấp phụ chỉ diễn ra
khi chất bị hấp phụ có khả năng tạo liên
kết hóa học với chất hấp phụ
Tính
thuận
nghịch
Có tính thuận nghịch. Sự phản
hấp phụ là xu hướng phân bố đều
đặn chất bị hấp phụ trở vào môi
trường
Thường bất thuận nghịch. Quá trình
giải hấp tương đối khó vì sản phẩm giải
hấp thường bị biến đổi thành phần hóa
học

Biểu diễn sự hấp phụ
Sự hấp phụ được đánh giá qua các đại lượng biểu diễn lượng hấp phụ:
a. Độ hấp phụ x là lượng chất bị hấp phụ (tính theo mol, mmol) trong một đơn vị diện
tích bề mặt vật hấp phụ (tính theo cm
2
) , đó chính là hàm lượng bề mặt của chất bị hấp
phụ .
x =
n
CBHP
s
CHP
(mol/cm
2
hoặc mmol/cm
2
) (2.1)
b. Khi bề mặt vật hấp phụ không đo được, lượng chất bị hấp phụ được qui về 1 đơn vị
khối lượng vật hấp phụ (tính theo gam) và ký hiệu x’.
Ta có
x
'
=
n
CBHP
m
CHP
(mol/g) (2.2)
17/78
c. Đại lượng Gibbs Γ là lượng dư của số mol chất bị hấp phụ trong thể tích lớp bề mặt

có diện tích 1 cm
2
so với số mol của nó trong toàn thể tích, nếu trong mặt tiếp xúc pha
không có sự thay đổi hàm lượng chất bị hấp phụ.
Khi hàm lượng chất bị hấp phụ thấp, đại lượng Γ xấp xỉ với x, nhưng khi hàm lượng
chất lớn thì Γ khác x. Trong các trường hợp nếu hàm lượng chất hấp phụ trên lớp bề mặt
nhỏ hơn hàm lượng của nó trong thể tích, đại lượng Γ âm, thì hiện tượng được gọi là hấp
phụ âm.
Độ hấp phụ x là một hàm của nhiều thông số, trong đó 2 thông số quan trọng là nhiệt
độ, áp suất: x = f (P,T). Giản đồ hấp phụ được biểu diễn theo các đường đẳng nhiệt (T=
const), đẳng áp (P = const) và đẳng lượng (x = const).
Các chất hoạt động bề mặt, chất không hoạt động bề mặt
Khi hòa tan một chất nào đó vào chất lỏng thì sức căng bề mặt (σ) của dung dịch sẽ khác
σ của chất lỏng nguyên chất. So sánh σ của dung dịch với σ của dung môi, người ta chia
chất tan thành hai loại: chất hoạt động bề mặt và chất không hoạt động bề mặt.
* Chất hoạt động bề mặt là chất có khả năng chất chứa trên lớp bề mặt, có nghĩa là có
độ hấp phụ dương.
- Chất hoạt động bề mặt có những tính chất sau :
. Có sức căng bề mặt bé hơn của dung môi, vì như vậy sự chất chứa chất đó trên bề mặt
dung môi mới là quá trình nhiệt động học tự diễn ra. Kết quả là σ
dd
< σ
dm
. Có độ tan tương đối bé, vì nếu không như thế thì nó có xu hướng tách rời khỏi bề mặt
mà tan sâu vào trong chất lỏng.
- Có thể kể một số chất HĐBM trong dung dịch nước là những hợp chất hữu cơ phân
cực như acid hay baz và muối của chúng, những dẫn xuất halogen, rượu Đặc điểm
của các chất này là có cấu trúc phân tử gồm hai phần:
18/78
. Nhóm định chức phân cực : -OH, -COOH, -NO

2
, -NH
2
, -Cl Phần phân cực có
momen lưỡng cực lớn và dễ hydrat hóa làm cho chất hoạt động bề mặt có ái lực lớn với
nước và bị kéo vào phía lớp nước.
. Nhóm không phân cực: gốc hydrocarbon -R, là phần kỵ nước, là nguyên nhân làm cho
chất HĐBM có độ tan nhỏ.
- Thường người ta biểu diễn chất HĐBM như sau : O
Vòng tròn biểu diễn nhóm chức phân cực, đoạn thẳng là gốc không phân cực.
- Những chất HĐBM được phân bố ở lớp bề mặt nhiều hơn trong thể tích hệ.
* Chất không hoạt động bề mặt là chất có xu hướng rời khỏi bề mặt để tan sâuvào dung
dịch, khi đó độ hấp phụ âm.
- Chất không hoạt động bề mặt có các tính chất sau :
. Có sức căng bề mặt lớn hơn của dung môi, như thế quá trình rời khỏi bề mặt mới là
quá trình nhiệt động học tự diễn ra. Kết quả là luôn có σ
dd
> σ
dm
. Có độ tan cao, vì thế chất mới có thể rời khỏi bề mặt mà tan sâu vào dung dịch
- Các chất điện ly về cơ bản đều là chất không hoạt động bề mặt, đó là các acid, baz,
muối. Phân tử của chúng không có phần kỵ nước, khi tan thì điện ly thành những ion
hydrat hóa mạnh.
19/78
Sự hấp phụ trên ranh giới lỏng - khí
Sự hấp phụ trên ranh giới lỏng - khí
Phương trình Gibbs
Phương trình Gibbs nêu lên mối quan hệ giữa lượng dư chất bị hấp phụ trong lớp bề mặt
(Γ) với nồng độ chất tan trong dung dịch (C) và sức căng bề mặt trên ranh giới lỏng –
khí (σ)

Γ = −
C
R.T
dσ
dC
(2.12)
Ta thấy rằng nếu σ tăng theo nồng độ C tăng, nghĩa là
dσ
dC
> 0 thì Γ < 0, ta nói rằng với
nồng độ chất tan trong dung dịch lớn hơn ở lớp bề mặt thì có sự hấp phụ âm. Vậy ngược
lại, có sự hấp phụ dương khi nồng độ chất tan ở lớp bề mặt lớn hơn trong dung dịch.
Cuối cùng, nếu σ không đổi theo nồng độ C tăng, thì sự hấp phụ không xảy ra, nồng độ
chất tan phân bố đều cả trên lớp bề mặt lẫn trong dung dịch.
Đại lượng -
dσ
dC
được gọi là độ hoạt động bề mặt, ký hiệu là G.
G = -
dσ
dC
= RT
Γ
C
(2.13)
Phương trình Sitkôpski (Шишковский)
Khi có mặt các chất hoạt động bề mặt với nồng độ nhỏ, thì sức căng bề mặt của dung
dịch giảm tỷ lệ thuận với nồng độ: Δσ = σ
dm
− σ

dd
= kC, với k là hệ số tỷ lệ.
Khi nồng độ chất hoạt động bề mặt lớn thì tỷ lệ đó không phải bậc nhất mà tuân theo
phương trình thực nghiệm của Sitkôpski:
σ
dm
− σ
dd
= σ
dm
.B.ln
(
C
A
+ 1
)
(2.14)
trong đó B là hằng số ít phụ thuộc vào bản chất của chất HĐBM , B = 0,2 ở 20
o
C
1
A
là hằng số mao quản riêng, đặc trưng cho mỗi chất hoạt động bề mặt. Hằng số A trong
phương trình Langmuir và Sitkôpski là như nhau.
20/78
Qui tắc Traube
Khả năng làm giảm sức căng bề mặt cuía chất HĐBM phụ thuộc vào bề dài dây
hydrocarbon và được đặc trưng bằng một đại lượng gọi là tính HĐBMcủa chất tan (G).
Traube đưa ra qui tắc thực nghiệm: Tính hoạt động bề mặt (G) của các chất HĐBM (như
acid béo, rượu, amin…) trong nước, trong một dãy đồng đẳng tăng lên theo số carbon,

trung bình tăng từ 3 đến 3,5 lần mỗi khi mạch có thêm 1 C.
Nguyên nhân khi độ dài mạch tăng thì độ hòa tan của acid béo, rượu, amin…bị giảm,
nên chúng có xu hướng chuyển từ thể tích dung dịch lên lớp bề mặt nhiều hơn.
Ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ phòng thì hệ số tăng này giảm dần.
Tuy nhiên qui tắc Traube chỉ đúng cho trường hợp dung môi là nước (môi trường rất
phân cực).
Cấu tạo lớp bề mặt trên giới hạn dung dịch – khí
Trên bề mặt dung dịch nước, phân tử chất HĐBM phân bố theo kiểu khí hai chiều, nếu
lượng chất HĐBM ít, còn nếu lượng chất khá đủ thì chúng phân bố dưới dạng lớp ngưng
tụ: các phân tử được sắp xếp thẳng đứng như hàng rào đều đặn.
21/78
Sự hấp phụ trên ranh giới lỏng - rắn
Sự hấp phụ trên ranh giới lỏng - rắn
Đây là sự hấp phụ quan trọng nhất đối với hóa học chất keo vì nó gắn liền với nhiều hiện
tượng và quá trình xảy ra trong hệ keo (như sự tạo thành, tính bền vững, sự phá vỡ các
hệ keo lỏng) và ứng dụng thực tế.
Dựa vào đặc điểm của chất bị hấp phụ có thể phân thành hai trường hợp: sự hấp phụ
phân tử và sự hấp phụ chất điện ly.
Sự hấp phụ các chất không điện ly (hấp phụ phân tử)
* Lượng chất không điện ly bị hấp phụ x (mmol/g) trên bề mặt chất rắn trong dung dịch,
được tính từ công thức:
x =
C
0
− C
m
.V.1000
(2.15)
Trong đó C
o

: nồng độ ban đầu
C: nồng độ cân bằng của chất bị hấp phụ
V: thể tích trong đó xảy ra sự hấp phụ,
m: lượng chất rắn hấp phụ
Sự hấp phụ trên ranh giới lỏng-rắn có thể được biểu diễn bằng các đường hấp phụ đẳng
nhiệt, với nồng độ khá loãng có thể sử dụng phương trình Langmuir hay Freundlich.
* Sự hấp phụ phân tử chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau:
a. Ảnh hưởng của dung môi: Cấu tử nào có sức căng bề mặt nhỏ sẽ được ưu tiên hấp phụ
vì thế khi cho một dung dịch tiếp xúc với chất hấp phụ rắn, giữa dung môi và chất phân
tán thường có sự cạnh tranh trong quá trình hấp phụ lên bề mặt vật rắn. Dung môi càng
khó bị hấp phụ trên chất hấp phụ thì sự hấp phụ chất tan càng dễ. Ví dụ: sự hấp phụ trên
chất rắn thường diễn ra tốt từ dung dịch nước, và kém hơn từ các dung dịch ít phân cực
như dung môi hữu cơ.
Dung môi càng hòa tan tốt chất bị hấp phụ thì sự hấp phụ chất tan ấy càng kém. Ví dụ:
khi hấp phụ chất béo diễn ra trên chất hấp phụ ưa nước (như silicagen) từ môi trường
dung môi kém phân cực (như benzen), đối với chất béo A có phân tử lượng cao hơn sẽ
tan tốt trong môi trường này hơn là chất béo B có phân tử lượng thấp, lẽ ra sự hấp phụ
A là nhiều hơn B nhưng thực tế lại ít hơn.
22/78
b. Ảnh hưởng của tính chất chất hấp phụ: Bề mặt phân cực sẽ hấp phụ tốt chất bị hấp
phụ phân cực và ngược lại. Trạng thái vật lý và độ xốp của chất hấp phụ cũng ảnh hưởng
rất lớn đến khả năng hấp phụ. Ví dụ: các chất hấp phụ ở trạng thái vô định hình hấp phụ
các chất khí và chất lỏng tốt hơn các chất kết tinh.
c. Ảnh hưởng của chất bị hấp phụ:
- Quá trình hấp phụ diễn ra theo chiều hướng làm san bằng sự phân cực giữa các pha,
qui tắc này gọi là qui tắc cân bằng hóa độ phân cực, còn gọi là qui tắc Rebinder.
Ví dụ chất C có thể bị hấp phụ lên bề mặt phân cách pha của A và B nếu sự có mặt của
C tại đó có thể loại trừ bớt sự khác biệt về độ phân cực của hai pha kia; nói cách khác,
sự hấp phụ sẽ xảy ra nếu độ phân cực của chất C được đặc trưng bằng hằng số điện môi
ε nằm giữa giá trị phân cực của A và B.

Điều kiện có sự hấp phụ C là: ε
A
> ε
C
> ε
B
hayε
A
< ε
C
< ε
B
Khác biệt về sự phân cực giữa chất tan và dung môi càng lớn thì sự hấp phụ chất tan ở
bề mặt phân cách diễn ra càng mạnh.
Xu hướng làm giảm sức căng bề mặt bắt buộc các chất HĐBM có trong dung dịch phân
bố có định hướng trên bề mặt: nhóm phân cực hướng vào pha phân cực và ngược lại.
- Sự tăng khối lượng phân tử chất bị hấp phụ làm cho khả năng bị hấp phụ tăng lên rõ
rệt. Chính vì thế các chất alkaloid và chất màu bị hấp phụ rất mạnh, các hợp chất thơm
bị hấp phụ mạnh hơn các chất mạch thẳng. Tuy nhiên đối với chất hấp phụ có lỗ xốp
nhỏ, do hiệu ứng cản trở không gian, sẽ hấp phụ chậm chất có mạch carbon dài.
Ngoài ra, còn phải xét đến tương quan về tính hòa tan tốt hay kém với dung môi vì
những chất tan tốt trong môi trường phân tán của nó có thể là chất kém bị hấp phụ
d. Ảnh hưởng của thời gian, nhiệt độ và nồng độ :
- Sự hấp phụ trong dung dịch xảy ra chậm hơn trong không khí vì chất tan trong dung
dịch khuếch tán chậm hơn. Việc giảm nồng độ trong lớp phân cách chỉ được bù lại bằng
23/78