HOÁ KEO các HIỆN TƯỢNG bề mặt

• Tài liệu tham khảo:
• Trần Văn Nhân. Hóa keo. Nxb ĐHQG Hà Nội.
• Mai Hữu Khiêm. Hóa Keo. Nxb ĐHQG Tp Hồ Chí
Minh.
• Hà Thúc Huy. Hóa Keo . Nxb ĐHQG Tp Hồ Chí Minh
• Richard M Pashley, Marilyn E Karaman. Applied
Colloid and Surface Chemistry. John Wiley and Sons,
Ltd.

1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU
KHOA HÓA HỌC VÀ CN THỰC PHẨM
HÓA KEO
•Ví dụ: các hệ keo trong thực tế
2
Ví dụ: các hệ keo trong thực tế
3
Ví dụ: các hệ keo trong thực tế
4
Mở đầu
• Hóa keo là gì?
• Hóa lý học các hệ phân tán vi dị thể: là khoa
học về các quá trình hình thành và phán hủy
các hệ phân tán.
• Hệ phân tán: là hệ trong đó vật chất phân tán
cao tới kích thước 10
-7
– 10
-5
cm.
• Đã từ lâu người ta đã biết nhiều tính chất quan

trọng của một dung dịch đồng nhất ( thường gọi
là dung dịch thực) như sự tăng nhiệt độ sôi, sự
giảm nhiệt độ đông đặc, sự giảm áp suất hơi
bão hòa…
5
• Đến nửa thế kỷ thứ XIX nhà bác học Italia
F.Selmi, sau khi nghiên cứu nhiều loại dung
dịch, nhận thấy có những dung dịch thể hiện
một số tính chất khác thường như:
•Chúng có tính tán xạ ánh sáng.
•Chúng bị kết tủa nhanh chóng khi thêm chất
điện ly vào.
• Về sau Thomas Graham (người Anh) phát hiện
ra bằng những dung dịch trên không lọt qua
màng bán thấm. Dung dịch này khi làm khô
nước thì giống như keo dán.
6
• Do vậy, Graham gọi chúng là dung dịch keo (collioid).
• Từ đó về sau, rất nhiều nhà bác học quan tâm nghiên
cứu tính chất của các hệ tương tự và đã đi đến những
kết luận quan trọng sau đây:
• Hệ keo có tính chất tán xạ ánh sáng (chứng tỏ hệ
keo là một hệ dị thể, không đồng nhất).
• Các hệ keo có tính chất khuếch tán chậm hơn các
tiểu phân (phân tử, ion) trong dung dịch thực.
• Các hệ keo có thể tách ra khỏi dung môi bằng màng
bán thấm.
• Hai tính chất cuối cùng chứng tỏ các tiểu phân trong hệ
keo có kích thước lớn hơn nhiều so với kích thước chất
phân tử hay ion trong dung dịch thực.

7
Thomas Graham (21/09/1805 – 16 /09/1869), Scotland.
• Ở trạng thái phân tán: các hạt hay các lỗ
xốp có kích thước lớn hơn kích thước
phân tử, tuy nhiên không quan sát được
bằng mắt thường mà chỉ quan sát được
bằng kính hiển vi quang học.

8
 Hệ phân tán là bao gồm các hạt hay
lỗ xốp (chất phân tán) và môi
trường nó tồn tại (môi trường phân
tán).
•Phân loại theo độ phân tán (kích thước hạt)
• Dựa vào kích thước pha phân tán người ta chia hệ phân tán thành:
9
Kích thước hạt
<10
-9
m 10
-9
m - 10
-6
m >10
-6
m
Hệ đồng thể Hệ keo Hệ dị thể
10
• Cụ thể như sau:

• Hệ phân tán phân tử:Trong hệ, chất phân tán ở
dạng những phần tử rất nhỏ, kích thước nhỏ
hơn 10
-9
m, chúng là những phân tử và ion đơn
giản. Các hệ phân tán phân tử được gọi là dung
dịch thật hay dung dịch thuộc loại hệ đồng thể
và đã được nghiên cứu nhiều.
• Ví dụ: các dung dịch phân tử và điện ly.
• Hệ phân tán keo: Gồm các hạt phân tán có kích
thước 10
-9

đến 10
-6
m, gọi là các hạt keo. Hệ
phân tán keo thường được gọi là hệ keo.
• Ví dụ: keo AgI, keo Protit trong nước

11
Hệ phân tán thô: Gồm các hạt có kích thước lớn hơn
10
-6
m, thường gọi là hệ thô. Nói chung, hệ thô là hệ
vi dị thể không bền vững. Chẳng hạn, trong môi
trường lỏng có hạt phân tán rắn kích thước lớn hơn
10
-6
m, thì hạt có thể sẽ nhanh chóng lắng xuống
hoặc nổi lên trên bề mặt lỏng (tuỳ theo khối lượng

riêng của hạt và của môi trường) nghĩa là tách khỏi
môi trường của hệ.
• Trong hệ thô có 2 loại quan hệ quan trọng là huyền
phù và nhũ tương.
•Huyền phù là hệ thô gồm các hạt rắn phân bố
trong môi trường lỏng như: nước phù sa…
•Nhũ tương là hệ thô gồm các hạt hoặc giọt lỏng
phân bố trong môi trường lỏng như: các hạt dầu
mỡ trong nước….
12
•Một vài hình ảnh ví dụ về các loại hệ phân tán
• Các huyền phù và nhũ tương dùng trong thực tế
là những hệ vi dị thể tương đối bền. Các hệ đó có
bản chất của hệ keo nên có thể coi chúng như là
các hệ keo khi nghiên cứu và sử dụng.

13
14
•Hệ nhũ tương quan sát bằng kính hiển vi điện tử
15
16
• Độ phân tán: đây là một một điểm quan trọng của hệ
phân tán, thường được ký hiệu là D, D = 1/d, với d là
kích thước hạt.
• D ảnh hưởng rất lớn đến tích chất bề mặt của hệ. Cụ thể khi
D tăng thì bề mặt riêng của hệ tăng đáng kể.
• Ví dụ: sự thay đổi diện tích bề mặt theo D
17

• Người ta cũng có thể dựa vào D để phân loại

hệ phân tán.

18
•Phân loại theo trạng thái tập hợp
19
•Ví dụ: các hệ keo trong thực tế
20
Ví dụ: các hệ keo trong thực tế
21
Ví dụ: các hệ keo trong thực tế
22
•Phân loại theo tương tác giữa các pha
• Đối với môi trường lỏng. Có hai loại chính:
• Keo ưa lỏng (lyophilic): còn gọi là keo ưa lưu:
đặc trưng bởi tương tác mạnh giữa chất phân tán
và môi trường phân tán. Các chất phân tán sau khi
tách ra khỏi dung môi và nếu như cho tiếp xúc lại
với dung môi thì nó có khả năng phân tán trở lại.
Chính vì thế mà ta gọi keo này là keo thuận nghịch.
• Ví dụ : keo gelatin, tinh bột, gôm arabic….
• Keo kỵ lỏng (lyophobic): do tương tác yếu nên
chất phân tán sau khi kết tủa không có khả năng
phân tán lại. Chúng là những keo bất thuận nghịch.
• Ví dụ :keo bạc sunfua, asen sunfua, bạc iotdua

23
 Nằm ở vị trí trung gian giữa keo ưu lưu và keo ghét
lưu là loại keo lưỡng tính như các hidroxit kim loại.
 Nếu môi trường phân tán là nước thì ta có: ưa
nước (hydrophilic) và ghét nước (hydrophobic).

24
- Hệ phân tán tự do như các loại keo
loãng, huyền phù, nhũ tương loãng. Trong
hệ này, do tương tác yếu nên các hạt
chuyển động độc lập với nhau.
- Hệ phân tán liên kết như huyền phù
đặc, nhũ tương đặc, gel (thạch) đó là các
hệ mà ở vào điều kiện đặc biệt các hệ
phân tán liên kết với nhau để tạo thành
mạng không gian.
25
Ngoài ra, Căn cứ vào tương tác giữa các hạt phân
tán, người ta có thể phân hệ phân tán ra làm hai
loại :