Bài giảng hóa lý chương 2 hóa keo

1
CHƯƠNG 2
HÓA KEO
2
Nội dung
2.1. Khái niệm hệ
2.2. Phân loại
2.3. Cấu tạo keo
2.4. Phương pháp điều chế hệ keo
2.5. Tính chất của hệ keo
2.6. Sự keo tụ
2.7. Một số hệ phân tán thô
3
2.1. Khái niệm hệ phân tán
Hệ phân tán
Hệ phân tán là hệ gồm nhiều cấu tử tồn
tại dưới dạng hạt có kích thước nhỏ bé
phân bố (chất phân tán) vào một chất
khác (môi trường phân tán)
Chất phân tán hay môi trường phân tán đều có thể ở
ba trạng thái như lỏng, khí, rắn.
4
Hệ phân tán thô
là hệ phân tán mà các hạt ở pha khuếch tán
có đường kính lớn hơn 10-5 cm (100 µ).
Với kích thước hạt như thế người ta có thể nhìn thấy bằng
mắt thường hay kính hiển vi.
2.1. Khái niệm hệ phân tán
5
Hệ phân tán thô
Pha khuếch tán là chất rắn thì hệ được gọi là huyền phù.

Pha khuếch tán là chất lỏng thì hệ được gọi là nhũ tương.
Ví dụ
Ví dụ
Những hạt đất sét lơ lửng ở trong nước.
Sữa, dầu mỡ ở trong nước.
2.1. Khái niệm hệ phân tán
6
Hệ keo
là hệ phân tán dị thể có kích thước từ 10-9-
10-7m, tổ hợp từ một số nguyên tử, phân tử
hay ion.
•
Hệ này quan sát được bằng kính hiển vi điện tử
•
Hệ có kích thứoc khác nhau gọi là hệ đa phân tán.
2.1. Khái niệm hệ phân tán
7
Độ phân tán D
là đại lượng nghịch đảo của kích thước
hạt.
•
D : độ phân tán
•
a : kích thước hạt
a
1
D =
2.1. Khái niệm hệ phân tán
8
2.2. Phân loại hệ phân tán

Phân loại theo trạng thái tập hợp
Phân loại theo mức độ liên kết
(hệ keo)
Phân loại
9
Phân loại theo trạng thái tập hợp
Môi trường
phân tán
là RẮN
xerosol (sol rắn)
Môi trường
phân tán
là LỎNG
lyosol (sol lỏng)
Môi trường
phân tán
là KHÍ
aserosol (sol khí)
2.2. Phân loại hệ phân tán
10
Môi trường phân tán là RẮN
(xerosol - sol rắn)
-
R/R: bê tông, hợp kim…
-
L/R: trái cây, tế bào…
-
K/R: bông gòn, bọt xốp
2.2. Phân loại hệ phân tán
11

Môi trường phân tán là LỎNG
(Lyosol - sol lỏng)
-
R/L: huyền phù
-
L/L: nhũ tương
-
K/L: nước ngọt…
2.2. Phân loại hệ phân tán
12
Môi trường phân tán là KHÍ
(aserosol - sol khí)
-
R/K: bụi, khói
-
L/K: sương mù
-
K/K: hương thơm trong không khí
2.2. Phân loại hệ phân tán
13
Phân loại theo mức độ liên kết
(Hệ keo)
Hệ keo ưu lỏng
(keo ưu lưu)
Hệ keo kỵ lỏng
(keo ghét lưu)
2.2. Phân loại hệ phân tán
14
Hệ keo ưu lỏng
(keo ưu lưu)

là hệ keo mà pha phân tán liên kết chặt chẽ
với môi trường phân tán (thường lỏng).
Ví dụ: hồ tinh bột, mủ cao su…
2.2. Phân loại hệ phân tán
15
Hệ keo kỵ lỏng
(keo ghét lưu)
là hệ keo mà pha phân tán không liên kết
chặt chẽ với môi trường phân tán. Đây là
các hệ keo điển hình.
Ví dụ: thuỷ tinh lỏng trong nước
2.2. Phân loại hệ phân tán
16
2.3. Cấu tạo hạt keo
Mixen keo bao gồm ba phần
-
Nhân keo
-
Lớp hấp phụ
-
Lớp khuyếch tán
Như vậy, MIXEN keo trung hòa về điện.
17
Xét cấu tạo của mixen keo AgI trong dung dịch KI,
được tạo thành từ phản ứng:
AgNO3 + KI = AgI + KNO3
Mixen keo bao gồm nhân keo là tập hợp gồm rất
nhiều phân tử AgI có cấu trúc tinh thể.
2.3. Cấu tạo hạt keo
18

Biểu diễn cấu tạo mixen keo AgI trong môi trường
KI dưới dạng công thức hay ký hiệu sau:
Ký hiệu
2.3. Cấu tạo hạt keo
19
Trong đó:
m: số phân tử hợp chất khó tan
n: số ion quyết định thế hiệu
(n - x): số ion đối trong lớp hấp phụ (n > x)
x: số ion đối trong lớp khuếch tán
2.3. Cấu tạo hạt keo
20
Keo âm
Cấu tạo keo
2.3. Cấu tạo hạt keo
21
Tương tự cấu tạo và kí hiệu của mixen keo AgI
trong môi trường AgNO3 là:
Ký hiệu
2.3. Cấu tạo hạt keo
22
Keo dương
Cấu tạo keo
2.3. Cấu tạo hạt keo
23
Để hình thành một hệ keo tồn tại bền vững thì cần đảm bảo hai
điều kiện tiên quyết như sau:
2.4. Phương pháp điều chế hệ keo

Chất phân tán và môi trường phân tán không tan vào nhau

hay tan rất ít.

Phải có chất ổn định có khả năng hấp phụ lên các hạt keo
để giữ cho hệ keo không bị tách pha gây nên sự keo tụ
Điều kiện hình thành hệ keo
24
Phương pháp điều chế hệ keo
Phương pháp
Phân tán
Phương pháp
Ngưng tụ
Phương pháp
Hoá học
Phương pháp
Vật lý
2.4. Phương pháp điều chế hệ keo
25
Phương pháp tinh chế hệ keo
Phương pháp
Thẩm tích
Phương pháp
Điện
Thẩm tích
Phương pháp
Siêu lọc
2.4. Phương pháp điều chế hệ keo