Bài thuyết trình tính chất quang học của hệ keo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỬU LONG
KHOA DƯỢC
MƠN HĨA LÝ

TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.

Nguyễn
Nguyễn Thanh
Thanh Hiền
Hiền

GVHD: ThS Nguyễn Ngọc Lê

Nguyễn
Nguyễn Thị
Thị Ngọc
Ngọc Hà
Hà
Trương

Trương Thị
Thị Út
Út Chót
Chót

BÀI BÁO CÁO

Nguyễn
Nguyễn Thị
Thị Diệu
Diệu Hương
Hương
Huỳnh
Huỳnh Thị
Thị Ngọc
Ngọc Bích
Bích
Đồn
Đồn Đường
Đường Cẩm
Cẩm Hồng
Hồng
Huỳnh
Huỳnh Phương
Phương Thúy
Thúy

N
NH
H

Ĩ
ĨM
M

77

Lê
Lê Trần
Trần Ngọc
Ngọc Nhi
Nhi
Phạm
Phạm Thị
Thị Kim
Kim Yến
Yến
Võ
Võ Trường
Trường Duy
Duy
Nguyễn
Nguyễn Thị
Thị Thanh
Thanh Nhã
Nhã

1

HỆ KEO VÀ CUỘC SỐNG

Trong thực tế có rất nhiều chất quen thuộc như bơ, sữa, sương mù, khói xe, nhựa đường, bọt
biển…đều là hệ keo. Bộ môn nghiên cứu về hệ keo được nhà khoa học người Scotland
Thomas Graham mở đầu năm 1961.

Hệ keo được đưa vào ứng dụng trong rất nhiều
lĩnh vực trong cuộc sống.

Từ những ứng dụng thực tế
đó việc nắm vững tính chất
của hệ keo nói chung và tính
chất quang học của hệ keo
nói riêng là vơ cùng cần thiết.

Đặc biệt trong ngành dược nó được ứng dụng
trong bào chế thuốc.
2


NỘI DUNG CHÍNH

I. ĐỊNH NGHĨA

II. PHÂN LOẠI

III. ĐẶC ĐIỂM

IV. TÍNH CHẤT QUANG HỌC

V. ỨNG DỤNG

3


ĐỊNH NGHĨA

Hệ keo là hệ dị thể gồm các hạt có kích thước từ 10

-7

-5
đến 10 cm phân tán trong môi trường phân

tán và ổn định trong thời gian sử dụng.

Phương pháp ngưng tụ: là quá trình kết hợp phân tử hoặc
ion có kích thước nhỏ trở thành kích thước hạt keo.

Phương pháp
điều chế
Phương pháp phân tán: là quá trình chia nhỏ các hạt phân
tán thơ đạt tới kích thước của hạt keo.
4


5

tương tác
cường

độ

•
•

Theo

Hệ keo ghét lưu
Hệ keo ưu lưu

pha các hệ
Theo trạng tập hợp

•
•
•

Mơi trường phân tán khí
Mơi trường phân tán lỏng
Mơi trường phân tán rắn

Theo kích thước hạt

•
•
•

Hạt phân tán phân tử
Hạt phân tán keo

Hạt phân tán thô

PHÂN LOẠI HỆ KEO


ĐẶC ĐIỂM HỆ KEO

•

Dung dịch keo có khả năng phân tán ánh sáng.

•

Sự khuếch tán trong dung dịch keo rất chậm.

•
•

Áp suất thẩm thấu trong dung dịch keo rất nhỏ.
Dung dịch keo có khả năng thẩm tích (hạt keo khơng lọt qua màn bán thấm).

•

Dung dịch keo khơng bền vững.

•

Dung dịch keo thường có hiện tượng điện di.

6

TÍNH CHẤT HỆ KEO

ĐỘNG HỌC

•
•
•
•

Chuyển động Brown

QUANG HỌC

•

•
•

Sự khuếch tán
Áp suất thẩm thấu
Sự sa lắng

Sự nhiễu xạ ánh sáng

•

Tyndall
Rayleigh

Sự hấp thụ ánh sáng

ĐIỆN HỌC

•
•
•

Hiện tượng điện di
Hiện tượng điện thẩm
Điện thế chảy và điện
thế sa lắng

7


TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO

CHIẾU MỘT

•

xạ.

CHÙM ÁNH
SÁNG VÀO
HỆ PHÂN TÁN

Hệ dung dịch thực: Ánh sáng có thể xuyên qua, khúc xạ, hoặc phản

•
•

Hệ vi dị thể: hệ trở nên đục và hơi thô.
Hệ keo: Ánh sáng bị nhiễu xạ (khuếch tán, phân tán) hoặc hấp thu 1
phần bởi các hệ keo.
Nhiễu xạ ánh sáng là tính chất quang học đặc trưng của hệ
keo
Hiện tượng nhiễu xạ : ánh sáng làm cho
mỗi hạt trở thành 1 điểm sáng, phân tán
ánh sáng về mọi hướng với cường độ khác
nhau.

8


TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO
NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG

TYNDALL

Tyndall năm 1869
Chiếu chùm tia sáng mạnh qua dung dịch keo, xuất hiện dải ánh sáng hình nón =>
Hình nón Tyndall.

Hiện tượng này được giải thích bằng sự phân tán ánh sáng bởi các tiểu phân trong
hệ keo hoặc hệ thô.
9

TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt)
NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG

RAYLEIGH

Nhiễu xạ Rayleigh là hiện tượng phân tán ánh sáng hoặc các sóng điện từ khác bởi những hạt
có kích thước nhỏ hơn rất nhiều so với bước sóng ánh sáng.

Hiện tượng này xảy ra khi chiếu ánh sáng qua chất lỏng hoặc rắn trong suốt, nhưng dễ thấy
nhất là trong pha khí.

HẠT KEO

-7
-5
10 - 10 CM

10


TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt)
NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG

Phương trình nhiễu xạ ánh sáng Rayleigh

Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
chỉ xảy ra khi 1/2λ chiều dài
bước sóng ánh sáng tới phải
lớn hơn kích thước hạt phân

tán (λ/2>akeo).

11


Ảnh hưởng của nồng độ hạt keo

Khi 2 hạt keo cùng nồng độ khối lượng -> số hạt khác nhau. Do kích thước hạt khác nhau thì
cường độ ánh sáng khuếch tán của 2 hạt tỉ lệ với nhau theo hệ thức:

Hệ quả này có giới hạn, kích thước
hạt tăng tới 1/2λ thì khi đó hạt phản
chiếu ánh sáng, cường độ ánh sáng
nhiễu xạ giảm.

12


TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt)
Ảnh hưởng của bước sóng



Chiếu ánh sáng đơn sắc, λ khác nhau, cùng I0 -> 2 hệ keo giống nhau => khuếch tán ánh
sáng khác nhau.



Ánh sáng đơn sắc có bước sóng càng ngắn sự nhiễu xạ càng mạnh.

KHẢO SÁT ÁNH SÁNG TRẮNG

Tia tím nhiễu xạ mạnh hơn tia xanh và tia đỏ.

Tia đỏ hầu như ít bị nhiễu xạ mà chỉ xuyên thấu qua hệ keo
13


TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt)

Một số hiện tượng và ứng dụng trong thực tế






Bầu trời màu xanh
Màu đỏ của bình minh và hồng hơn
Mặt trời chói lóa
Đèn giao thơng có màu đỏ, lam và xanh

14


TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt)

15

TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt)
Ảnh hưởng của chiết suất



Nếu chiết suất môi trường phân tán n1 gần giống chiết xuất của pha phân tán n2 thì
hệ khuếch tán rất yếu




Về nguyên tắc các khối khí nguyên chất không khuếch tán ánh sáng.
Thực tế, sự tăng giảm nồng độ trong 1 thể tích lớn của khí => khu vực có
khuếch tán khác nhau.



Giá trị tuyệt đối của ánh sáng khuếch tán qua 1 cm khối khơng khí vơ cùng nhỏ,
song nó trở nên có ý nghĩa bởi chiều dài khổng lồ của khí quyển bao quanh trái đất.

16


SỤ HẤP THỤ ÁNH SÁNG
Khi ánh sáng đi qua dung dịch một phần ánh sáng đơn sắc sẽ bị các phân tử chất tan trong dung dịch hấp
thu.





C: là nồng độ khối lượng
K: là hệ số hấp thu
d: chiều dày lớp hấp thu

17


TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt)
Ứng dụng của hiện tượng Nhiễu xạ



Hệ keo có kích thước rất nhỏ khơng nhìn thấy bằng kính hiển vi bình thường, khi khuếch tán ánh sáng
thì các tiểu phân hạt keo trở thành tâm sáng thứ cấp, nhiễu xạ trở thành những điểm sáng trên nền
đen.




Về nguyên tắc có thể đếm được các số điểm sáng để xác định hệ keo trong một thể tích nhất định.
Nếu hệ keo có nồng độ C (g/ml). Trong thể tích V của hệ ta đếm được số n hạt.

18


Giải thích được 1 số hiện tượng:




Thủy tinh màu trắng đục nhìn góc bên sẽ có màu xanh.
Màu xanh của tròng mắt

19


ỨNG DỤNG
Dựa vào tính chất hệ keo người ta áp dụng vào một số nghành nghề lĩnh vực

•

Trong thổ nhưỡng học: Tại sao phải bón vơi cho đất? hình dạng, kích thướt cũng như bản chất của các hạt keo đất quyết
định khả năng thấm ướt, khả năng hấp thụ của đất (VD: đất cát hạt có kích thước to thì khơng giữ nước, đất sét gồm hạt
mịn giữ nước tốt => người ta chọn đất sét để làm gốm sứ), sự có mặt của Ca

2+

trong đất làm keo đất keo tụ làm giảm

tính ưa nước, do đó bón vơi cho đất làm giảm khả năng giữ nước. => rất hữu ích trong canh tác.

•

Ngành cơng nghiệp nhuộm: Nhuộm là làm cho các hạt keo (phẩm nhuộm) khuếch tán vào vải và bị keo tụ trên bề mặt
vải.

•

Nghành dược học: Nhiều quá trình bào chế thuốc là những quá trình keo, Vd bào chế một số chế phẩm nhũ tương,

cream, dầu, cao.

20


Một số ứng dụng hệ keo trong công nghiệp

21


Một số chế phẩm ứng dụng hệ keo trong bào chế

22


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Giáo trình Hóa Lý Dược – Chủ biên: PGS.TS Đỗ Minh Quang
/> /> /> /> /> /> />
23


THE END

CẢM ƠN SỰ THEO DÕI
CỦA QUÝ THẦY VÀ CÁC BẠN

24