Bài thuyết trình Hóa dược lý: Những khái niệm cơ bản liên quan đến các hiện tượng bề mặt

TRƯỜNG ĐH CỬU LONG
KHOA DƯỢC – KHOÁ 21

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ 10 – HOÁ LÝ DƯỢC

“NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ
MẶT “

NHÓM 10:
1. Nguyễn Minh Trí

6. Dương Quốc Minh Thiện

2. Nguyễn Thị Hồng Hạnh

7. Lê Thảo Huyên

3. Nguyễn Vĩnh Thái

8. Mai Quốc Kiệt

4. Nguyễn Hoàng Nam

9. Cao Thị Trúc Linh

5. Dương Thị Diễm Hương

10. Trần Bửu Yên

1

ĐẶT VẤN ĐỀ ?

Tại sao nhện nước

Tại sao đèn dầu có

có thể đi trên mặt

thể cháy?

nước?

Tại sao nước có hình
tròn khi nằm trên lá

Tại sao đồng xu nổi

sen?

được trên mặt nước?

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 2

5/17/21


NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN CÁC HIỆN

TƯỢNG BỀ MẶT.

Sức căng bề mặt của chất lỏng

1

4

2

Áp suất hơi bão hoà trên bề mặt chất lỏng

3

Hiện tượng thấm ướt bề mặt

Sức căng bề mặt của dung dịch chất tan

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 3

5/17/21


1. SỨC CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG

 Sức căng bề mặt(SCBM) là năng lượng tự do nằm trên một diện tích bề mặt, là cơng cần thiết
để làm tăng bề mặt lên diện tích nhất định. Diện tích đó được quy ước là 1 cm 2

 Thí nghiệm:

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 4

5/17/21


1. SỨC CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG

Thí nghiệm

Trước

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Sau

Trang 5

5/17/21


1. SỨC CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG

TT

Chất lỏng

*
Nhiệt độ ( C)

2
SCBM Ϭ (erg/cm )

20

21,6

 Nhiều khi sức căng bề mặt của 1 chất lỏng được xác định tại 1 điều kiện nhất định ( nhiệt độ,
1

Etanol
áp suất,…)

20 –hơi biến mất thì SCBM =0.
độ tới hạn, bề mặt phân chia lỏng
 2Ở nhiệt Benzen
20
bề mặt một số hợp chất hoá học:
 3Sức căngGlycerin

28,9
66,0

4

Nước

20

72,75

5

Thuỷ ngân

20

485

6

Hydro

-252

2

7

Oxy

-198

17

8

Thiếc

900

510

9

Vàng

1200

1120

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 6

5/17/21


1. SỨC CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG

 Ứng dụng:
 Nhờ có hiện tượng lực căng mặt ngoài của chất lỏng nên nước mưa không thể lọt qua các
lỗ nhỏ giữa các sợi vải căng trên ơ dù. Ngồi ra, chúng cũng không lọt qua được các mui
bạt che ô tô.

 Hòa tan xà phòng vào nước sẽ làm giảm đáng kể lực căng bề mặt của nước, nên nước xà
phòng dể thấm vào các sợi vải khi giặt để làm sạch các sợi vải. Nếu hòa tan xà phòng vào

nước nóng thì lực căng bề mặt của nước càng giảm mạnh và nước xà phòng nóng càng dễ
thấm vào các sợi vải hơn.=>tẩy đi các chất bẩn trong sợi vải

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 7

5/17/21


1. SỨC CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG

 Một đồng xu nổi trong cốc nước nhờ hiện tượng sức căng của bề mặt

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 8

5/17/21


2. ÁP SUẤT HƠI BÃO HOÀ TRÊN BỀ MẶT CHẤT LỎNG

 Áp suất hơi bão hoà là đại lượng vật lý quan trọng của các chất lỏng dễ bay hơi, có xu hướng
thoát khỏi bề mặt của nó để chuyển sang pha hơi ở một nhiệt độ nào đó.

 Áp

suất hơi bão hoà là áp suất hơi mà tại đó thể hơi cân bằng với thể lỏng ( khi xét 1 chất
lỏng trong bình kín)

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 9

5/17/21


2. ÁP SUẤT HƠI BÃO HOÀ TRÊN BỀ MẶT CHẤT LỎNG

Pphẳng
Pphẳng>Plõm

 Xét thí nghiệm:

•

Áp śt hơi bão hòa trên bề mặt phẳng luôn nhỏ
hơn áp suất hơi bão hòa ở trên mặt lồi( r>0)

•

Áp suất hơi bão hòa trên bề mặt lõm (r<0) luôn
nhỏ hơn áp suất hơi bão hòa trên bề mặt phẳng

Plõm < Pphẳng < Plồi
NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 10

5/17/21


2. ÁP SUẤT HƠI BÃO HOÀ TRÊN BỀ MẶT CHẤT LỎNG

 2.1 Hiện tượng mao dẫn:
Trường hợp nhúng những mao quản thủy tinh trong nước thì có hiện
tượng nước dân lên bên trong mao quản một khoảng có chiều cao là
h.

Ngấn

mép nước trong mao quản luôn có dạng lõm,do áp suất hơi
bão hòa ở bề mặt lõm luôn nhỏ hơn áp suất hỏi bão hoà ở bề mặt
phẳng.

Mao quản thuỷ tinh nhúng
trong nước p1 < p2

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 11

5/17/21


2.1 Hiện tượng mao dẫn:

 Ứng dụng

 Rể cây giống như

ống mao dẫn, giúp vận chuyển chất lỏng từ
trong mạch nước ngầm trong lòng đất lên thân để nuôi sống
cây

 Đèn dầu
NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 12

5/17/21


2. ÁP SUẤT HƠI BÃO HOÀ TRÊN BỀ MẶT CHẤT LỎNG

 2.2 Hiện tượng ngưng tụ mao quản:
 Vì áp suất hơi bảo hòa ở mao quản hẹp luôn nhỏ hơn áp ở mặt phẳng ,cho nên nhiều khi

hơi vẫn chưa đạt bão hòa hoặc quá bão hòa ở bề mặt phẳng,nhưng có thể sẽ đọng lại
trong mao quản,quá trình này gọi là hiện tượng ngưng tụ mao quản.

=> Sự ngưng tụ ở mao quản hẹp xảy ra sớm hơn mao quản lớn.

 Hiện tượng ngưng tụ mao quản là cơ sở của hiện tượng hấp phụ hơi nước, ở những mao
quản hẹp,và các lỗ xốp của các chất hấp phụ xốp như silicagen và các chất hút ẩm.

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 13

5/17/21


3. HIỆN TƯỢNG THẤM ƯỚT BỀ MẶT

Thấm ướt là quá trình làm giảm năng lượng tự do bề mặt, giảm sức căng



Khi θ = 0, cosθ = 1

bề mặt (xảy ra ở hệ có 3 pha tiếp xúc R-L-K



o
Khi θ = 180 C, cosθ = -1 : không thấm ướt



Góc θ: Đại lượng đặc trưng cho độ thấm ướt bề mặt



Bề mặt thấm ướt tốt (cosθ>0): bề mặt ưa lỏng



o
Biến đổi từ 0 - 180 C, cosθ từ 1 đến -1



Bề mặt không thấm ướt (cosθ<0): bề mặt kỵ lỏng



NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 14

: thấm ướt hoàn toàn

5/17/21


3. HIỆN TƯỢNG THẤM ƯỚT BỀ MẶT

 Khi chất lỏng tiếp xúc với bề mặt chất rắn thì ta có 2 hiện tượng sau:
 Nếu chất lỏng bao phủ toàn bề mặt rắn thì được gọi là sự thấm ướt hoàn toàn
 Vd: nhỏ vài giọt nước trên bề mặt rắn bóng sạch nước sẽ bao phủ bề mặt rắn ta có sự tấm
ước hoàn toàn

 Ngược

lại khi chất lỏng tạo thành những hạt cầu trên bề mặt rắn, ta gọi đó là sự thấm ướt
khơng hồn tồn

 Nếu

chất lỏng tạo thành những hạt hình cầu trên bề mặt rắn thì đó là sự không thấm ướt,
giống như giống thủy ngân trên bề mặt rắn.

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 15

5/17/21


3. HIỆN TƯỢNG THẤM ƯỚT BỀ MẶT

 Quan sát lực tương tác giữa các phân tử rắn-lỏng, khí-rắn và lỏng-khí ta thấy hiện tượng thấm
ướt và các mức độ khác nhau

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 16

5/17/21


3. HIỆN TƯỢNG THẤM ƯỚT BỀ MẶT

 Ứng dụng: Trong cơng nghệ tủn khống, hiện tượng vật rắn bị dính ướt chất lỏng được ứng
dụng để làm giàu quặng theo phương pháp "tuyển nổi".

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 17

5/17/21


4. SỨC CĂNG BỀ MẶT CỦA DUNG DỊCH CHẤT TAN

 4.1. Chất tan trong dung dịch là chất không hoạt động bề mặt
 Sự phân bố chất tan trong dung môi và nồng độ chất tan ảnh hưởng

lớn đến SCBM của

dung dịch.

 Chất

không hoạt động bề mặt là chất tan làm tăng sức căng bề mặt so với dung môi
nguyên chất. Các chất không hoạt động bề mặt có xu hướng rời bề mặt và đi sâu vào thể
tích dung dịch. Ở đây, ta có sự hấp phụ âm.

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 18

5/17/21


4. SỨC CĂNG BỀ MẶT CỦA DUNG DỊCH CHẤT TAN

 Ví dụ: Khi hồ tan đường saccaroza vào trong nước thì SCBM của dung
dịch và dung môi hầu như không đởi.

 Trong trường hợp: chất tan làm tăng chút ít SCBM của dung dịch hoặc
không làm thay đổi SCBM của dung dịch

=> Người ta gọi chúng là chất không hoạt động bề mặt.

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 19

5/17/21


4. SỨC CĂNG BỀ MẶT CỦA DUNG DỊCH CHẤT TAN

 4.2. Chất tan trong dung dịch là chất hoạt
động bề mặt:

 Chất HĐBM gồm hai phần: phần thân nước: -COOH,

-OH, -NH2 ,-NO2 ,-SO3H và đuôi thân dầu (gốc
hidrocacbur)

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 20

5/17/21

4.2. Chất tan trong dung dịch là chất hoạt động bề mặt:

Khả năng làm giảm SCBM của dung dịch nhiều hay ít phụ thuộc vào nồng độ chất HĐBM và
chiều dài mạch cacbon gốc R

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 21

5/17/21


MỘT SỐ ỨNG DỤNG TRONG NGÀNH DƯỢC

 Thử

nghiệm lâm sàng “chứng vàng da”: nước tiểu bình thường có SCBM khoảng 66 dyn/cm,
nhưng nếu có acid mật trong nước tiểu, SCBM sẽ giảm (55 dyn/cm).

 Hay’s

test: bột lưu huỳnh sẽ nổi trên bề mặt nước tiểu bình thường, SCBM của nước tiểu sẽ
giảm và bột S sẽ chìm khi nước tiểu có chứa acid mật..

 Thuốc sát

khuẩn: là dd có SCBM nhỏ, vì vậy, dd dễ dàng tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với
thành tế bào vi khuẩn và ức chế chúng.

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 22

5/17/21


TỔNG KẾT

 Khoa học bề mặt đã nghiên cứu và chứng minh: có sự khác biệt về lực tương tác giữa các tiểu
phân nằm trên bề mặt và trong lòng pha => Sự khác biệt này tạo ra sức căng bề mặt.

 => chất tan làm ảnh hưởng đến SCBM của dung dịch.
 Hiện tượng mức chất lỏng ở bên trong các ống có đường kính nhỏ ln dâng cao hơn, hoặc hạ
thấp hơn so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống =>gọi là hiện tượng mao dẫn.

 Hiện tượng thấm ướt được ứng dụng để điều chế, bảo vệ hệ keo, nhũ tương thuốc, tuyển nổi
quặng và kỹ nghệ nhuộm màu.

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 23

5/17/21


TÀI LIỆU THAM KHẢO

 />

( Truy cập ngày

22/04/2021)

 hk2/chuong-vii/bai-37-cac-hien-tuong-be
-mat-cua-chat-long
( Truy cập ngày 23/04/2021)

 cập ngày 22/04/2021 )
 Sách Hoá Lý Dược – Nhà XB Y Học – PGS.TS. Đỗ Minh Quang
 Silde bài giảng ĐH Y Dược TP HCM– Các hiện tượng bề mặt và Sự hấp phụ

– TS. Trần Phi

Hoàng Yến.

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 24

5/17/21


XIN CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE!

NHÓM 10 - BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ - MÔN HOÁ LÝ DƯỢC

Trang 25

5/17/21