lOMoARcPSD|44862240

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP GIỮA KỲ HÓA KEO

1.1. Lý thuyết

1.1.1. Định nghĩa hóa keo, hệ keo ? Giải thích 6 đặc điểm của hệ keo ?

1.1.1.1. Hóa keo

_ Là lĩnh vực hóa học nghiên cứu về các cách chế tạo, đặc điểm và biến đổi các hệ keo. 1.1.1.2. Hệ keo

_ Là hệ phân tán vi dị thể, trong đó pha phân tán (hay hạt keo) có kích thước hạt nằm trong giới hạn 1-100nm (10^-9 – 10^-7m) và được phân bố trong môi trường đồng nhất gọi là môi trường phân tán.

1.1.1.3. Các đặc điểm của hệ keo + Có khả năng phân tán ánh sáng

_ Đây là một biểu hiện của sự có mặt trong một bề mặt phân cách giữa các hạt của pha phân tán với môi trường phân tán, có nghĩa là hệ không đồng nhất.

+ Khuếch tán chậm

_Nghĩa là dưới tác động rất nhỏ của những điều kiện bên ngoài như nhiệt độ, thời gian, chất điện li, khuấy lắc,…thì các hạt keo dễ dàng tập hợp thành những hạt lớn hơn (gọi là sự keo tụ).

+ Áp suất thẩm thấu nhỏ

_ Tức là áp suất tối thiểu cần thiết để ngăn chặn dòng chảy của dung môi tinh khiết qua màng bán định về phía chứa chất tan và đồng thời duy trì sự ổn định của hệ keo và ngăn chặn sự phân tách của các thành phần trong hệ.

+ Có khả năng thẩm tích (lọc được bằng màng bán thấm)

_ Tức là các hạt keo có khả năng hấp phụ một phần dung môi tinh khiết vào bên trong mạng lưới của chúng.Tính chất này giúp duy trì sự ổn định của hệ keo và ngăn chặn sự phân tách của các thành phần trong hệ.

+ Không bền vững tập hợp

_ Từ tính chất khuếch tán chậm mới dẫn đến tính chất này.

+ Thường có hiện tượng điện li

_ Điện li 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 li 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.

1.1.2. Trình bày các phương pháp điều chế và tinh chế hệ keo ?

1.1.2.1. Điều chế + Phương pháp phân tán bằng cơ học

_ Máy nghiền bi: thùng quay hình trụ có các viên bị hình cầu (thép hoặc sứ)

_ Vật liệu: khô hoặc ướt, thùng được quay chậm kéo theo các hòn bi, khi rơi xuống chúng va đập vào nhau làm cho vật liệu bị nghiền nát.

+ Phương pháp phân tán bằng song siêu âm

_ Người ta sử dụng song siêu âm có tần số trên 20.000 Hz để phân tán các vật thể có bền cơ học thấp như: hạt nhựa, lưu huỳnh, graphit, các kim loại nhẹ trong môi trường hữu cơ.

+ Phương pháp phân tán bằng hồ quang điện

_ Sử dụng để điều chế sol kim loại, dùng kim loại cần chế tạo sol để làm hai điện cực.Khi hồ quang được tạo thành, kim loại bay hơi, rồi gặp môi trường lạnh, ngưng tụ lại thành hạt.

+ Phương pháp phân tán bằng keo tán

_ Keo tán bằng cách rửa tủa: đây là quá trình tách loại chất điện li gây keo tụ

_ Keo tán bằng chất điện li: xảy ra khi thêm chất điện li chứa ion có thể tham gia xây dựng mạng lưới phân tử của pha phân tán hoặc bị hấp thụ vào bề mặt hạt.

_ Keo tán bằng chất hoạt động bề mặt: các chất hoạt động bề mặt và các chất cao phân tử có thể bị hấp thụ trên bề mặt các hạt keo và truyền cho nó điện tích hay lớp vỏ solvat hóa bền vững có tác dụng keo tán.

_ Keo tán bằng chất hóa học: thường xảy ra khi chất thêm vào hệ có phản ứng hóa học với kết tủa tạo ra chất điện li có tác dụng ổn định cho pha phân tán.

+ Phương pháp ngưng tụ trực tiếp

_ Phương pháp này xảy ra khi pha hơi đi vào môi trường lạnh đột ngột.

+ Phương pháp thay thế dung môi

_ Ví dụ như nhựa thông hay lưu huỳnh là những chất tan trong rượu nhưng không tan trong nước.Nếu lấy một ít dung dịch các chất trên ở trong rượu cho vào một lượng lớn nước, do tính không tan trong nước nhựa thông hoặc lưu huỳnh sẽ ngưng tụ lại thành các hạt sol.

+ Phương pháp dùng phản ứng hóa học _ Phản ứng trao đổi:

_ Phản ứng khử:

_ Phản ứng oxi hóa

_ Phản ứng thủy phân

1.1.2.2. Tinh chế + Thẩm tích

_ Là kỹ thuật tách những hợp chất có phân tử nhỏ (hoặc ion) ra khỏi các hợp chất có phân tử lớn hơn (hạt keo) nhờ sự khác biệt về khuếch tán chọn lọc qua màng bán thấm.

+ Điện thẩm tích

_ Vì tạp chất thường là các chất điện li, do đó có thể sử dụng điện trường để làm tang tốc độ thẩm tích.

+ Siêu lọc

_ Là phương pháp làm sạch và đồng thời tách pha phân tán khỏi dung môi và các chất khối lượng phân tử thấp bằng ép qua màng lọc dưới áp suất.

1.1.3. Trình bày 3 phương pháp phân loại hệ phân tán ?

1.1.3.1. Phân loại theo độ phân tán

1.1.3.2. Phân loại theo trạng thái tập hợp

1.1.3.3. Phân loại theo tương tác giữa pha phân tán và môi trường phân tán

+ Keo ưa lỏng (Lyophylles): tương tác giữa pha phân tán và môi trường phân tán khá lớn tạo thành lớp solvat hóa (thường là keo thuận nghịch).

+ Keo kỵ lỏng (Lyophobes): tương tác giữa hai pha yếu (thường là keo bất thuận nghịch).

P/s: cách phân loại này chỉ dùng được cho những hệ có môi trường phân tán lỏng.

1.1.4. Trình bày 2 định nghĩa về sức căng bề mặt ? Thiết lập phương trình góc thấm ướt ?

1.1.4.1. Sức căng bề mặt

_ Là công tiêu tốn để tạo ra một đơn vị diện tích bề mặt.

_ Là lực tác dụng trên một đơn vị độ dài của bề mặt, tiếp tuyến với bề mặt và hướng theo chiều giảm điện tích bề mặt.

1.1.4.2. Phương trình góc thấm ướt

1.1.5. Trình bày lý thuyết của 3 thuyết hấp phụ ?

1.1.5.1. Langmuir

_ Thuyết này giả định rằng bề mặt chất hấp phụ là đồng nhất và các trung tâm hấp phụ có khả năng hấp phụ và nhiệt như nhau.Khi một trung tâm đã hấp phụ, không ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của các trung tâm lân cận khác.Các phân tử chất bị hấp phụ không tương tác với nhau.

1.1.5.2. Freundlich

_ Thuyết này giả định rằng bề mặt chất hấp phụ là không đồng nhất.Các trung tâm hấp phụ có khả năng hấp phụ và nhiệt khác nhau.Các phân tử chất bị hấp phụ không tương tác với nhau.

1.1.5.3. BET

_ Thuyết này giả định rằng bề mặt chất hấp phụ là đồng nhất và có thể có nhiều lớp chất được hấp phụ lên bề mặt.Các lớp chất này có thể có khả năng hấp phụ và nhiệt khác nhau.

1.2. Bài tập

1.2.1. Xác định độ phân tán, bề mặt riêng ?

1.2.1.1. Độ phân tán

1.2.1.2

. Bề

mặt riêng

1.2.2. Các thuyết hấp phụ ?

1.2.2.1. Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir

1.2.2.2. Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich (Phương trình thực nghiệm)

12.2.3

. Phương trình hấp phụ đẳng

nhiệt BET.