good chemiscal

1. Chương I :
Giới Thiệu Và Phân Loại Hệ Phân Tán.
I.1. Giới Thiệu Về Hệ Phân Tán : [Tr61,2]
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…Đến nửa thế kỷ thứ XIX nhà bác học Italia
F.Xelmi, 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 Grem (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.
Do vậy, Grem gọi chúng là dung dịch keo (Kollioid). 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 áng (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.
Một hệ thống phân tán gồm chất phân tán và môi trường phân tán. Chất phân
tán và môi trường phân tán có thể ở trạng thái rắn, lỏng, khí.
1

2. I.2: Phân Loại Hệ Phân Tán:
Các hệ keo và các hệ vi thể (hệ phân tán) cần được phân loại để vừa giúp nghiên
cứu đỡ phức tạp và vừa nghiên cứu được mọi đối tượng. Chúng ta đi khảo sát ngắn
gọn một số cách phân loại được xem là phổ biến như:
I.2.1: Phân loại theo kích thước hạt phân tán : [Tr14,15,16,1]
I.2.1.1: Dung dịch thực :
Đây là các hệ phân tán phân tử. Thuộc hệ này gồm các dung dịch muối,
axit, bazơ và các dung dịch khác nữa.
I.2.1.2:Hệ keo – Dung dịch keo :
Kích thước của hệ phân tán nằm trong giới hạn từ 10-7 đến 10 -5 cm. Các
hạt này không sa lắng nhưng không lọt qua màng bán thấm. Vì kích thước hạt keo lớn
hơn các phân tử (kích thước phân tử bằng 10-8 cm) của môi trường nên chúng tạo ra bề
mặt phân chia: Hệ keo- môi trường.
Trong hệ dị thể, trên ranh giới giữa hai pha xuất hiện một năng lượng bề
mặt Ebm.
Theo nguyên lý II của nhiệt động lực học, năng lượng tự do có khuynh
hướng tiến đến cực tiểu. Bởi vậy, trong các hệ keo các quá trình diễn biến theo hường
làm giảm năng lượng tự do dễ dàng xảy ra (năng lượng tự do trong trường hợp này là
năng lượng bề mặt).
Sự giảm năng lượng tự do có thể là do sự hấp thụ các hạt từ môi trường
phân tán hoặc do sự liên kết các hạt phân tán thành các hạt có kích thước như kích
thước của các hạt trong hệ phân tán khô. Do đó, dẫn đến các hệ keo kém bền vững
nhiệt động học. Để tạo ra các hệ keo bền vững thì đưa chúng vào cấu tử thứ ba. Cấu tử
thứ ba này có tên là chất làm bền hay chất ổn định.
I.2.1.3:Hệ phân tán khô :
Trong hệ này kìch thước hạt phân tán lớn hơn 10-5 cm. Các hệ này được
chia thành : huyền phù nếu pha phân tán gồm các hạt rắn và nhũ tương nếu pha phân
tán gồm các giọt chất lỏng, còn môi trường phân tán là lỏng. Ví dụ: đất sét( cao lanh)
trong nước là huyền phù, còn sữa trong nước là nhũ tương.
2

3. Do kích thước hạt phân tán lớn nên hệ phân tán thô không bền về mặt
động học, nghĩa là các hạt phân tán dễ dàng tách ra khỏi môi trường phân tán - hiện
tượng sa lắng.
I.2.2: Phân loại theo trạng thái tập hợp của chất phân tán và môi trường
phân tán : [Tr15,1]
I.2.2.1 :Sol khí :
Đó là các hệ phân tán với môi trường phân tán là khí.
Khi chất phân tán là khí, ta có hỗn hợp khí. Hệ này là đồng thể, không
tồn tại trạng thái keo.
Khi hệ là chất lỏng phân tán trong chất khí tạo thành sương mù, mây.
Khi hệ là chất rắn phân tán trong chất khí tạo thành khói, bụi.
I.2.2.2 : Sol lỏng :
Đó là các hệ phân tán có môi trường phân tán là lỏng.
Hệ khí phân tán trong chất lỏng tạo thành bọt. Bọt được tạo thành khi có
chất tạo bọt trong hệ.
Chất lỏng phân tán trong chất lỏng ta được nhũ tương.
Hệ phân tán rắn trong lỏng, tuỳ thuộc vào kích thước của hạt phân tán sẽ
tạo thành dung dịch keo hoặc huyền phù.
I.2.2.3 : Sol rắn :
Đó là hệ phân tán có môi trường phân tán là rắn.
Khi chất khí phân tán trong chất rắn tạo thành bọt rắn (vật chất dạng xốp).
Khi chất lỏng phân tán trong chất rắn tạo thành nhũ tương rắn (thuỷ ngân
trong chất đá).
Khi chất rất phân tán trong chất rắn tạo thành sol rắn như hợp kim, thuỷ
tinh màu...
I.2.3 : Phân loại theo tương tác giữa chất phân tán và môi trường phân
tán : [Tr16,1]
3

4. I.2.3.1 : Đối với môi trường lỏng, có thể đưa ra keo ưa lưu (ưa lỏng) và
keo ghét lưu (kỵ lỏng )
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 ghét lưu 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.....
Nằm ở vị trí trung gian giữa keo ưu lưu và keo ghét lưu là loại keo lưỡng
tính như các hidroxit kim loại.
I.2.3.2 : Căn cứ vào tương tác giữa các hạt phân tán, người ta có thể
phân hệ phân tán ra làm hai loại :
- 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.
Bên cạnh các dung dịch keo còn có các dung dịch đa keo và dung dịch
bán keo như : Dung dịch xà phòng, các chất thuộc da, các phẩm màu và một số chất
khác. Một phần của các chất ở trạng thái keo, còn phần khác ở phân tử hoặc ion.
4

5. Chương II : Hệ Keo.
Cách phân loại trạng thái của chất và môi trường phân tán nhiều khi không
phản ánh được thuộc tính của hệ , cho n ên thông thường người ta phân loại hệ phân
tán dựa vào kích thước hạt phân tán ,vì những hệ có kích thước giống nhau thường thể
hiện những tính chất đặc tr ưng tương tự nhau ( như tốc độ khuếch tán , cường độ tán
xạ ánh sáng , chuyển động Brown …..). Theo cách phân loại này, người ta thường chia
hệ phân tán thành ba loại : hệ phân tán thô, hệ keo v à dung dịch thực.
II.1: Hệ Keo Là Gì?
Hệ keo còn được gọi là hệ phân tán cao , là một hệ thống có hai thể của vật chất,
một dạng hỗn hợp ở giữa những hỗn hợp đồng nh ất và hỗn hợp không đồng nhất .K ích
thước hạt 10-7 – 10-5 cm .
ví dụ : bơ, sữa, kem sữa, sương mù, khói sương, khói xe, m ực, sơn bọt biển….
II.2: Các Tính Chất Của Hệ Keo:
II.2.1: Tính chất quang học của hệ phân tán :
II.2.1.1: Sự phân tán ánh sáng của hệ keo: [Tr 70,71,1]
Khi chiếu một chùm sáng vào một dung dịch keo trong suốt để trong
bóng thì thấy một dải sáng sáng mờ đục dạng h ình nón xuất hiện ở phần dung dịch có
ánh sáng đi qua. Hiện tượng đó còn được gọi là hiệu ứng Tyndall hay hình nón
Tyndall.
Ta có thể quan sát hiện tượng tương tự khi có một chùm ánh sáng hẹp
chiếu vào đêm tối ( trong rạp chiếu phim ) hoặc khi có đ èn pha chiếu lên bầu trời vào
ban đêm. Hiện tượng này quan sát đặc biệt rõ khi không khí có hơi nước hoặc chứa
bụi.Vì khi đó không khí - bụi tao thành một hệ keo và có khả năng phân tán ánh sáng.
Như ta thấy trên thực tế, tính chất quang học của hệ phân tán phụ thuộc
vào kích thước hạt. Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng khoảng 4000A 0 – 7000A0 .
Hệ phân tán có kích thước hạt lớn hơn bước sóng phản xạ ánh sáng làm
cho hệ có màu đục. Hệ heo có kích thước hạt nhỏ hơn bước sóng, nên có khả năng
phân tán ánh sáng. Do đó, s ự nhiễu xạ ánh sáng bởi các hạt l àm cho mỗi hạt trở thành
5

6. một điểm phát sáng về mọi h ướng. Đối với hệ keo có các hạt phân tán kích thước nhỏ
hơn nhiều so với bước sóng ánh sáng, thì cường độ ánh sáng phân tán theo ph ương tới
là lớn nhất và theo phương vuông góc v ới phương tới là nhỏ nhất.
Đặc điểm của ánh sáng phân tán bởi hệ keo l à nó bị phân cực.Theo
phương tới ánh sáng phân tán hầu như không bị phân cực, trong khi đó, theo phương
vuông góc với phương tới thì ánh sáng phân tán hầu như bị phân cực hoàn toàn.
Ta có thể rút ra một số kết luận nh ư sau : [Tr 77,2]
Hạt keo có kích thước càng lớn (V càng lớn ) tán xạ càng mạnh.
Nồng độ hạt càng lớn, ánh sáng bị tán xạ c àng mạnh.
Ánh sáng tới có bước sóng càng ngắn càng bị tán xạ mạnh khi chiếu v ào
hệ keo.
Như vậy, nếu chiếu chùm ánh sáng trắng vào hệ keo thì ánh sáng đỏ bị
tán xạ yếu nhất, trái lại ánh sáng xanh v à tím bị tán xạ mạnh nhất khi mọi điều kiện
khác của hệ keo như nhau.
II.2.2.2: Sự hấp thụ ánh sáng của hệ keo: [Tr 75,76,1]
Nói chung, các hệ phân tán bao gồm các dung dịch thực, dung dịch keo,
hệ phân tán thô nếu có màu và không trong suốt thì đều có khả năng hấp thụ ánh
sáng ở những mức độ khác nhau.
Màu sắc của dung dịch keo phụ thuộc v ào nhiều yếu tố: bản chất của
chất phân tán và môi trường phân tán, nồng độ, hình dạng hạt, bước sóng ánh sáng,
góc nhìn…..Ánh sáng trắng là tập hợp của nhiều áng sáng đ ơn sắc với bước sóng
khác nhau. Do sự phân tán và hấp thụ ánh sáng của hệ keo m à ánh sáng tới mắt
chúng ta sẽ có sự trội hơn của áng sáng màu đó, nghĩa là hệ keo có màu sắc.
ví dụ: hồng ngọc(màu đỏ) hay bích ngọc(màu xanh)…. là những hệ keo
có màu sắc.….dung dịch asen sufua với bề dày 1cm , thậm chí với nồng độ rất nhỏ
(một phần As 2S3 trong 8.10 5 phần nước ) có màu vàng, dung dịch keo vàng kim
loại với nồng độ nhỏ (một phần Au trong 10 8 phần nước ) có màu đỏ.
Nhìn chung, màu sắc của sol kim loại có màu sắc rất phức tạp. Nguyên
nhân là do sol kim loại vừa hấp thụ mạnh ánh sáng lại vừa phân tán ánh sáng.
6

7. II.2.2: Tính chất động học theo phân tử của hệ keo:
II.2.2.1: Chuyển động Brown : [Tr 75,1]
Chuyển động Brown là chuyển động nhiệt của của các hạt pha phân t án
trong hệ keo cũng như các hệ vi dị thể.
Chuyển động Brown diễn ra không ngừng , không phụ thuộc v ào các
nguồn sáng năng lượng bên ngoài và chuyển động càng mạnh khi nhiệt độ càng
cao.
chuyển động Brown được phát hiện ra vào năm 1827, do nhà sinh học
người Anh Robert Brown nhưng lúc đó chưa có sự giải thích thoả đáng. M ãi đến
năm 1888 – 1900 Gouy( Guy) và Exner (Exnơ) m ới đưa ra lời giải đáp trên cơ sở
thuyết chuyển động Brown là kết quả chuyển động nhiệt. Các phân tử của môi
trường phân tán trong chuyển động nhiệt va chạm với csc hạt keo một cách hỗn
độn làm cho các hạt keo chuyển động. Nếu các hạt keo có kích th ước đủ nhỏ thì
các va chạm không đồng đều từ các h ướng khác nhau của các phân tử môi tr ường,
làm cho hạt nhận được các xung lực khác nhau v à chuyển động theo một quỹ đạo
xác định. Khi kích thước và khối lượng hạt lớn làm tăng quán tính, xác su ất triệt
tiêu các va chạm tăng dần đến khi làm cho cac hạt chỉ dao động quanh vị trí cân
bằng hoặc đứng yên (không có chuyển động Brown). Các hạt keo nhận được một
số va chạm cực lớn từ các phân tử môi trường nên nó thay đổi hướng và tốc độ liên
tục tới 10 20 lần trong một giây.
Vì vậy, ta không thể xác định được đường đi thực của hạt keo, nhưng dễ
dàng xác định được khoảng cách trung bình mà hạt di chuyển được trong một đơn
vị thời gian. Dưới kính hiển vi hoặc siêu hiển vi ta có thể đánh dấu đ ược vị trí của
hạt trong những khoảng thời gian bằng nhau.
II.2.2.2: Sự khuyếch tán trong dung dịch keo : [Tr89,92,2]
Sự khuyếch tán là một quá trình tự diễn biến để san bằng nồng độ của
chất phân tán vào môi trường phân tán.
7

8. Khuyếch tán là một tính chất đặc trưng của các hệ phân tán. Tốc độ
khuyếch tán của các hạt keo nhỏ h ơn nhiều so với tốc độ khu yếch tán của phân tử
hoặc iôn, vì kích thước hạt keo lớn hơn nhiều so với phân tử hoặc iôn.
Nguyên nhân chủ yếu của sự khuyếch tán là sự chuyển động nhiệt của
các phân tử chất phân tán và môi trường phân tán.
Chúng ta biết rằng sự chuyển động nhiệt l à sự chuyển động hỗn loạn, đa
hướng, không ưu tiên hướng nào trong không gian. Mặt khác, xét về mặt động
nhiệt học của quá trình trộn lẫn các chất để đạt đ ược xen lẫn tối đa, đồng đều ở mọi
điểm là quá trình tự diễn biến.
Năm 1885 Nernst cho rằng sự khuyếch tán xảy ra do áp suất thẩm thấu,
các phân tử có xu hướng chuyển từ nơi có áp suất thẩm thấu lớn (nơi có nồng độ
lớn) đến nơi có áp suẩt thẩm thấu nhỏ hơn ( nơi có nồng độ nhỏ hơn).
Dựa trên những quan điểm đó, đồng thời cho rằng sự chuyển động khối
(trong quá trính khuyếch tán ) cũng tương tự như sự truyền nhiệt hay truyền điện.
II.2.2.3: Áp suất thẩm thấu của dung dịch keo: [Tr 95,96,1]
Thẩm thấu là sự khuếch tán một chiều của các phân tử dung môi qua
màng bán thấm theo chiều hướng làm giảm nồng độ dung dịch.
Nói một cách rộng hơn thì sự thẩm thấu là sự khuyếch tán và dung môi
đưa đến sự san bằng nồng độ trong toàn bộ thể tích của hệ.
Áp suất thẩm thấu của dung dịch keo chỉ phụ thuộc v ào số hạt chứ
không phụ thuộc vào bản chất và kích thước hạt keo. Điều này giải thích vì sao áp
suất thẩm thấu của dung dịch keo, lại nhỏ hơn nhiều áp suất so với áp suất thẩm
thấu của dung dịch thực có c ùng nồng độ khối lượng.
Ví dụ: áp suất thẩm thấu của sol v àng kim loại 1% với hạt có kích th ước
0.01micromet, nhỏ hơn 20 lần so với áp suất thẩm thấu của dung dịch đ ường mía
1% ở cùng điều kiện.
Dung dịch keo lỏng kém bền, kích thước của hạt luôn thay đổi. Đặc biệt
khi chịu ảnh hưởng tác động của các yếu tố b ên ngoài, các hạt keo có thể kết lại
8

9. thành hạt lớn hơn hoặc tách ra thành các hạt nhỏ hơn. Điều đó làm cho các nồng độ
hạt của dung dịch keo thay đổi v à do đó áp suất thẩm thấu cũng thay đổi.
II.2.2.4: Sự sa lắng trong hệ keo : [Tr 94,95,97,2]
Khi xem xét sự khuếch tán, chúng ta đã bỏ qua lực hút của trái đất đối
với các hạt phân tán. Thực ra các hạt phân tán có kích th ước đủ lớn như hạt phân
tán thô thì không thể bỏ qua trọng lực được, vì chúng dễ dàng bị lắng đọng xuống
đáy bình, gọi là sự sa lắng. Trái lại đối với dung dịch thực, các phân tử hoặc iôn có
kích thước bé thì sự chuyển động nhiệt lớn, ảnh h ưởng của trọng lực trở lên không
đáng kể, nghĩa là không có sự sa lắng các phân tử chất tan, người ta nói các phân tử
như vậy có độ bền động học (không bị sa lắng ). D ung dịch keo chiếm vị trí trung
gian giữa hệ phân tán thô và dung dịch thực. Các hạt keo vừa chịu sự ảnh h ưởng
của chuyển động nhiệt ( gây n ên sự khuếch tán) vừa chịu ảnh hưởng của trọng lực
nên có thể phân bố lơ lửng ở những độ cao nào đó trong dung dịch tuỳ thuộc vào
độ lớn của các lực đó.
Trong thực tế, trong một hệ (đặc biệt l à hệ keo và hệ phân tán thô) kích
thước các hạt khác nhau phân bố t rong hệ (gọi là hệ đa phân tán ) thì sự khuếch tán
và sự sa lắng xảy ra phức tạp h ơn nhiều, nghĩa là ở các chiều cao khác nhau sẽ có
những hạt kích thước khác nhau phân bố trong hệ, tr ên cao là các hạt bé hơn, càng
xuống thấp kích thước hạt càng lớn.
II.2.3: Tính chất điện của các hệ keo :
II.2.3.1: Một số hiện tượng điện trong hệ keo: [Tr 82,2 ]
Hiện tượng điện di ( hay hiện tượng điện chuyển ) là hiện tượng các hạt
rắn di chuyển trong môi tr ường lỏng, dưới tác dụng của điện trường.
Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng sự điện đi xảy ra c àng mạnh khi :
Hiệu điện thế càng lớn.
Hàng số điện môi càng cao.
Độ nhớt của chất lỏng càng bé.
9

10. Hiện tượng điện thẩm ( hay hiện tượng điện thẩm thấu ) l à sự di chuyển
của pha lỏng tương đối so với pha rắn dưới tác dụng của điện trường.
Nguyên nhân chủ yếu của hai hiện tượng trên là do hai pha tiếp xúc
(lỏng và rắn) tiếp xúc trái dấu.
Hiệu ứng Dorn : là hiện tượng dòng điện xuất hiện khi các hạt pha rắn
chuyển động so với chất lỏng đứng y ên. Hiện tượng này ngược với hiện tượng điện đi.
Hiệu ứng này được Dorn phát hiện vào năm 1878.
Hiệu điện thế giữa hai điện cực n ày là : thế sa lắng.
Hiện tượng thế chảy : năm 1859 Winke phát hi ện ra hiện tượng ngược
với hiện tượng điện thẩm. Ông nhân thấy khi cho d òng nước chảy xuyên qua một lớp
cát thạch anh mà phía trước và sau vách ngăn có ngắn 2 điện cực và kim điện kế bị
lệch. Chứng tỏ sự chuyển động của pha lỏng với pha rắn l àm xuất hiện dòng điện.
Điện thế đo được trong trường hợp này gọi là : thế chảy.
Hiện tượng này ngược với hiện tượng điện thẩm.
Ứng Dụng : [Tr 114,1]
- Áp dụng hiện tượng điện di có thể tách đ ược các thành phần của những hỗn
hợp phức tạp như cá protit tự nhiên và các chất điện ly cao phân tử.
- Dùng phương pháp điện di phủ lên bề mặt vật liệu dẫn điện một lớp mỏng các
hạt keo có độ đồng nhất cao với bề d ày cần thiết.
- Điện di còn được áp dụng để phủ cao su l ên bề mặt kim loại.
- Điện thẩm được ứng dụng trong việc làm khô các vật liệu xốp và lọc tách các
lớp kết tủa……
II.2.4: Độ bền và sự keo tụ:
Như chúng ta đã biết các hệ keo là những hệ dị thể. Về mặt nhiệt động
thì chúng là những hệ không cân bằng v à có độ bền tập hợp kém. Những quá trình tự
diễn biến trong hệ keo nhằm l àm giảm năng lượng tự do bề mặt, có thể l à sự hấp phụ
10

11. các chất hoạt động bề mặt bên bề mặt hạt keo hoặc là sự keo tụ. Tức là các hạt keo nhỏ
liên kết với nhau tạo thành những hạt keo lớn.
Độ bền và sự keo tụ của các hệ keo có ý nghĩa to lớn trong địa chất học,
thổ dưỡng học, sinh học và trong kỹ thuật.
II.2.4.1: Độ bền của hệ keo : [Tr 115,116,1]
Mỗi hệ keo có độ bền đặc tr ưng phụ thuộc bản chất của nó v à điều kiện
bên ngoài. Chúng ta cần phân biệt : Độ bền tập hợp.
Độ bền động học.
Độ bền tập hợp ( độ bền nhiệt động) : được xác định bởi bộ phận phân
tán mà khi đó các hệ keo có khả năng chống lại sự keo tụ.
Độ bền động học được xác định bởi chuyển động nhiệt của các hạt.
Thực chất độ bền của hệ keo phụ thuộc v ào tương tác giữa các hạt keo.
Đối với các hệ keo, chúng ta quan tâm đặc biệt tới tương tác giữa các bề mặt với nhau
bởi một lớp chất lỏng. Trong hệ, ngoài lực hút phân tử còn có lực tương tác tĩnh điện
giữa các Mixen keo. Có thể coi tương tác giữa các mixen lúc này như tương tác giữa
bề mặt tích điện với một thế nào đó ở trong môi trường có hằng số điện môi.
trong trường hợp các bề mặt hạt keo tích điện trái dấu thì lực hút sẽ tồn tại với mọi
khoảng cách giữa các bề mặt.
Trong trường hợp chung thế năng tương tác sẽ là tổng của hai thành
phần: hút và đẩy đối với hệ keo ghét lưu, khi không có tương tác mạnh giữa các hạt
keo với môi trường phân tán. Kết quả tổng hợp này quyết định đến độ bền của hệ keo
ghét lưu. Đối với hệ keo ưa lưu, còn phải kể đến thành phần thứ ba, đó là tương tác
giũa pha phân tán và môi trường. Trong trường hợp này, độ bền của các hệ keo còn
được đảm bảo bởi lớp solvat hoá từ những phân tử môi trường có khả năng chống lại
sự đông tụ của các hạt keo.
Trong nhiềi trường hợp như các bọt, các nhũ tương độ bền của hệ phân
tán tăng mạnh khi trên bề mặt phân chia pha có một lớp phân chất làm bền có độ nhớt
cấu thể lớn. Theo Rohbinder, Simbar, Eirich…..tính chất bền vững của hệ phân tán có
được là nhờ lớp hấp phụ định hướng các phân tử chất hoạt động bề mặt tạo thành
11

12. những cấu thể hai chiều có khả năng ngăn cản sự dính kết. Tính bền vững của hệ phân
tán cũng có thể do các phân tử chất hoạt động bề mặt, hoặc là chất cao phân tử có đuôi
dài và linh động chỉ bị hấp phụ trên bề mặt bằng các mắt xích riêng biệt, còn đuôi của
mặt cacbon nằm trong môi trường có thể thực hiện chuyển động Brown, tạo hệ ổn
định.
II.2.4.2: Sự keo tụ trong các hệ keo : [Tr 117,123,1]
F.Selmi, Th.Graham và I.Borshov đ ã chỉ ra rằng tất cả các chất điện ly
đều có khả năng gây ra sự keo tụ ngay cả các chất điện ly l à chất làm bền cho hệ keo.
Hardy chỉ ra rằng : không phải tất cả các iôn của chất điện ly, mà chỉ
những iôn cùng dấu với các iôn nghịch, nghĩa l à ngược dấu với các iôn quyết định thế,
mới có khả năng gây keo tụ cho các hệ keo. Nh ư vậy, các các cation gây keo tụ các
dinh dưỡng keo có hạt keo âm và các anion gây keo tụ các dung dịch keo có hạt keo
dương.
Người ta còn đưa ra một đại luợng gọi là ngưỡng keo tụ để đánh giá khả
năng gây keo tụ của các chất điện ly đối với một dung dịch keo cho tr ước.
Sự keo tụ được nhận biết qua các dấu hiệu n hư : sự đổi màu, sự xuất
hiện vẩn đục. Ngưỡng keo tụ càng thấp thì khả năng gây keo tụ càng lớn.
Khi trong hệ, mỗi va chạm của hạt trong chuyển động Braxin đều đ ưa
đến sự dính kết gọi là : sự keo tụ nhanh, còn khi chỉ có một phần trong số va chạm đều
dẫn đến sự dính kết gọi là sự keo tụ chậm.
Tuy nhiên, trong thực tế, nhiều yếu tố thuần tuý vật lý cũng gây ra sự
keo tụ cuả các hệ thống keo đó l à: Thời gian, tác động cơ học, sự đun nóng hoặc làm
lạnh, tia tử ngoại, tia Roentgen, si êu âm, điện trường... Một số trường hợp keo tụ quan
trọng :
Sự keo tụ tự phát. Khi để lâu một hệ keo, do trong hệ có phản ứng xảy
ra chậm hoặc do va chạm có hiệu quả của hạt keo dẫn đến hệ bị phá vỡ. Ví dụ, độ bền
của keo thuỷ ngân sunfua giảm nhanh khi để dung dịch trong b ình mở, khí hiđro
sunfua ( chất làm bền ) thoát ra khỏi dung dịch. Vì vậy, khi để lâu dung dịch này cần
được đổ đầy bình.
12

13. Sự keo tụ do có tác động cơ học nhờ khuấy trộn mạnh hoặc vận
chuyển các dung dịch keo qua đường ống. Nguyên nhân dẫn đến sự keo tụ là cân
bằng hấp phụ của chất là: bền bị phá vỡ. Sự keo tụ c ủa có thể xảy ra khi để hệ keo n ơi
có sự rung động hoặc siêu âm. Ví dụ, trong xử lý bằng tác động rung các cấu kiện b ê
tông lúc đầu có sự phá vỡ các cấu trúc keo l àm tăng sự chảy của hỗn hợp, tạo thuận lợi
cho sự lắp đầy các cấu kiện.
Sự keo tụ có thể xảy ra dưới tác dụng của điện trường. Tác dụng của
điện trường được áp dụng để tách nước khỏi các nhũ tương dầu mỏ, tách tạp chất khỏi
dầu khoáng.
Sự keo tụ còn xảy ra khi pha loãng hoặc cô đặc dung dịch keo. Khi
pha loãng dung dịch keo trong nước, các hạt keo bị khử hấp phụ chất điện ly l àm bền,
dẫn đến làm giảm điện tích hạt keo. Khi cô đặc dung dịch keo, nồng độ hạt keo, nồng
độ chất điện ly và nồng độ iôn đôi tăng dẫn đến l àm giảm độ bền của hạt keo.
Sự keo tụ cũng có thể xảy ra khi đun nóng hoặc l àm lạnh dung dịch
keo. Khi đun nóng, chất làm bền bị khử làm hấp phụ, chuyển động Brown tăng l àm
cho các hạt keo có cơ liên kết với nhau. Khi làm giảm nhiệt độ của hệ keo, độ tan của
các chất giảm tạo ra sự hoá bảo ho à và dẫn đến sự keo tụ.
II.2.5: Tính Chất Cơ Học Cấu Thể Của Hệ Phân Tán: [Tr124-128,1 ]
Cũng như các vật thể khác, các hệ keo có những tính chất nhất định như:
tính nhớt, trong một số trường hợp có tính dẻo, tính đàn hồi, tính vững chắc. Các tính
chất này gắn liền với cấu tạo của các hệ đó. Cho nên thường được gọi là tính chất cơ
học cấu thể.
Các cấu thể trong hệ keo được chia thành cấu thể keo tụ và cấu thể
ngưng tụ kết tinh.
II.2.5.1: Cấu thể keo tụ:
Cấu thể keo tụ thường xuất hiện khi độ bền vững tập hợp của hệ giảm.
Nếu các yếu tố bền vững chỉ bị mất đi ở một phần nào đó của hạt thì các hạt đó sẽ dính
13

14. kết với nhau ở những chỗ đó tạo thành mạng lưới không gian chứa môi trường phân
tán ở những mắt lưới gọi là gel.
Sự có mặt của lớp dung môi giữa các hạt làm cho cấu trúc có độ bền
thấp, nhưng cũng chính vì lẽ đó làm cho các cấu trúc có tính dẻo, thậm chí tính đàn
hồi.
Sự tạo gel phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Khi nồng độ hạt tăng, tốc độ tạo
gel tăng, độ bền của gel cũng tăng. Hình dạng hạt keo có ảnh hưởng đến sự tạo gel,
các hạt keo có đầu mút, có góc, cạnh dễ tạo gel ngay cả khi nồng độ pha phân tán nhỏ.
Nhiệt độ cũng làm tăng tốc độ tạo gel. Tuy nhiên khi nhiệt độ tăng nhiều, cường độ
chuyển động Brown tăng làm cho gel trở thành chất lỏng cấu thể ( trạng thái lỏng
nhưng vẫn có cấu trúc không gian). Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ cao hơn nữa thì gel
thậm trí chất lỏng không cấu thể (không còn cấu trúc không gian nữa). Các tác động
cơ học thường cản trở sự tạo gel và phá vỡ các cấu thể.
Một tính chất đặc biệt của các cấu thể keo tụ là tính sol- gel thuận nghịch
(còn gọi là tính xúc biến). Đó là khả năng của các cấu thể sau khi bị phá vỡ vì một lực
cơ học nào đó có khả năng tự phục hồi sau một thời gian. Hiện tựng này thường gặp
trong tự nhiên. Ví dụ: một số đất sét, chất nguyên sinh trong các tế bào ….Tính xúc
biến của các hệ phân tán thường được áp dụng trong kỹ thuật. Ví dụ: nhờ có tính solgel thuận nghịch trong đất sét mà người ta có thể phòng ngừa được sự sa lắng của các
hạt đất đá trong các lỗ khoan. Do đó, trong khi khoan người ta thường dùng dung dịch
đất sét đẻ tránh sự kẹt tắc thiết bị khoan do nguyên nhân sa lắng mùn khoan gây ra.
Các cấu thể keo tụ còn có tính chất co ngót (sự teo), đó là khả năng tự
giảm kích thước của gel do làm thoáng dung môi ra khỏi mắt lưới không gian.
Ngược lại, các hệ keo tụ đã bị teo, khi tiếp xúc lại với dung môi thì lại
trương nở ra. Hiên tượng này gọi là sự trương nở.
II.2.5.2: Cấu thể nhưng tụ kết tinh:
Những cấu thể ngưng tụ kết tinh được hình thành khi các hạt liên kết với
nhau bằng lục hoá học. Các cấu thể tạo thành do các liên kết hóa học bền vững gọi là
14

15. cấu thể ngưng tụ, còn các cấu thể tạo thành do sự ghép các tinh thể trong quá trình kết
tinh pha mới gọi là cấu thể kết tinh.
Độ bền của cấu thể này thường lớn hơn nhiều so với độ bền của cấu thể
keo tụ. Các hệ với cấu thể ngưng tụ kết tinh không thể co ngót và trương nở đáng kể
như hệ cấu thể keo tụ.
Cấu thể ngưng tụ kết tinh là những cấu thể bất thuận nghịch. Khi chúng
bị khá vỡ thì không có khả năng tự hồi phục. Trong khi đó, các cấu thể keo tụ thì lại có
tính thuận nghịch.
II.2.5.3: Độ nhớt của các hệ keo:
Do dung dịch keo có các phần tử lơ lửng với kích thước lớn hơn nhiều
do với kích thước phân tử thông thường. Nên hệ keo có vận tốc chảy tăng, sự chảy
dòng chuyển sang chảy cuộn sớm h ơn.
Mặt khác, hạt keo làm giảm khoản không gian của chất lỏng cho n ên độ
nhớt của dung dịch keo bao giờ cũng lớn h ơn của dung dịch phân tán.
15

16. Chương III : Hệ Phân Tán Thô.
III.1: Giới Thiệu Chung:
Hệ phân tán khô bao gồm huyền phù và nhũ tương. Các hạt chất rắn trong
huyền phù hoặc các giọt chất lỏng trong nhũ tương có kích thước lớn hơn hoặc bằng
10-6 m nên dễ dàng quan sát được dưới kính hiển vi. Chính vì các tiểu phân của pha
phân tán có kích thước khá lớn nên như vậy đặc điểm chung của hệ phân tán thô là:
- Hệ kém bền, các huyền phù sa lắng nhanh chóng hơn hệ keo, các giọt lỏng
trong tương cũng dễ tách ra thành pha riêng biệt nếu không có chất làm bền (chất nhũ
hóa).
- Kích thước hạt lớn nên chuyển động Brown hầu như không phát hiện được.
- Hiện tượng khuếch tans và áp suất thẩm thấu không đáng kể.
III.2: Huyền Phù : [Tr 120,2 ]
Huyền phù là những hạt rắn có kích thước ≥ 10-6m lơ lửng trong môi trường
lỏng (chẳng hạn như tinh bột, đá sét... lơ lửng trong nước). So với hệ keo, huyền phù
là những hệ mờ đục, không trong suốt, các hạt huyền phù dễ dàng quan sát được dưới
kính hiển vi. Một hệ huyền phù đa phân tán (tức là các hạt phân tán có kích thước khác
nhau) liên tục sa lắng với tốc độ khác nhau. Người ta nói huyền phù là các hệ kém bền
sa lắng. Sở dĩ huyền phù lơ lửng trong môi trường phân tán là nhờ màng solvat hóa
(hoặc hydrat hóa nếu môi trường phân tán là nước).
Những chất kỵ nước (như muội than, bồ hóng...) không thể tạo thành huyền
phù trong nước vì không thể tạo màng hydrat hóa, nhưng chúng lại dễ dàng tạo huyền
phù trong môi trường không phân cực (như benzen, hexan...) nhờ tạo một màng solvat
hóa.
16

17. Sự tạo màng hydrat hóa (hay solvat hóa) làm cho các hạt rắn lơ lửng trong pha
lỏng, hoặc hệ huyền phù có độ bền tạp hợp, tuy nhiên độ bền này không ổn định và
yếu.
III.3 : Nhũ Tương : [Tr 122,2 ]
Nhũ tương là hệ phân tán của những giọt chất lỏng này trong một chất lỏng
khác. Hai chất lỏng không tan lẫn hoặc tan lẫn không đáng kể là hai pha khác nhau của
hệ phân tán này. Ví dụ : sữa bò, mủ cao su, nhũ tương của nước trong dầu mỏ. Kích
thước của hạt nhũ thường dao động trong khoảng 10-5 – 10-7.
III.3.1 : Phân loại nhũ tương theo nồng độ của pha phân tán : [Tr 123,2 ]
Theo cách phân loại này nhũ tương được chia thành : nhũ loãng, nhũ
đặc và nhũ rất đặc (dạng gelatin).
Nhũ loãng: là những hệ có nồng độ phân tán không quá 0.1%.Ví dụ
nhũ của dầu bôi trơn động cơ trong xăng nhẹ. Nhũ loãng không nghĩa có nồng độ bé
mà kích thước giọt nhũ cũng bé (đường kính xấp xỉ là 10-7m tức là gần giống kích
thước của tiểu phân keo). Mặt khác nhũ loãng được hình thành không cần có mặt chất
nhũ hóa. Xét về tính chất, nhũ loãng có nhiều điểm giống với hệ keo: hạt tích điện nên
có sự điên ly, điện thẩm. Sở dĩ trên bề mặt giọt phân tán có điện vì có sự hấp thụ một
lượng ion chất điện ly có thể có mặt trong hệ (đôi khi lượng đó rất bé nhưng vẫn đủ để
các giọt phân tán mang điện). Nhũ loãng thường có độ bền tập hợp cao vì nồng độ hạt
bé và lớp ion khuếch tán dày, thế điện động là đáng kể.
Nhũ đặc: là nhũ có nồng độ phân tán khá lớn, thậm chí đạt đến 74%
thể tích (đây là nồng độ lớn nhất có thể đạt được vì đó là thể tích sắp xếp đặc khít nhất
của những giọt hình cầu giống nhau). Đối với hệ đa phân tán thường không thể đạt
được nồng độ này, vì kích thước các giọt rất khác nhau.
Khác với nhũ loãng, nhũ đặc được điều chế bằng cách khuấy mạnh pha phân tán với
môi trường phân tán với sự có mặt của chất nhũ hóa, nên kích thước các giọt lớn hơn
17

18. nhiều so với giọt trong nhũ loãng. Ở đây kích thước hạt đạt đến 10-7 – 10-6m và đôi khi
có giọt lớn hơn, do đó các giọt nhũ dễ dàng thấy được dưới kính hiển vi thông thường.
Nhũ rất đặc: Đối với nhũ rất đặc (dạng gelatin) hình dạng các giọt bị
biến đổi, không còn hình cầu nữa nên các giọt sắp xếp đặc khít và chêm vào nhau bằng
những cách điều chế đặc biệt người ta có thể đạt đến nồng độ 99% thể tích (ví dụ : nhũ
của benzen trong dung dịch 1% natri oleat). Trong trường hợp đó chất nhũ hóa sắp xếp
giữa các giọt dưới dạng màng cực mỏng và độ linh động của các giọt trở nên rất bé,
nên người ta có thể dùng dao để cắt tương tự như thạch.
III.3.2 : Phân loại theo môi trường phân tán và pha phân tán : [Tr 123,2 ]
Nhũ tương thuận là nhũ tương của các giọt dầu trong môi trường
phân tán là nước và viết tắt là nhũ tương D/N.
Nhũ tương nghịch là nhũ tương của các giọt nước pha trong môi
trường dầu D/N.
Để hệ nhũ tương bền, ngoài hai pha chính là pha phân tán và môi trư ờng
phân tán, cần có mặt chất làm bền gọi là chất nhũ hóa. Nói chung một chất lỏng phân
cực và một chất lỏng không phân cực sẽ có thể tạo thành nhũ tương, như hai loại nhũ
thuận và nhũ tương nghịch đã nói ở trên. Trong một số trường hợp hiếm hoi, hai chất
cùng là chất lỏng phân cực cũng tạo ra được nhũ tương (ví dụ : thuỷ ngân hoặc gali
trong nước).
III.4: Ứng Dụng Của Nhũ Tương Và Huyền Phù : [Tr 128,2]
Huyền phù: như đã nói kích thước của các hạt huyền phù lớn hơn nhiều so với
hạt keo nên huyền phù có những tính chất mà hệ keo không có như sa lắng (hoặc nổi)
và có thể lọc hoặc ly tâm để tách hai pha ra khỏi nhau. Huyền phù có ý nghĩa thực tế
khá lớn nhất là trong việc nghiên cứu thổ nhưỡng, trong công nghiệp xi măng, gốm sứ
và công nghệ vật liệu xây dựng, công nghiệp sơn. Người ta còn dùng huyền phù của
graphit để làm các trung tâm kết tinh trong các nồi hơi tránh sự đóng cặn trong thiết bị
đó.
18

19. Nhũ tương: nhũ tương có nhiều ứng dụng trong đời sống và công nghiệp. Sữa
(bò, dê, cừu...) là thực phẩm quý, chúng đều là hệ nhũ tương thuận. Một số loại dược
phẩm cũng được bào chế dưới dạng nhũ, khi uống vào thuốc sẽ ngấm dần (thông qua
màng bảo vệ nhũ) vào các tế bào để chữa bệnh một cách liên tục nhiều giờ tránh bị
sốc.
Trong nghành công nghiệp thực phẩm như công nghiệp sản xuất bơ, sữa,
macagarin, hoặc công nghiệp tổng hợp chất dẻo hoặc cao su tổng hợp thường dùng
phản ứng polime hoá dưới dạng huyền phù hoặc nhũ tương để tăng bề mặt phản ứng.
Tuy nhiên nhiều khi nhũ tương lại gây khó khăn cho nhiều quá trình chế biến,
đặc biệt là quá trình lọc dầu và chế biến dầu mỏ, trong quá trình thu hồi lanoin khi chế
biến lông cừu... Trong những trường hợp này phải tìm cách phá vỡ cấu tạo của nhũ để
tách các pha ra khỏi nhau, sau đó quá trình làm sạch mỗi pha để được sản phẩm có
chất lượng mong muốn.
Trong công nghiệp, người ta sản xuất nhiều chất ở dạng nhũ tương như: thuốc
trừ sâu, trừ nấm, diệt cỏ dùng trong nông nghiệp, các loại thuốc uống (nhũ tương
D/N), thuốc bổ(nhũ tương N/D). Trong công nghiệp thuộc da, cao su nhân tạo, chất
dẻo tổng hợp, các đồ dùng bằng cao su đều được thực hiện ở dạng nhũ tương.
19

20. Chương IV :
Ứng Dụng Của Việc Điều Chế Hệ Keo Trong Khoa Học .
IV.1 : Xử Lý Nước Rác : [Tr 454,455,460,3]
Chất hệ keo tụ: là các loại polyme hữu cơ tan trong nước để có được khả năng
tan trước hết chúng phải có mạch thẳng (cấu trúc một chiều) và mạch polyme chứa
nhiều nhóm phải cực ưa nước.
Nước rác ban đầu có độ đục rất cao, tối m àu, tuy hàm lượng cặn không tan, ít
khí vượt quá 300mg/l. Cặn không tan trong nước rác chủ yếu là thành phần hữu cơ,
xác vi sinh vật, tảo. Đặc điểm của cặn không tan hữu cơ là nó có lớp vỏ Hydrat dày do
tính ưa nước của chúng và độ bền keo của chúng chính l à nhờ vào lớp vỏ này, khác
với tính bền của dạng vô c ơ ( kỵ nước ) là nhờ lớp điện kép (hay khuếch tán) xung
quanh hạt keo. Cơ chế keo tụ các hạt keo hữu c ơ vì vậy chủ yếu không phải là trung
hoà điện tích mà theo cơ chế phá vỡ làm vỏ Hydrat, quét kết tủa v à tạo cầu nối.
Vì lý do đó, có thể dự đoán là liều lượng chất keo tụ các hệ keo kỵ nước như
sông chẳng hạn, và cần sử dụng chất trợ keo tụ để giá thành vận hành cũng như phát
triển hiệu quả lấy chất keo tụ dạng thương phẩm, đang được lưu hành rộng rãi trên thị
trường hiện nay thuộc họ Al với hai loại sản phẩm chủ yếu là phèn đơn Al2(SO4)3 và
poly nhôm clorua.
Nhôm Sunfat: Al2(SO4)3 .18H2O là chất keo tụ truyền thống được sử dụng rộng
rãi. Không phải tất cả các thành phần hỗn hợp trong keo tụ đều có tác dụng , chỉ có
thành phần Al có tác dụng keo tụ, th ường được tính theo phần trăm Al 2O3 và là một
trong nhữnhg chỉ tiêu chất lượng hàng đầu của chất keo tụ.
Phèn đơn loại tiêu chuẩn Al2(SO4)3 có hàm lượng nhôm tính theo Al 2O3 là
15,5% (8,1%Al
3+
) khi sử dụng phèn Al, muối Al bị thuỷ phân và tạo ra axit. Axit sinh
ra sẽ làm tụ độ kiềm của nước và làm tụ độ pH. pH tụ mạnh khi độ kiềm thấp v à
ngược lại khi kiềm đóng vai trò là chất đệm của hệ. Do sau khi keo tụ, nước đựơc tiếp
20

21. tục xử lý vi sinh để oxy hoá amoni v à chất hữu cơ với vùng pH tối ưu của nó khoảng
8-9, quá trình cần một lượng kiềm khá lớn. vì vậy , chế độ keo tụ cũng cần đ ảm bảo
hài hòa các yếu tố trên.
PAC ( poly Al clorua) là loại poly vô cơ chứa thành phần nhôm oxit, hydroxyt
và clorua. Nó được sản xuất từ muối nhôm với các chất kiềm.
Do được trung hòa với kiềm trước trong quà trình sản xuất, nên không sinh ra
axit của chúng thấp và do mạnh phân tử đã khá lớn nên quá trình keo tụ xảy ra với tốc
độ nhanh hơn so với phèn.
Sản phẩm PAC lưu hành khá rộng rãi hiện nay nhập từ Trung Quốc với h àm
lượng nhôm oxit 30%. Giá cả trung bình của chúng cao hơn khoảng 2,5 lần so với
phèn đơn.
Xét về nhiều khía cạnh khi keo tụ n ước, nên sử dụng liều lượng PAC là 300400g/m3. Cùng với 2g/m3 chất keo tụ A101. Trong quy tr ình keo tụ dễ gặp hiện tượng
nổi do nguyên nhân tạo khí CO 2(Axit của PAC với Bicac bonat trong n ước, PH càng
thấp khả năng tạo CO 2 càng lớn) và có thể do oxi sinh ra từ quá trình quang hợp quang
tảo. Để khắc phục hiện tượng trên có thể sử dụng dòng khí để khuấy trộn khi keo tụ
nhằm đuổi các khí sinh ra khỏi n ước.
Quy trình keo tụ làm giảm một phần COD ( lượng oxy tương đương tiêu tụ để
oxy hoá chất hữu cơ bằng hoá chất kali cromat) và độ màu của nước rác nó chỉ đạt tới
một mức độ giới hạn. Khi tiếp tục tăng liều l ượng chất keo tụ, hiệu quả tách loại COD
và màu ( có lẽ chủ yếu do cơ chế hấp thụ) tăng khí PH của hệ giảm. Điều đó mở ra khả
năng sử dụng phương pháp keo tụ để đánh bóng nước ở giai đoạn cuối cùng như là
một giải pháp hiệu quả cao nh ưng được lợi về giá thành.
IV.2 : Keo Dán : [ Tr 29, 5]
Keo dán latex là gì ?
Keo dán latex cao su thiên nhiên g ồm một hệ phân tán keo của các hạt cao su
với phân tán của các loại nhựa khác v à chất độn khác nhau.
21

22. Cao su thiên nhiên đư ợc thu từ các cây cao su d ưới dạng keo phân tán trong
nước. Cũng như hầu hết latex cao su lấy từ cây. Quá tr ình phân hủy ôxi hóa bắt đầu và
quá trình tạo lưới có thể diễn ra. Cao su ở điểm n ày có thể tan trong dung môi thơm.
Nhưng thực tế dung dịch đó chứa một l ượng lớn gel.
Hầu hết cao su tổng hợp sử dụng trong keo dán latex đ ược chế tạo bằng phương
pháp trùng hợp nhũ tương, cho nên chúng thư ờng có sẵn dạng latex.
Cao su sinh thái ngày càng có t ầm quan trọng trong keo dán. Bởi nó có nhiều
ưu điểm và giá cả hấp dẫn. Vật liệu tái sinh thu đ ược chủ yếu từ lốp xe và thường ở
dạng latex, được sử dụng trên giấy để dán nhãn, túi xách, lốp xe. Trong đó keo dán
giấy là một trong những ứng dụng rất lớn của nhũ t ương polyvinyl ancol. Thư ờng thì
phải thay đổi các tính chất vật lý nh ư : độ nhớt, hàm lượng rắn và độ chịu nước để thay
đổi các đặc tính như : độ dính, khả năng gia công tr ên máy, hay giảm giá thành nhờ
tinh bột, dung dịch polyvinyl ancol v à đất sét. Tinh bột cung cấp độ nhớt cao, cải th iện
khả năng gia công trên máy và khả năng chịu nước. Đất sét cải thiện các tính chất
đóng rắn nhờ điều chỉnh quá trình thấm vào các chất mềm xốp.
IV.3: Bào Chế Thuốc :
Nhũ tương thuốc là gì ? [ Tr12,13,4]
Theo Dược Điểm Việt Nam (DĐVN) , nhũ t ương thuốc gồm các dạng thuốc
lỏng hoặc mềm để uống tiêm dùng ngoài được điều chế bằng cách dùng tác dụng của
chất nhũ hóa thích hợp để trộn đều hai chất lỏng không đồng tan đ ược gọi là được gọi
là cách quy ước dầu và nước.
Ứng dụng của nhũ tương thuốc trong ngành dược: [Tr15,16,4]
Dùng đưa thuốc qua đường uống, qua da và qua trực tràng khi dược chất là dầu
hoặc chất tan trong dầu dưới dạng bào chế có nồng độ hàm lượng thích hợp.
Làm cho thuốc dễ uống khi dược chất là dầu vì làm giảm tính nhờn và che dấu
sự khó chịu của dầu.Ví dụ: nhũ tương dầu gan cá, nhũ tương dầu parafin, nhũ
tương thầu dầu…nhũ tương dùng đường uống phải là kiểu D/N.
22

23. Gia tăng sự hấp thụ của dầu và các dược chất tan trong dầu tại thành ruột non.
Kiểu nhũ tương dùng đường tiêm phụ thuộc vào đường, do thuốc và mục đích
điều trị. Kiểu D/N có thể đ ược sử dụng cho mọi đường tiêm, kiểu N/D chỉ dùng
tiêm bắp hoặc dưới da để cho tác dụng kéo d ài. Ví dụ : nhũ tương tiêm bắp của
một số vaccin có tác dụng k èo dài làm tăng cường đáp ứng kháng thể, kéo d ài
thời gian miễn dịch.
Các chế phẩm dưỡng da toàn thân dùng qua đường tiêm dưới dạng nhũ tương.
Các nhũ tương vô trùng được chỉ định để đưa các chất béo, cacbon hydat và
vitamin vào cơ thể bệnh nhân suy nhược. Vài nhũ tương D/N hiện đang lưu
hành trên thị trường với tiểu phân phân tán có kích th ước trong khoảng 0.5-2
micromet tương tự như kích thước của các vi dưỡng trấp ( là các tiểu phân béo
thiên nhiên có trong máu ) .
Các thuốc dùng ngòai da dạng bào chế ứng dụng cấu trúc nhũ t ương nhiều nhất.
Cả hai loại nhũ tương N/D, D/N đều được sử dụng cho các thuốc d ùng ngoài do
khả năng dẫn thuốc qua da tốt ( l àm tăng hiệu quả trị liệu của chế phẩm ).
Thuốc mỡ là gì? [Tr73,74,4]
Thuốc mỡ là dạng thuốc có thể chất mền, d ùng để bôi lên da hay niêm mạc
nhằm bảo vệ da hoặc đưa thuốc thấm qua da. Thành phần thuốc mỡ gồm một hay
nhiều hoạt chất được hòa tan hay phân tán đồng đều trong một tá dược hay hỗn hợp tá
dược thích hợp.
Kem bôi da cũng là một loại thuốc mỡ có thể chất rất mềm và rất mịn do thành
phần của nó có hàm lượng lớn các chất lỏng ( tá dược thể lỏng hoặc hoạt chất tan trong
dầu hoặc nước ) thường có cấu trúc nhũ tương kiểu D/N hoặc N/D.
Ví dụ :Madecasol…Các kem thuốc có thể chất lỏng sánh đ ược gọi là sữa dùng
cho da (sữa tắm lactacid, hazelin…)
23

24. Mỹ phẩm ? [Tr76,77,4]
Về dạng bào chế các mỹ phẩm có cấu tạo chủ yếu l à nhũ tương, gel, hoặc hồ
nước.
Các chế phẩm dùng để chăm sóc da như: làm sạch da, các chất cạnh bã,làm
bong vẩy sừng, làm da sáng và mịn màng hoặc làm mềm da, làm se da, chống lão hóa,
cung cấp cho da các chất dinh dưỡng, các vitamin…
Trong thực tế, có những trường hợp rất khó phân biệt r õ ranh giới giữa mỹ
phẩm và thuốc mỡ. ví dụ :các chế phẩm chứa dầu nghệ, kẽm oxit, đất sét, long n ão,
vitaminh C … Một số tá dược thuốc mỡ được dùng như hoạt chất trong mỹ phẩm như
các chất giữ ẩm glycerin, propilen glycol, sorbiton, silicon, dầu thực vật…
24

25. Chương V :
Một Số Câu Hỏi Thường Gặp Trong Đời Sống.
1. Vì sao “ Nước biển mang màu sắc của bầu trời ” ?
“ Tầng mây lơ lửng trời xanh ngắt,
Ngỏ trúc quanh co khách vắng teo ”.
( Thu Điếu, Nguyễn Khuyến)
Hai câu thơ trên của nhà thơ Nguyễn Khuyến đã không chỉ lột tả được cái cảnh
tĩnh lặng của mùa thu Hà Nội mà còn vẽ lên một bức tranh đầy màu sắc của trời thu
Hà Nội. Đó là màu xanh của nền trời. Nếu như màu xanh hy vọng ấy của nền trời gợi
lên cho các nhà thơ, nhà văn ngu ồn cảm hứng bất tận. Thì với cái nhìn của nhà khoa
học, bầu trời luôn ẩn chứa nhiều điều bí ẩn. Chúng ta vẫn th ường nghe những câu hỏi
đầy ngộ nghĩnh của con trẻ l à : “Tại sao bầu trời lại có mà xanh hả bà ?”. Để trả lời
câu hỏi này, chúng ta hãy nghĩ đến các tính chất của hệ keo các bạn nhé. K hông khí
mà chúng ta đang hít thở hằng ngày là hệ phân tán gồm nhiều hạt bụi nhỏ li ti, l ơ lửng
ánh sáng mặt trời có màu trắng được hình thành bằng sự kết hợp của 7 màu sắc cơ bản.
Tuy nhiên khi chiếu rọi đến bầu khí quyển của trái đất, không phải m àu sắc nào cũng
xuyên qua được các hạt nhỏ li ti trong không khí ( tức là không phải màu sắc nào
cũng hấp thụ ) chỉ có các loại ánh sáng có b ước sóng dài như màu đỏ, màu vàng,
cam...mới xuống tới được bầu khí quyển trái đất. Các m àu sắc này lại tiếp tục kết hợp
với nhau tạo ra màu vàng của ánh nắng còn những màu sắc có bước sóng ngắn như
tím, lam, chàm thì lại dễ dàng bị các hạt lơ lửng trong không khí làm tán ra xa mọi
hướng. Và cũng chính sự kết hợp của các m àu sắc này đã tạo ra, cho nên nền trời có
màu xanh đẹp tuyệt vời.
Trong nước biển luôn tồn tại rất nhiều phần tử l ơ lửng có kích thước nhỏ. Do
đó, nó cũng là một hệ phân tán có tính chất quang học nh ư không khí. Nhờ có những
phân tử nhỏ li ti trong nước biển đã làm khuếch tán những tia sáng có b ước sáng ngắn.
Và cũng giống như bầu trời nước biển cũng có màu xanh thêm vào đó nước biển còn
25

26. như tấm gương phản chiếu màu xanh của bầu trời. Nên màu xanh của nước biển đậm
hơn màu xanh của bầu trời.
2. Tại sao người ta thường dùng phèn chua để làm sạch hồ nước ?
Đó là nhờ vào khả năng tạo kết tủa dạng keo của Al(OH) 3. Kết tủa keo này
trong nước đông tụ các chất bẩn trong nguồn n ước rồi rơi xuống đáy. Làm cho hồ
nước luôn sạch bẩn. Kết tủa có lẫn các hạt chất bẩn nhỏ li ti của Al(OH) 3 là hệ một keo
thường gặp trong đời sống.
3. Thành phố Hồ Chí Minh - một hệ keo khổng lồ ?
Với một thành phố hơn 5 triệu dân, mà phương tiện di chuyển chủ yếu là xe gắn
máy, đã thải ra ngoài không khí hàm lượng khói xe vô cùng lớn, cùng với một lượng
bụi bẩn không phải là nhỏ. Khói xe và cả không khí ô nhiễm mà chúng ta đang sống
cũng là một hệ keo. Trong đó, môi tr ường phân tán chính là không khí và chất phân
tán chính là bụi bẩn nhỏ li ti lơ lửng trong không khí
4. Luân Đôn - thành phố sương mù?
Nhắc đến Luân Đôn là người ta nghĩ đến sương mù. Sương mù cũng là một hệ
keo rất gần gũi với con người. Sương mù là sự kết hợp giữa hệ phân tán l à các chất rắn
như : bụi bẩn ... với không khí. Chính v ì cũng là một hệ keo nên sương mù cũng mang
tất cả các tính chất của hệ keo.
5. Tại sao nước lại có màu?
Việc sửa một cây viết mực có lẽ đ ã rất quen thuộc đối với chúng ta.
Khi nhỏ một giọt mực ( thuốc tím hoặc phẩm nhuộm ...) v ào một chậu nước
đứng yên. Sau một thời gian ta thấy toàn bộ chậu nước mạng màu của mực ( của phẩm
nhuộm ...) mặc dù ta không cần khuấy trộn. Vì các phân tử chất tan mang màu sắc đã
di chuyển và phân tán đều trong nước. Đó là tính chất khuếch tán của hệ keo.
6. Mùi hương lan toả trong phòng ?
Khi mở nắp lọ nước hoa ( hoặc cồn, dấm hay ete ...) rồi để tr ên bàn. Sau một
thời gian ngắn chắc chắn căn phòng sẽ sặc mùi nước hoa ( hoặc cồn, dấm hay ete ...).
Vì đây là các chất dễ bay hơi có mùi di chuyển và phân bố vào trong không khí. Hiện
26

27. tượng trên là sự khuếch tán của hệ phân tán gồm các phân tử có mùi trong môi trường
phân tán là không khí.
7. Máu cũng là một hệ keo ?
Sánh sánh, đỏ đậm và linh động, máu chứa hàng tỉ tỉ tế bào trôi bồng bềnh
trong một thứ chất lỏng gọi là huyết tương. Hầu hết trong số tế bào này là hồng cầu,
chính vì thế máu của ta có màu đỏ. Số còn lại hoặc là các tế bào bạch cầu , chuyên tìm
diệt vi trùng xâm nhập vào cơ thể trước khi chúng tác quái. Hoặc l à các tế bào tiểu
cầu, những anh thợ sửa chữa luôn túc trực 24/24. các phân tử này trong máu tạo thành
hệ keo.
27