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.

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.

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]

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.

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 nên 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 trưng 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 và 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, sự nhiễu xạ ánh sáng bởi các hạt l àm cho mỗi hạt trở thành

6

một điểm phát sáng về mọi hướng. 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 với 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 như 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 càng mạnh.

Ánh sáng tới có bước sóng càng ngắn càng bị tán xạ mạnh khi chiếu vào

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 và 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, h ình dạng hạt, bước sóng ánh sáng,

góc nhìn…..Ánh sáng trắng là tập hợp của nhiều áng sáng đơn sắc với bước sóng

khác nhau. Do sự phân tán và hấp thụ ánh sáng của hệ keo mà 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 As2S3 trong 8.105 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.

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 tán

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. Mãi đến

năm 1888 – 1900 Gouy( Guy) và Exner (Exnơ) mới 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 hướng khác nhau của các phân tử môi tr ường,

làm cho hạt nhận được các xung lực khác nhau và chuyển động theo một quỹ đạo

xác định. Khi kích thước và khối lượng hạt lớn làm tăng quán tính, xác suất 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 1020 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 được 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.

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 khuyếch 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 nhiệ t 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 được 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 cùng nồng độ khối lượng.

Ví dụ: áp suất thẩm thấu của sol v àng kim loại 1% với hạt có kích thước

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

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 nên 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 hơn 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 trường 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.

10

Hiện tượng điện thẩm ( hay hiện tượng điện thẩm thấu ) là 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 yên. 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 hiện 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 được 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 lên 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 và có độ bền tập hợp kém. Những quá trình tự

diễn biến trong hệ keo nhằm làm giảm năng lượng tự do bề mặt, có thể là sự hấp phụ

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 trưng phụ thuộc bản chất của nó và 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

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 là: 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.

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 của 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 làm 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 làm 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 hoà 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

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 sol-

gel 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

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 hơn.

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.

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.

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

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 d ịch 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.

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.

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 là nhờ vào lớp vỏ này, khác

với tính bền của dạng vô cơ ( kỵ nước ) là nhờ lớp điện kép (hay khuếch tán) xung

quanh hạt keo. Cơ chế keo tụ các hạt keo hữu cơ vì vậy chủ yếu không phải là trung

hoà điện tích mà theo cơ chế phá vỡ làm vỏ Hydrat, quét kết tủa và 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, thường 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 Al2O3 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 và

ngược lại khi kiềm đóng vai trò là chất đệm của hệ. Do sau khi keo tụ, nước đựơc tiếp

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. v ì 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 300-

400g/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 CO2(Axit của PAC với Bicac bonat trong n ước, PH càng

thấp khả năng tạo CO2 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 nước.

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 nhưng 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.

22

Cao su thiên nhiên được thu từ các cây cao su dưới 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 thường 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. Thường 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 trên 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 tr ình 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.

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 được sử dụng cho mọi đường tiêm, kiểu N/D chỉ dùng

tiêm bắp hoặc dưới da để cho tác dụng kéo dài. Ví dụ : nhũ tương tiêm bắp của

một số vaccin có tác dụng kèo 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 tương nhiều nhất.

Cả hai loại nhũ tương N/D, D/N đều được sử dụng cho các thuốc dùng 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 mộ t 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…)

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 rõ 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…

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. Th ì 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 bước sáng ngắn.

Và cũng giống như bầu trời nước biển cũng có màu xanh thêm vào đó nước biển còn

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 trường 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 là 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

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.