Hóa keo - Chương 1: Hệ phân tán

Độ phủ bề mặt  là tỷ số giữa diện tích bề mặt chất hấp phụ đã hấp phụ và tổng diện tích bề mặt của chất hấp phụ. HẤP PHỤ – Một số khái niệm Khi 0˂ ˂ 100% thì xảy ra hấp phụ đơn lớp không hoàn toàn. Khi  100% thì có hấp phụ đa lớp. Khi  = 100% thì xảy ra hấp phụ đơn lớp hoàn toàn.

pdf25 trang | Chia sẻ: nguyenlam99 | Ngày: 10/01/2019 | Lượt xem: 63 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Hóa keo - Chương 1: Hệ phân tán, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
11 HÓA KEO 2 Định nghi ̃a và tính châ ́t  Hệ keo: -Vật chất tồn tại ở trạng thái phân tán cao (trạng thái keo) -Pha phân tán (chất tan) được chia nhỏ đến kích thước hạt khoảng 10-7 – 10-5 cm (phân tử, nguyên tử, ion) -Phân bố trong môi trường phân tán đồng nhất (dung môi)  Định nghĩa: Hoá học chất keo là khoa học nghiên cứu : - đặc tính của hệ keo → các hệ phân tán dị thể - các quá trình xảy ra trong các hệ này (quá trình hình thành và phân hủy). CHƯƠNG I Hệ phân tán 23 Đặc điểm hê ̣ keo Cuối thế kỉ 19, một số đặc điểm sau của dung dịch keo đã được ghi nhận:  Khả năng phân tán ánh sáng.  Khuếch tán chậm và có kha ̉ năng thẩm tích (khả năng lọc được bằng màng bán thẩm).  Không bền vững tập hợp (các hạt keo dễ tập hợp lại với nhau để thành các hạt lớn hơn dưới tác dụng của các nguyên nhân vật lý bên ngoài như nhiệt độ, khuấy lắc, chất điện ly).  Có hiện tượng điện di. CHƯƠNG I Hệ phân tán 4 Tính châ ́t của hê ̣ keo  Tính chất động học phân tử - Quá trình khuyếch tán - Quá trình sa lắng - Áp suất thẩm thấu - Độ nhớt  Tính chất quang học - Sự phân tán ánh sáng - Sự hấp thụ ánh sáng  Tính chất điện - Cấu tạo của hạt keo - Cấu tạo lớp điện kép - Các hiện tượng điện động học CHƯƠNG I Hệ phân tán 35 CHƯƠNG I HỆ PHÂN TÁN 6 CHƯƠNG I Hệ phân tán Các khái niê ̣m • Pha phân tán VD: Các hạt sét, các phân tử Al(OH)3 • Môi trường phân tán VD: Nước, metanol, benzen • Hệ phân tán di ̣ thể : là các hệ cấu tạo từ 2 tướng (pha) trở lên và 1 trong 2 tướng (pha) ở trạng thái chia nhỏ (pha phân tán) được phân bố trong pha liên tục (môi trường phân tán). • Hệ phân tán đồng thể: khi pha phân tán phân bố đều trong môi trường tạo thành một hệ đồng nhất, không có bề mặt phân cách (ví dụ như dung dịch nước muối). 47 8 Phân loa ̣i CHƯƠNG I Hệ phân tán Kích thước hạt (Độ phân tán)1 2 Trạng thái tập hợp 3 Tương tác giữa các hạt Tương tác giữa pha phân tán va ̀ môi trường phân tán4 59 Kích thước hạt1CHƯƠNG IHệ phân tán Sự phân loại các hệ phân tán theo kích thước hạt Huyền phu ̀ và nhu ̃ tương Hạt không đi qua giấy lọc, nhìn thấy trong kính hiểm vi thường. Hệ dị thể không bền vững. > 10-5Hệ phân tán thô Keo AgI, keo Protit Hạt đi qua giấy lọc, không nhìn thấy trong kính hiển vi. 10-7 ÷ 10-5Dung dịch keo Các dung dịch phân tử và điện ly Hệ đồng thể một pha.< 10-7Dung dịch phân tử Ví dụĐặc điểmKích thước hạt (cm) Hệ phân tán 10 Hệ có kích thước hạt keo thấy được bằng kính hiển vi thường (a > 0,2 micron) là hệ micron, Hệ có kích thước hạt keo không thấy được bằng kính hiển vi thường (a < 0,2 micron) là hệ siêu micron. Hệ siêu micron lại được phân thành supmicron (0,005 < a < 0,2 micron - nhìn thấy nhờ kính siêu vi) và amicron (a < 0,05 micron - kính siêu vi cũng không phát hiện thấy). Cách phân loại này không phản ánh bản chất của hệ keo và nói chung các hệ keo thường gặp là các hệ đa phân tán nên cách này ít được sử dụng. 611 Kích thước hạt1CHƯƠNG IHệ phân tán Độ phân tán (D) là số phân tán trong một đơn vị độ dài: D= 1/a a: kích thước hạt phân tán Bề mặt riêng Sr là bề mặt của tất cả các hạt được quy về một đơn vị thể tích pha phân tán. Kích thước hạt a càng nhỏ thì D và Sr càng lớn. 12 Kích thước hạt1CHƯƠNG IHệ phân tán Sự thay đổi bề mặt riêng khi chia nhỏ 1cm3 chất: 713 Sự phân loại các hệ phân tán theo trạng thái tập hợp Son khíL/KKhíLỏng8 Nhũ tương rắn, gel L/RRắnLỏng5 Dung dịch khi ́ (hệ phân tán phân tử) K/KKhi ́Khi ́ 9 Số TT Pha phân tán Môi trường phân tán Kí hiệu Tên gọi hệ Ví dụ 1 Rắn Lỏng R/L Huyền phù 2 Lỏng Lỏng L/L Nhũ tương (emulsion) 3 Khí Lỏng K/L Bọt (foam) 4 Rắn Rắn R/R Dung dịch rắn 6 Khí Rắn K/R Bọt rắn (solid foam) 7 Rắn Khí R/K Son khí 2 Trạng thái tập hợp CHƯƠNG I Hệ phân tán 14 Môi trường phân tán • Aerosol (sol khí): môi trường phân tán là khí, hệ L/K (các giọt lỏng phân bố trong pha khí) như mây, sương mù; hệ R/K (các hạt rắn phân bố trong pha khí) như khói, bụi... (Hệ K/K là hệ phân tán phân tử). • Liosol (sol lỏng): môi trường phân tán là chất lỏng như nước, rượu, ete... được gọi tương ứng là hidrosol, ancolsol, etesol... Danh từ acganosol được dùng để chỉ các sol có môi trường phân tán lỏng là dung môi hữu cơ. CHƯƠNG I Hệ phân tán Ở độ phân tán cao, các hệ có cùng môi trường phân tán có tính chất tương đối giống nhau nên để đơn giản, các hệ keo chỉ được phân loại theo trạng thái tập hợp của môi trường phân tán. 815 CHƯƠNG I Hệ phân tán 3 Tương tác giữa các hạt Hệ phân tán tự do: - các hạt tồn tại độc lập nhau và chúng chuyển động hỗn loạn. - ví dụ aerosol, liosol, huyền phù và nhũ tương rất loãng. o o o o o o o o o o o o o oO O O O O O O O O O o o o o o o o o 16 CHƯƠNG I Hệ phân tán 3 Tương tác giữa các hạt Hệ phân tán liên kết: - các hạt liên kết với nhau bằng các lực phân tử tạo nên trong môi trường phân tán một mạng lưới không gian. - các hạt dính lại với nhau tại các điểm tiếp xúc. - gọi là gel - Tuỳ theo số điểm tiếp xúc của mỗi hạt, gel có thể ở dạng liên kết lỏng lẻo (a, c) hoặc sắp xếp đặc khít (b), ví dụ như huyền phù đậm đặc (kem), nhũ tương đậm đặc (bọt). - Các hạt cũng có thể kết dính với nhau để lại các lỗ xốp gọi là các hệ mao quản (d, e), ví dụ như gỗ, da, giấy, các loại màng. ooo o oo o o oo o o o oo o o o o o o o oooo oO OOOO O OOO oo ooo o o o oo o o o o OO OO OOO O O O oo o oo ooo (a) (b) (c) (d) (e) a, c: Gel lỏng lẻo; b: Gel đặc khít; d, e: Các hệ mao quản 917 CHƯƠNG I Hệ phân tán • Keo thuận nghịch: - Có sự tương tác giữa pha phân tán với các phân tử môi trường nên chúng hoà tan trong môi trường đó. - Gọi là hệ keo ưa lưu (ưa lỏng, lyophylles). - Môi trường phân tán là nước thì các hệ này được gọi tương ứng là ưa nước. - Ví dụ : xà phòng, nhiều loại đất sét tự hòa tan trong nước, các hợp chất cao phân tử được hòa tan trong dung môi thích hợp. • Keo bất thuận nghịch: - Pha phân tán không tự ý tương tác với các phân tử môi trường nên chúng không hòa tan trong môi trường. - Gọi là hệ keo ghét lưu (kỵ lỏng, lyophobes), - Môi trường phân tán là nước thì các hệ này được gọi tương ứng là ghét nước. - Ví dụ: cao su trong benzene, PMMA trong toluene Tương tác giữa pha phân tán và môi trường phân tán4 18 CHƯƠNG I Hệ phân tán Ý nghi ̃a của hóa keo Trong tự nhiên: -Không gian vũ trụ là một hệ thống keo khổng lồ, chứa những hạt bụi ˂ 3.10- 5 cm. -Sao chổi là một đám bụi vũ trụ tương đối tập trung mà nhờ sự phân tán ánh sáng mặt trời ta có thể thấy chúng vào những lúc rạng đông hoặc chập tối. 10 19 CHƯƠNG I Hệ phân tán Ý nghi ̃a của hóa keo Trong tự nhiên: - Mây và sương mù là những hệ keo L/K - Mưa, tuyết là những hiện tượng phá hủy độ bền vững của hệ keo. 20 CHƯƠNG I Hệ phân tán Ý nghi ̃a của hóa keo Trong tự nhiên: - Đất là một hệ thống keo phức tạp, hình dạng, kích thước cũng như bản chất của các hạt keo đất quyết định khả năng thấm ướt, khả năng hấp thụ của đất. - Việc tạo thành các vùng châu thổ tại những nơi cửa sông nối liền với biển được giải thích bằng sự keo tụ các hạt keo chứa trong nước sông khi các hạt đó gặp các chất điện ly chứa trong nước biển. 11 21 CHƯƠNG I Hệ phân tán Ý nghi ̃a của hóa keo Trong tự nhiên: - Nhiều quá trình sống trong cơ thể động thực vật cũng là những quá trình keo. Cơ thể động vật, thực vật là gồm những dung dịch và gel của các chất cao phân tử. 22 CHƯƠNG I Hệ phân tán Ý nghi ̃a của hóa keo Trong kĩ thuật: - Nhuộm sợi, thuộc da là làm cho các hạt keo (phẩm nhuộm, chất thuộc da) khuyếch tán vào vải, vào da và bị keo tụ trên bề mặt các vật liệu này. - Nhựa: Nhiều quá trình điều chế polime được tiến hành ở dạng nhũ tương. Bản chất composite cũng là các hệ keo với sự có mặt các chất độn ở dạng các hạt rất nhỏ. - Dược phẩm: các loại dựơc phẩm dưới dạng huyền phù, nhũ tương, kem, dầu, cao. 12 23 Chất tẩy tế bào chết, kem đắp mặt, son dưỡng môi Nước hoa và kem thoa da, tóc Bọt dầu gội đầu, kem cạo râu, bọt xà phòng tắm, gel (mousse) tạo kiểu tóc Nhà và các sản phẩm chăm sóc cá nhân Dung dịch khoan cắt, chế biến khoáng sản Dung dịch nhũ tương khoan và thông dòng chảy Bọt nhà máy lọc dầu, bọt dầu và nhựa đường, bọt chữa cháy, tuyển khoáng Sản xuất dầu mỏ và chế biến khoáng sản Dâ ̀u xoa bóp, protein, virus, thuốc nang Vitamin hòa tan và các sản phẩm nội tiết tố, các tế bào sinh học, máu, mụn nước Bọt tiêu hóa, chất bài tiết của côn trùng Sinh học và y học Mực in, gel, sơn, dung dịch bột giấy Nhựa đường, sơn, chất đánh bóng Bọt xà phòng, bọt mực Sản xuất và khoa học vật liệu Bùn, cát, đất sétThuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ Bọt hun khói, thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ, bong bóng trong chất nhão Địa chất, nông nghiệp và khoa học đất Thạch, đồ uống sô cô la, đồ uống bán đông lạnh, kem, dầu thực vật Sữa, bơ, kem, sốt mayonnaise, pho mát, nước sốt Champagne, soda, bia, kem tươi, bánh trứng đường, kem Thực phẩm Hạt lơ lửng trong mưa, biển, hồ và sông nước, dòng chảy băng Nước thảiBọt sông bị ô nhiễm, bong bong khí trong biển và sông Môi trường và khí tượng SuspensionEmulsionFoamLĩnh vực 24 CHƯƠNG II CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT 13 25 1. Sức căng bê ̀ mặt 2. Hiê ̣n tượng thâ ́m ướt Châ ́t thâ ́m ướt Sự ngưng tụ mao quản 3. Hấp phụ 26 Sức căng bê ̀ mặtCHƯƠNG IICác hiê ̣n tượng bê ̀ mặt 14 27 Sức căng bê ̀ mặtCHƯƠNG IICác hiê ̣n tượng bê ̀ mặt ]m[ ]J[ 2 ]m[ [m] ]N[ 2 ]m[ ]N[ cm 100 dyn 105  = = = = = 103 dyn/cm •Muốn làm tăng bề mặt cần phải đưa thêm các phân tử từ bên trong đến lớp bề mặt, tức là đã thực hiện một công chống lại nội áp. •Công này chỉ dùng để thắng lực tương tác giữa các phân tử nên tỷ lệ với độ tăng diện tích bề mặt. Công tiêu tốn để tạo ra một đơn vị diện tích bề mặt: W= dGs = . ds  là hệ số tỷ lệ và được gọi là sức căng bề mặt (SCBM). Khi ds=1 thì năng lượng dư bề mặt dGs =  nên có thể nói  là năng lượng tạo ra 1 đơn vị bề mặt. 28 Sức căng bê ̀ mặtCHƯƠNG IICác hiê ̣n tượng bê ̀ mặt SCBM là lực tác dụng trên một đơn vị độ dài của bề mặt phân chia pha. Kéo màng thêm 1 đoạn dh thi ̀ cần tác dụng 1 lực f. Diện tích bê ̀ mặt tăng lên 1 giá trị: l f 2  f ds = 2. l . dh Công thực hiện quá trình bằng lực nhân quãng đường đi: W = f.dh = .ds 15 29 Sức căng bê ̀ mặtCHƯƠNG IICác hiê ̣n tượng bê ̀ mặt Chất lỏng σ,Nm-1 (20oC) Kim loại, muối nóng chảy σ,Nm-1 (20oC) n-hexan 18,4.10-3 Hg (20oC) 472.10-3 C2H5OH 22,0.10-3 Ag (970oC) 800.10-3 Xyclohexan 26,5.10-3 NaCl (1000oC) 98.10-3 Benzen 28,9.10-3 BaSO4 (25oC) 1250.10-3 H2O 72,75.10-3 CaF2 (25oC) 2500.10-3 Gia ́ trị SCBM phu ̣ thuộc: - Bản chất của mỗi chất - Bản chất của chất tiếp xúc 30 Giá trị của sức căng bề mặt phụ thuộc vào bản chất của các pha tiếp xúc (do tương tác phân tử giữa các pha khác nhau), nhiệt độ và lượng chất hòa tan. Khi nhiệt độ tăng, sức căng bề mặt của đa số chất lỏng giảm xuống. 16 31 Dưới tác dụng của sức căng bề mặt, chất lỏng khi không có tác dụng của ngoại lực luôn có dạng hình cầu. 32 Sức căng bê ̀ mặtCHƯƠNG IICác hiê ̣n tượng bê ̀ mặt 6 .lH  Chất lỏng , N.m-1 (thực nghiệm) H, J.m-3 l, m Nước 72,75.10-3 2,2.109 3,12.10- 10 114.10-3 Clorofom 27,6.10-3 0,55.109 5,16.10- 10 47,3.10-3 n-hexan 18,4.10-3 0,23.109 6.10-10 23.10-3 Benzen 28,9.10-3 0,34.109 5,28.10- 10 29.10-3 So sánh sức căng bề mặt  tính toán và thực nghiệm 17 33 Sức căng bê ̀ mặtCHƯƠNG IICác hiê ̣n tượng bê ̀ mặt  6 6 . H  Năng lượng phân chia: nhiệt hoá hơi H Giả thiết các phân tử hình lập phương có cạnh l, có l-3 hình lập phương. Công hình thành bề mặt S là S. (chính là nhiệt hóa hơi). Giả thiết có 1m3 chất được phân chia thành phân tử tự do: Diện tích bề mặt 1 hình lập phương 6 l2 → Tổng diện tích bề mặt 6 l2 l-3 = 6.l-1 H =  hay  = Nước: H = 2,2 J/m3 l = 3,12.10-10m 34 Hiê ̣n tượng thâ ́m ướtCHƯƠNG IICác hiê ̣n tượng bê ̀ mặt Mức độ thấm ướt : -Được quyết định bởi tương quan giữa các SCBM -Đặc trưng bởi góc thấm ướt  Hiện tượng thấm ướt: là hiện tượng chất lỏng lan rộng trên bê ̀ mặt chất rắn. 18 35 CHƯƠNG II Các hiê ̣n tượng bê ̀ mặt •  < 90°, thấm uớt bề mặt. •  > 90°, không thấm ướt bề mặt. •  = 0, chất lỏng thấm ướt hoàn toàn. •  = 180°, hoàn toàn không thấm ướt. Hiê ̣n tượng thâ ́m ướt 36 Hiê ̣n tượng thâ ́m ướtCHƯƠNG IICác hiê ̣n tượng bê ̀ mặt SCBM là hằng số do đó  cũng là hằng số đối với một cặp pha xác định. cos : hệ số thấm ướt Khi thấm ướt: bề mặt tiếp xúc R-K có SCBM lớn được thay bằng bề mặt tiếp xúc R-L có SCBM nhỏ SCBM của hệ giảm Khi cân bằng được thiết lập, quá trình dừng lại, tại biên giới tiếp xúc của 3 pha có cân bằng lực như sau: RL + LK.cos= RK Phương trình Young: cos = (RK - RL)/ LK Bề mặt thấm ướt tốt (cos > 0 ) được gọi là bề mặt ưa nước/lỏng, Bề mặt không thấm ướt nước được gọi là bề mặt ghét nước/kỵ̣ lỏng. 19 37 CHƯƠNG II Các hiê ̣n tượng bê ̀ mặt Dựa vào việc đo góc tiếp xúc ta có thể kiểm tra độ sạch của bề mặt. Hiê ̣n tượng thâ ́m ướt Góc tiếp xúc  của nước trên một số bề mặt rắn: 38 CHƯƠNG II Các hiê ̣n tượng bê ̀ mặt Châ ́t thâ ́m ướt Chất thấm ướt là chất khi thêm vào thì làm tăng tính thấm ướt của nước trên bề mặt. Các chất hoạt động bề mặt đều là chất thấm ướt. Giả thiết góc tiếp xúc của nước tinh khiết trên bề mặt nào đó là  : RL + LK.cos = RK Nếu thêm chất HĐBM vào pha lỏng thì sức căng bề mặt có liên quan đến pha lỏng sẽ giảm: ’RL + ’LK.cos’ = RK So sánh 2 PT trên ta có: RL + LK.cos = ’RL + ’LK.cos’ Vì ’RL ˂ RL và ’LK ˂ LK nên cos’  cos hoặc ’˂  20 39 CHƯƠNG II Các hiê ̣n tượng bê ̀ mặt Sự cha ̉y loang Sự chảy loang là trường hợp thấm ướt hoàn toàn của một giọt chất lỏng B lên bề mặt một chất lỏng A (thường là nước, có sức căng bề mặt lớn hơn). Điều kiện chảy loang : AH  BH + AB Hệ số chảy loang : S = AH - BH - AB  0 Rượu ROH, axít hữu cơ R-COOH, amin R-NH2 Dầu vazelin, dầu máy loang tốt trên bề mặt nước không chảy loang 40 CHƯƠNG II Các hiê ̣n tượng bê ̀ mặt Sự ngưng tụ mao quản Hiện tượng ngưng tụ mao quản: là sự ngưng tụ hơi của chất bị hấp phụ trong các mao quản của chất hấp phụ xốp. Nếu chất bị hấp phụ thấm ướt thành mao quản thì sẽ tạo thành một mặt cong lõm trong mao quản. •Sức căng bề mặt của chất lỏng càng lớn hoặc bán kính mao quản càng nhỏ thì áp suất hơi bão hòa trong mao quản càng nhỏ, nghĩa là hơi càng dễ ngưng tụ thành lỏng. 21 41 CHƯƠNG II Các hiê ̣n tượng bê ̀ mặt Sự ngưng tụ mao quản Phương pháp mao quản : Nhúng 1 mao quản vào chất lỏng thấm ướt thì chất lỏng dâng lên trong mao quản đến độ cao h. Sức căng bề mặt của chất lỏng được tính theo công thức: 42 CHƯƠNG II Các hiê ̣n tượng bê ̀ mặt HẤP PHỤ Một số khái niệm Sự hấp phụ trên ranh giới dung dịch lỏng – khí Phương trình Gibbs. Chất HĐBM Sự hấp phụ trên ranh giới dung dịch lỏng – rắn Sự hấp phụ trên ranh giới dung dịch rắn – khí Phương trình Langmuir, Frendlich, BET - sự hấp phụ các phân tử trung hòa - sự hấp phụ các chất điện ly. 22 43 HẤP THỤ? HẤP PHỤ? 44 CHƯƠNG II Các hiê ̣n tượng bê ̀ mặt HẤP PHỤ – Mô ̣t số khái niê ̣m Hấp phụ (adsorption) là quá trình tập trung chất (các phân tử chất khí, lỏng hay chất hoà tan) lên bề mặt phân cách pha (khí - lỏng, khí - rắn hay lỏng - lỏng, lỏng - rắn...). Chất hấp phụ (adsorbent) là tướng rắn hay lỏng thu hút và giữ ở bề mặt của mình những chất bị hấp phụ (adsorbate) như ion, nguyên tử, phân tử Quá trình hấp thu (adsorption) là quá trình thu hút vào sâu bên trong thể tích pha. Nhiệt hấp phụ: Lượng nhiệt giải phóng ra trong quá trình hấp phụ. Quá trình ngược lại với hấp phụ gọi là sự giải hấp. 23 45 CHƯƠNG II Các hiê ̣n tượng bê ̀ mặt Chúng ta có thể phân biệt 2 loại hấp phụ vật lý và hóa học trên những cơ sở sau: Thường bất thuận nghịch, quá trình giải hấp tương đối kho ́ vì sản phẩm giải hấp thường bị biến đổi thành phần hóa học Có tính thuận nghịchTính thuận nghịch Có tính đặc thu ̀, sự hấp phu ̣ chỉ diễn ra khi chất bị hấp phu ̣ có kha ̉ năng tạo liên kết hóa học với chất hấp phu ̣ Ít phu ̣ thuộc vào bản chất của bê ̀ mặt, phu ̣ thuộc vào những điều kiện vê ̀ nhiệt độ va ̀ áp suất Tính đặc thu ̀ Một lớpNhiều lớpSô ́ lớp hấp phu ̣ Ưu đãi ở nhiệt độ caoNhiệt độ thấpKhoảng nhiệt độ hấp phu ̣ Quan trọngKhông quan trọngNăng lượng hoạt hóa Vài chục Kcal/molVài Kcal/mol (2-6)Nhiệt hấp phu ̣ Liên kết hóa học, có sự trao đổi điện tử Tương tác vật ly ́, không trao đổi điện tử Loại liên kết Hấp phu ̣ hóa họcHấp phu ̣ vật ly ́ HẤP PHỤ – Mô ̣t số khái niê ̣m 46 CHƯƠNG II Các hiê ̣n tượng bê ̀ mặt Đối với một hệ xác định, đại lượng hấp phụ a phụ thuộc vào nồng độ C hoặc áp suất P và nhiệt độ T, a = f(T, P) hoặc a = f(T, C). Đường biểu diễn a = f(P) hoặc a = f(C) ở T = const được gọi là đường hấp phụ đẳng nhiệt. Tại vùng có P hay C thấp thì a tỷ lệ bậc thấp với P, C. Tại vùng có P hay C cao thì a = amax không phụ thuộc vào P, C nữa vì quá trình hấp phụ đã đạt bão hoà. HẤP PHỤ – Mô ̣t số khái niê ̣m Sự phụ thuộc của độ hấp phụ vào nồng độ (mol/l) của chất bị hấp phụ: 24 47 CHƯƠNG II Các hiê ̣n tượng bê ̀ mặt Độ hấp phụ a của một chất hấp phụ là lượng chất bị hấp phụ (mol) đã bị hấp phụ trên một đơn vị diện tích hoặc trên một đơn vị khối lượng chất hấp phụ khi đạt trạng thái cân bằng hấp phụ, ở 1 nhiệt độ xác định. HẤP PHỤ – Mô ̣t số khái niê ̣m Độ hấp phụ cực đại amax là độ hấp phụ tối đa của chất hấp phụ, ứng với nồng độ cân bằng xác định của chất bị hấp phụ, ở 1 nhiệt độ xác định. Độ hấp phụ và độ phủ: a = n/S hoặc a = n/m n : số mol chất bị hấp phụ (mol, ml...) S : diện tích bề mặt (m2, cm2...) m: khối lượng chất hấp phụ (g) 48 CHƯƠNG II Các hiê ̣n tượng bê ̀ mặt Độ phủ bề mặt  là tỷ số giữa diện tích bề mặt chất hấp phụ đã hấp phụ và tổng diện tích bề mặt của chất hấp phụ. HẤP PHỤ – Mô ̣t số khái niê ̣m Khi 0˂ ˂ 100% thì xảy ra hấp phụ đơn lớp không hoàn toàn. Khi  100% thì có hấp phụ đa lớp. Khi  = 100% thì xảy ra hấp phụ đơn lớp hoàn toàn. Hấp phụ và độ phủ: Sr: bề mặt riêng Sp: diện tích bề mặt của chất hấp phụ đã hấp phụ 25 49 CHƯƠNG II Các hiê ̣n tượng bê ̀ mặt HẤP PHỤ – Mô ̣t số khái niê ̣m Độ hấp phụ và độ phủ: Diện tích bề mặt đã hấp phu ̣ có liên hệ với độ hấp phụ: Sp = a.No.So So là độ phu ̉ cơ bản là diện tích tối thiểu của 1 phân tử hoặc 1 ion chiếm chỗ ở bề mặt chất hấp phụ. 50 CHƯƠNG II Các hiê ̣n tượng bê ̀ mặt HẤP PHỤ – Mô ̣t số khái niê ̣m Độ hấp phụ của than: a = (0,46/46)/10 = 0,001 (mol/g) VD1: 10g một loại than củi có bề mặt riêng là Sr = 300m2/g đã hấp phụ được 0,46g rượu C2H5OH ở 25°C. Tính độ hấp phụ và độ phủ của loại than này đối với C2H5OH? Biết rằng So của C2H5OH là 21,6A°2.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfin_gt_hoa_keo_26_1_2015_2635.pdf
Tài liệu liên quan