Bài thuyết trình Chuyên đề Các phương pháp điều chế keo

Giá o viên hướng dẫn: ThS.DS Nguyễn Ngọc Lê

Lớp: Dược K21, Nhó m IV

1

Vĩnh Long - 2021

2

Trong ngành cô ng nghiệp

dược thường phải thực hiện cá c quá

trì nh liên quan đến mô i trường chất

lỏng, với sự phâ n bố tương đối đồng

đều về vật chất và nhiệt độ như

huyền phù, nhũ tương, kem, dầu,

cao. Khi đưa thuốc vào cơ thể làm

ảnh hưởng đến sức khoẻ và tí nh

mạng con người →Vì vậy cần có cá c

thiết bị khuấy trộn đáp ứng được cá c

yêu cầu và phù hợp trong mô i

trường lỏng.

3

1. Định nghĩa:

Hệ keo là hệ phâ n tá n dị thể bao gồm cá c hạt có kí ch thước khoảng

10^-7-10^-5cm phâ n tá n trong mô i trường phâ n tá n và ổn định trong thời gian

sử dụng.

Có 2 phương phá p tổng quá t để điều chế keo:

Phương phá p ngưng

Hệ keo

tụ: là quá trì nh kết hợp

cá c phâ n tử hoặc ion có

kí ch thước nhỏ trở

thành kí ch thước hạt

keo.

Phương phá p phâ n

tá n: là quá trì nh chia

nhỏ cá c hạt phâ n tá n

khô đạt tới kí ch của

hạt keo.

10^-5

10^-7

Dung dịch thật

Hệ thô

4

2. Các phương pháp điều chế dung dịch keo

2.1 Nguyên tắc chung:

• Pha phâ n tá n tan

không đáng kể

trong môi trường

phâ n tá n.

• Có mặt chất làm

bền để cá c hạt

keo khô ng liên kết

lại.

5

2.2 Điều chế dung dịch keo bằng phương pháp ngưng tụ

Nguyên tắc:

ngưng tụ là quá

trì nh điều chế keo

bằng cá ch kết hợp

nhiều phâ n tử,

nguyên tử hoặc

ion, để tạo thành

tiểu phâ n tử hệ

keo.

6

a. Lý thuyết ngưng tụ tạo keo:

Giai đoạn tạo mầm:

• Tốc độ tạo mầm tỉ lệ với nồng độ hoá bão hoà:

V₁ = k^{퐶푞−퐶푝}

퐶푝

k: là hệ số tỷ lệ

Cq: nồng độ dung dịch quá bã o hò a

Cp: nồng độ dung dịch bã o hò a

• Càng quá bão hoà, hạt keo thu được có kích thước càng nhỏ.

• Quá trình tạo mầm chỉ hiệu quả trong dung dịch rất bão hoà.

• Nhân kết tinh thường là cát hạt bụi cực nhỏ, hay vết xướt của bình chứa.

7

a. Lý thuyết ngưng tụ tạo keo:

Giai đoạn phá t triển mầm:

• Cá c hạt lớn lên dần từ cá c mầm:

• Tốc độ phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

V₂=^퐷.푆.( Cq-Cp)

훿

D: là hệ số khuyếc tá n

S: là diện tí ch bề mặt

δ: là chiều dài từ Cp ở bề mặt đến Cq

trong dung dịch

• Để thu được hạt keo nhỏ, đơn phân tán thì V₁ phải lớn và V₂ phải nhỏ.

• Điều kiện quá trình kết tinh bằng cách đưa mầm từ bên ngoài hoặc

dùng chất ức chế.

8

b.Phương phá p ngưng tụ trực tiếp

Phương pháp này

Ví dụ: Đun nóng natri đến bốc hơi, cho

xảy ra khi pha hơi đi vào

môi trường lạnh đột ngột.

Người ta có thể điều chế

được sol Hg, S, Se, Te

khi cho hơi các nguyên tố

này vào nước lạnh. Bằng

phương pháp hồ quang

người ta có thể điều chế

được các sol Cu, Ag, Au,

Pt trong môi trường

hơi natri ngưng tụ trong hơi benzen (

làm lạnh ). Natri sẽ ngưng tụ thành các

hạt keo phân tán trong môi trường

benzen.

nước, rượu, glixerin hay

benzen.

9

c. Phương pháp thay thế dung môi

Phương

Ví dụ: Colofan hoặc lưu huỳnh là những chất

pháp này dựa

vào độ tan khác

nhau của chất

tan trong cá c

dung mô i.

tan trong rượu nhưng không tan trong nước.

Nếu lấy một ít dung dịch các chất trên ở trong

rượu cho vào một lượng lớn nước, do tính

không tan trong nước colofan hoặc lưu huỳnh

sẽ ngưng tụ lại thành các hạt sol.

10

d. Phương pháp dùng phản ứng hoá học

Các dạng

phản ứng hóa học

tạo ra kết tủa dưới

dạng hạt keo đòi

hỏi phải thực hiện

trong những điều

kiện khắt khe về

nồng độ chất phản

ứng, thứ tự trộn

lẫn, nhiệt độ và các

điều kiện khác

nữa….

Các hệ keo ghét lưu là không bền,

dễ keo tụ. Để làm tăng độ bền vững của

sol, trong quá trình điều chế người ta

phải thêm chất bảo vệ hạt keo, thường

11

là chất điện li.

d. Phương pháp dùng phản ứng hoá học

Sau đây là một số ví dụ:

Phản ứng thuỷ phân: Phản ứng này

Phản ứng khử: phương pháp này

là việc điều chế sol vàng bằng

cách khử axit HAuCl4 bằng H2O2

hoặc chất khí khác

thường được sử dụng để điều chế

sol kim loại nặng Ví dụ sol Fe(OH)3

có thể điều chế theo phản ứng:

FeCl3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3HCl

2HAuCl4 + H2O2 → 2Au + 8HCl + 3O2

12

e. Ứng dụng trong ngành dược

Dùng để sản xuất nhũ tương

Cá c NT thuốc uống

NT thay thế thể tí ch huyết tương

Cá c axit amin tiêm truyền

13

2.3 Điều chế dung dịch keo bằng phương pháp phân tán

b. Công thức:

a. Nguyên tắc:

Phâ n tá n là quá trì nh

dùng năng lượng để phá

vỡ lực liên kết bên trong

của các hạt thô để tạo ra

các hạt mới có kích thước

hệ keo.

Công sử dụng : A=σ.ΔS + q

A: công cần thiết cho sự phân tán

ΔS: độ tăng diện tích bề mặt

σ: sức căng bề mặt

q: nhiệt tổn thất trong quá trì nh

phâ n tá n

14

c. Cá c phương phá p phâ n tá n

Phương pháp phân tán bằng cơ

học, sóng siêu âm, hồ quang điện

Phân tán bằng siêu

â m: Tiến hành bằng

cách dùng bước

sóng cực ngắn có

tần số 20.000 –

50.000 hz để bắn hạt

to thành hạt nhỏ hơn

Phâ n tá n cơ học:

Tiến hành bằng cá ch

dùng thủ cô ng hoặc

má y mó c để nghiền

cá c hạt rắn thành hạt

có kí ch thước tiểu

phâ n keo.

Phân tán bằng hồ

quang điện: Tiến

hành bằng cách

dùng một dòng

điện có hiệu điện

thế lớn để hoá hơi

chất phân tán.

15

* Phương phá p phâ n tá n bằng só ng siêu â m, cơ học, hồ quang điện

16

Phương pháp phân tán bằng keo tán

Keo tá n bằng

cá ch rửa kết

tủa: khi rửa

kết tủa, một

phần kết tủa bị

mất đi do sự

keo tá n.

Bằng

Bằng chất

chất

Bằng chất hoạt

động bề mặt: Chất

HĐBM hấp phụ lên

hạt keo tạo điện tí ch

hay lớp vỏ solvat

hoá bền vững ngăn

điện ly: : Ví

hoá

dụ: Kết tủa

học:

Fe(OH)₃ bị keo

Kết tủa

tá n khi thêm

FeCl₃

+ chất

làm bền

keo tụ.

17

* Phương phá p phâ n tá n bằng keo tá n

18

d. Ứng dụng trong ngành dược

Dùng để sản xuất thuốc mỡ, thuốc khí dung

Thuốc mỡ

Thuốc khí dung

Phương phá p phâ n tá n

Phương phá p ngưng tụ

Ngưng

tụ trực

tiếp

Dùng

phản

ứng

hó a

Hồ

Keo

Só ng

siêu

â m

Thay

thế

dung

mô i

Cơ

học

quang tá n

điện

học

Bằng

cá ch

rửa

Bằng Bằng

Bằng

chất

điện

ly

chất

hó a

học

chất

HĐBM

kết

tủa

20