Bài thuyết trình Chuyên đề Tính chất quang học của hệ keo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỬU LONG

KHOA DƯỢC

MÔ N HÓ A LÝ

1. Nguyễn Thanh Hiền

GVHD: ThS Nguyễn Ngọc Lê

2. Nguyễn Thị Ngọc Hà

3. Trương Thị Út Chó t

4. Nguyễn Thị Diệu Hương

5. Huỳnh Thị Ngọc Bí ch

6. Đoàn Đường Cẩm Hồng

7. Huỳnh Phương Thúy

8. Lê Trần Ngọc Nhi

9. Phạm Thị Kim Yến

10. Võ Trường Duy

11. Nguyễn Thị Thanh Nhã

1

HỆ KEO VÀ CUỘC SỐNG

Trong thực tế có rất nhiều chất quen thuộc như bơ,

sữa, sương mù, khó i xe, nhựa đường, bọt biển…đều

là hệ keo. Bộ mô n nghiên cứu về hệ keo được nhà

khoa học người Scotland Thomas Graham mở đầu

năm 1961.

Từ những ứng

dụng thực tế đó

Hệ keo được đưa vào ứng

dụng trong rất nhiều lĩnh

vực trong cuộc sống.

việc nắm vững

tí nh chất của hệ

keo nó i chung và

tí nh chất quang

học của hệ keo

nó i riêng là vô

cùng cần thiết.

Đặc biệt trong ngành dược

nó được ứng dụng trong bào

chế thuốc.

2

NỘI DUNG CHÍNH

I. ĐỊNH NGHĨA

II. PHÂN LOẠI

III. ĐẶC ĐIỂM

IV. TÍNH CHẤT QUANG HỌC

V. ỨNG DỤNG

3

ĐỊNH NGHĨA

Hệ keo là hệ dị thể gồm cá c hạt có kí ch thước từ 10^-7đến

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

trong thời gian sử dụng.

Phương phá p ngưng tụ: là quá

trì nh kết hợp phâ n tử hoặc ion có

kí ch thước nhỏ trở thành kí ch

thước hạt keo.

Phương phá p

điều chế

Phương phá p phâ n tá n: là quá

trì nh chia nhỏ cá c hạt phâ n tá n

thô đạt tới kí ch thước của hạt keo.

4

PHÂN LOẠI HỆ KEO

• Hạt phâ n tá n phâ n tử

• Hạt phâ n tá n keo

• Hạt phâ n tá n thô

Theo kí ch

thước hạt

• Môi trường phân tán khí

• Môi trường phân tán lỏng

• Môi trường phân tán rắn

Theo trạng

tập hợp pha

cá c hệ

Theo

• Hệ keo ghét lưu

• Hệ keo ưu lưu

cường độ

tương tá c

5

ĐẶC ĐIỂM HỆ KEO

• Dung dịch keo có khả năng phâ n tá n á nh sá ng.

• Sự khuếch tá n trong dung dịch keo rất chậm.

• Á p suất thẩm thấu trong dung dịch keo rất nhỏ.

• Dung dịch keo có khả năng thẩm tí ch (hạt keo

khô ng lọt qua màn bá n thấm).

• Dung dịch keo khô ng bền vững.

• Dung dịch keo thường có hiện tượng điện di.

6

TÍNH CHẤT HỆ KEO

QUANG HỌC ĐIỆN HỌC

ĐỘNG HỌC

• Chuyển động • Sự nhiễu xạ

• Hiện tượng

Brown

á nh sá ng

• Tyndall

• Rayleigh

điện di

• Sự khuếch

• Hiện tượng

điện thẩm

• Điện thế chảy

và điện thế sa

lắng

tá n

• Á p suất thẩm

• Sự hấp thụ

thấu

á nh sá ng

• Sự sa lắng

7

TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO

CHIẾU

• Hệ dung dịch thực: Á nh sá ng có thể

xuyên qua, khúc xạ, hoặc phản xạ.

MỘT

CHÙM

Á NH

• Hệ vi dị thể: hệ trở nên đục và hơi thô .

SÁ NG

VÀO HỆ

PHÂ N

TÁ N

• Hệ keo: Á nh sá ng bị nhiễu xạ (khuếch

tá n, phâ n tá n) hoặc hấp thu 1 phần bởi

cá c hệ keo.

Nhiễu xạ á nh sá ng là tí nh chất

quang học đặc trưng của hệ keo

Hiện tượng nhiễu xạ :

á nh sá ng làm cho mỗi

hạt trở thành 1 điểm

sá ng, phâ n tá n á nh sá ng

về mọi hướng với cường

độ khá c nhau.

8

TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO

TYNDALL

NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG

❖Tyndall năm 1869

❖Chiếu chùm tia sá ng mạnh qua dung dịch keo,

xuất hiện dải á nh sá ng hì nh nó n => Hì nh nó n

Tyndall.

❖Hiện tượng này được giải thí ch bằng sự phâ n

tá n á nh sá ng bởi cá c tiểu phâ n trong hệ keo

hoặc hệ thô .

9

TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt)

NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG

RAYLEIGH

❖Nhiễu xạ Rayleigh là hiện tượng phâ n tá n á nh sá ng

hoặc cá c só ng điện từ khá c bởi những hạt có kí ch

thước nhỏ hơn rất nhiều so với bước só ng á nh sá ng.

❖Hiện tượng này xảy ra khi chiếu á nh sá ng qua chất

lỏng hoặc rắn trong suốt, nhưng dễ thấy nhất là trong

pha khí .

HẠT

KEO

10^-7- 10^-5CM

10

TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt)

NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG

Phương trì nh nhiễu xạ á nh sá ng Rayleigh

Hiện tượng nhiễu

xạ á nh sá ng chỉ

xảy ra khi 1/2λ

chiều dài bước

só ng á nh sá ng tới

phải lớn hơn kí ch

thước hạt phâ n

tá n (λ/2>akeo).

11

Ảnh hưởng của nồng độ hạt keo

Khi 2 hạt keo cùng nồng độ khối lượng -> số hạt khá c

nhau. Do kí ch thước hạt khá c nhau thì cường độ á nh

sá ng khuếch tá n của 2 hạt tỉ lệ với nhau theo hệ thức:

Hệ quả này có giới

hạn, kí ch thước hạt

tăng tới 1/2λ thì khi

đó hạt phản chiếu

á nh sá ng, cường độ

á nh sá ng nhiễu xạ

giảm.

12

TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt)

Ảnh hưởng của bước só ng

▪ Chiếu á nh sá ng đơn sắc, λ khá c nhau, cùng I -> 2 hệ

0

keo giống nhau => khuếch tá n á nh sá ng khá c nhau.

▪ Á nh sá ng đơn sắc có bước só ng càng ngắn sự nhiễu

xạ càng mạnh.

KHẢO SÁT ÁNH SÁNG TRẮNG

Tia tí m nhiễu xạ mạnh hơn tia xanh và tia

đỏ.

Tia đỏ hầu như í t bị nhiễu xạ mà chỉ xuyên

thấu qua hệ keo

13

TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt)

Một số hiện tượng và ứng dụng trong

thực tế

❖ Bầu trời màu xanh

❖ Màu đỏ của bì nh minh và hoàng

hô n

❖ Mặt trời chó i ló a

❖ Đèn giao thô ng có màu đỏ, lam và

xanh

14

TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt)

15

TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt)

Ảnh hưởng của chiết suất

❖ Nếu chiết suất mô i trường phâ n tá n n

1

gần giống

chiết xuất của pha phâ n tá n n

2

thì hệ khuếch tá n

rất yếu

▪ Về nguyên tắc cá c khối khí nguyên chất

khô ng khuếch tá n á nh sá ng.

▪ Thực tế, sự tăng giảm nồng độ trong 1 thể

tí ch lớn của khí => khu vực có khuếch tá n

khá c nhau.

❖ Giá trị tuyệt đối của á nh sá ng khuếch tá n qua 1

cm khối khô ng khí vô cùng nhỏ, song nó trở nên

có ý nghĩa bởi chiều dài khổng lồ của khí quyển

bao quanh trá i đất.

16

SỤ HẤP THỤ ÁNH SÁNG

Khi á nh sá ng đi qua dung dịch một phần á nh sá ng đơn sắc sẽ

bị cá c phâ n tử chất tan trong dung dịch hấp thu.

▪ C: là nồng độ khối lượng

▪ K: là hệ số hấp thu

▪ d: chiều dày lớp hấp thu

17

TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt)

Ứng dụng của hiện tượng Nhiễu xạ

❖ Hệ keo có kí ch thước rất nhỏ khô ng nhì n thấy bằng kí nh

hiển vi bì nh thường, khi khuếch tá n á nh sá ng thì cá c tiểu

phâ n hạt keo trở thành tâ m sá ng thứ cấp, nhiễu xạ trở

thành những điểm sá ng trên nền đen.

❖ Về nguyên tắc có thể đếm được cá c số điểm sá ng để xá c

định hệ keo trong một thể tí ch nhất định.

❖ Nếu hệ keo có nồng độ C (g/ml). Trong thể tí ch V của hệ ta

đếm được số n hạt.

18

Giải thí ch được 1 số hiện tượng:

❖ Thủy tinh màu trắng đục nhì n gó c bên sẽ có màu

xanh.

❖ Màu xanh của trò ng mắt

19

ỨNG DỤNG

Dựa vào tính chất hệ keo người ta áp dụng vào một số nghành nghề lĩnh

vực

• Trong thổ nhưỡng học: Tại sao phải bón vôi cho đất? hình dạng, kích

thướt cũng như bản chất của các hạt keo đất quyết định khả năng

thấm ướt, khả năng hấp thụ của đất (VD: đất cát hạt có kích thước to

thì không giữ nước, đất sét gồm hạt mịn giữ nước tốt => người ta

chọn đất sét để làm gốm sứ), sự có mặt của Ca²⁺trong đất làm keo đất

keo tụ làm giảm tính ưa nước, do đó bón vôi cho đất làm giảm khả

năng giữ nước. => rất hữu ích trong canh tác.

• Ngành công nghiệp nhuộm: Nhuộm là làm cho các hạt keo (phẩm

nhuộm) khuếch tán vào vải và bị keo tụ trên bề mặt vải.

• Nghành dược học: Nhiều quá trình bào chế thuốc là những quá trình

keo, Vd bào chế một số chế phẩm nhũ tương, cream, dầu, cao.

20

Bài thuyết trình Chuyên đề Tính chất quang học của hệ keo - Nguyễn Thanh Hiền