Bài giảng Hóa keo - Chương 3: Tính chất các hệ keo - Trương Đình Đức

Download

CHƯƠNG 3

TÍNH CHẤT CÁC HỆ KEO

TÍNH CHẤT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ

- Sự khuếch tán

- Áp suất thẩm thấu

- Chuyển động Brao

- Sự sa lắng

- Cân bằng khuếch tán  sa lắng

- Độ nhớt

TÍNH CHẤT QUANG HỌC

- Sự phân tán ánh sáng

- Sự hấp thụ ánh sáng

- Kính siêu vi

TÍNH CHẤT ĐIỆN

- Cấu tạo của hạt keo

- Cấu tạo lớp điện kép

- Các hiện tượng điện động học

Chương 3: Tính chất các hệ keo

Sự khuếch tán

Chương 3: Tính chất các hệ keo

Sự khuếch tán

Nếu trong một hệ (hệ khí, dung dịch phân tử hay dung dịch keo) có sự không

đồng nhất về mật độ hạt hay nồng độ thì sẽ có sự di chuyển các hạt từ vùng

nồng độ cao tới vùng nồng độ thấp, quá trình san bằng nồng độ đó gọi là sự

khuếch tán.

gradien nồng độ

dm =  DS

dm _{=  D}dC

i =

(i là dòng khuếch tán )

Sdt

Chương 3: Tính chất các hệ keo

- Hệ số D của chất khí:

 quãng đường tự do trung bình

tốc độ trung bình của phân tử khí

D =



- Hệ số D của hạt keo:

D =

k: hằng số Boltzman, B hệ số ma sát của hạt keo trong MT phân tán

Đối với các hạt hình cầu lớn bán kính r trong MT có độ nhớt  ta có B = 6 r

D =

6r

Chương 3: Tính chất các hệ keo

Áp suất thẩm thấu

Đối với dung dịch loãng có nồng độ C áp suất thẩm thấu 

được tính theo phương trình:

 = CRT

Chương 3: Tính chất các hệ keo

Chuyển động Brao

Chỉ đối với hạt keo bé, khi xung lượng mà hạt nhận được do va chạm

từ một phía không cân bằng với xung lượng nhận được từ phía đối

diện thì hạt mới chuyển động.

Einstein đã tìm ra hệ thức:

 = 2Dt

Chương 3: Tính chất các hệ keo

Sự sa lắng

Giả thiết một hạt keo sa lắng với tốc độ không đổi u

mg = BU

Đối với hạt hình cầu:

m =

r³(d  d₀)

B = 6r

(d  d₀)g

r²

Do đó: U =



9 U

2(d - d₀)g

r =

Chương 3: Tính chất các hệ keo

Nếu t là thời gian cần thiết để hạt có bán kính r_tđi hết đoạn đường h thì tốc độ

sa lắng của hạt

U =

9 

2(d - d₀)g t

r_t=

Q(r) =

hàm phân bố tích phân

S_m

Chương 3: Tính chất các hệ keo

hàm phân bố vi phân F(r) là hàm mà tích F(r).dr là khối lượng hạt có bán k

ính từ r đến (r + dr) trong một đơn vị khối lượng pha phân tán



F (r) dr

= 1





F (r) dr

Q(r) =



= 1 

F (r) dr



dQ(r)

= F(r)

Chương 3: Tính chất các hệ keo

1,0 -

0,8 -

0,6 -

0,4 -

0,2 -

Q(r)

dQ(r)

F(r)=-

dQ(r)_{của huyền phù oxit n}

Đường phân bố tích phân Q(r) và vi phân F(r) = 

hôm Al2O3 trong nước

Chương 3: Tính chất các hệ keo

Cân bằng khuếch tán  sa lắng

1cm²

i_S= i_K

C_h

Người ta chứng minh được hệ thức sau đây:

C_h

= e^mgh/kT

i_k

C₀

h=0

Chương 3: Tính chất các hệ keo

Độ nhớt

Giả thiết một chất lỏng chảy trong ống hình trụ.

Tốc độ chảy U = U(x)

U = U_max(x = 0) và U = 0 (x = r)

điều kiện của chế độ chảy tầng

Theo định luật Newton ta có:

f = S

Thể tích chất lỏng Q chảy

ra khỏi ống trong 1 giây:

Pr ⁴

Q =

8

Chương 3: Tính chất các hệ keo

Nhớt kế Ostwald

^Có thể tính được thời gian t cần thiết để một thể tích xác

định V của chất lỏng chảy ra khỏi ống.

Ta có Q.t = V, suy ra:

8

t = V

Pr ⁴

Từ PT trên ta thấy được thời gian chảy tỷ lệ thuận với đ

ộ nhớt của chất lỏng, (cơ sở lý thuyết của phương phá

p đo độ nhớt bằng nhớt kế Ostwald)

Chương 3: Tính chất các hệ keo

Đơn vị của độ nhớt

[f ][x]

[S][u]

[] =

Trong hệ đơn vị SI,  có thứ nguyên N.s.m^-2(Poiseuille), kí h

iệu Pl.

1Pl = 1N. s.m^-2= 1Pa.s

Trong hệ đơn vị CGS,  có thứ nguyên dyn.s.cm^-2gọi là Poa

(Poise), kí hiệu P:

1P = 1 dyn.s.cm^-2= g.cm^-1.s^-1= pl = Pa.s

Chương 3: Tính chất các hệ keo

TÍNH CHẤT QUANG HỌC

Sự phân tán ánh sáng

Hiện tượng Tindal được giải thích như sau:

Trường điện từ của ánh sáng làm phân cực hoá các nguyên tử và phâ

n tử của môi trường

Sự phân cực hoá xảy ra với tần số bằng tần số ánh sáng đi tới

Các nguyên tử và phân tử tự nó trở thành nguồn phát sáng là ánh

sáng phân tán

Chương 3: Tính chất các hệ keo

Tải về để xem bản đầy đủ

48 trang Thùy Anh 24000 Free

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa keo - Chương 3: Tính chất các hệ keo - Trương Đình Đức", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

bai_giang_hoa_keo_chuong_3_tinh_chat_cac_he_keo_truong_dinh.pdf