BÀI BÁO CÁOCÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT SỰ HẤP PHỤ VÀ MỘT SỐ ỨNG DỤNG CÁC VẬT LIỆU HẤP PHỤ TRONG QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ DƯỢC CHẤT GVHD: ThS.. Hấp phụ xảy ra do lực hút tồn tại ở trên v
Trang 1BÀI BÁO CÁO
CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT SỰ HẤP PHỤ VÀ MỘT SỐ ỨNG DỤNG CÁC VẬT LIỆU HẤP PHỤ TRONG QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ
DƯỢC CHẤT
GVHD: ThS NGUYỄN MINH KHA
Nhóm 1: Nguyễn Lê Nhật Linh Hồ Linh Phương
Trần Ngọc Thiên Vy Huỳnh Hữu Nghĩa
Đỗ Công Hậu Đặng Thị Thùy Dung Dương Thị Ngọc Em
Trang 2I CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
VÀ SỰ HẤP PHỤ
Trang 3NỘI DUNG HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT :
Trang 41 HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT VÀ SỰ HẤP PHỤ
Sức căng bề mặt
(SCBM) Hiện tượng mao dẫn Hiện tượng ngưng tụ mao quản
Hiện tượng thấm ướt bề mặt Sự hấp phụ
Trang 5 Sức căng bề mặt là lực tác dụng lên một đơn vị
chiều dài bề mặt theo hướng song song với bề mặt gây ra sự co diện tích bề mặt.
1.1 Sức căng bề mặt (SCBM)
Hình 1-1: Hiện tượng sức căng bề mặt
Trang 6 Công dùng để kéo căng bề mặt giữa hai pha gọi là sức căng bề mặt ký hiệu là σ.
Với : l là chiều dài bị lực căng F tác động.
Trang 7Chất SCBM (dyn/
SCBM (dyn/cm)
Trang 81.2 Hiện tượng mao dẫn
Là hiện tượng chất lỏng tự dâng lên cao trong vùng không gian hẹp mà không cần, thậm chí ngược hướng với ngoại lực (như trọng lực)
Hình 1.2: Hiện tượng mao dẫn
Trang 9 Ngưng tụ mao quản có được do sự ngưng tụ hơi của chất bị hấp phụ trong các mao quản của chất hấp phụ xốp diễn ra tiếp sau sự hấp phụ.
1.3 Hiện tượng ngưng tụ mao quản
Hình 1-3: Hấp phụ trên chất rắn
Trang 101.3 Hiện tượng ngưng tụ mao
quản
Đặc điểm
Trang 11 Thấm ướt là quá trình làm giảm năng lượng tự do
bề mặt, giảm sức căng bề mặt (xảy ra ở hệ có ba
pha tiếp xúc rắn - lỏng - khí)
Hiện tượng chất lỏng thấm ướt bề mặt :
1.4 Hiện tượng thấm ướt bề mặt
Hình 1-4: Hiện tượng thắm ướt bề mặt
Trang 121.4 Hiện tượng thấm ướt bề mặt
Hình 1-5: Sự liên hệ giữa góc tiếp xúc
Hiện tượng chất lỏng thấm ướt chất rắn :
Hiện tượng chất lỏng không thấm ướt chất rắn :
Trang 13• Khái niệm về hấp phụ
• Bản chất của lực hấp phụ Hấp phụ vật lý và
hấp phụ hóa học.
1.5 Sự hấp phụ
Hình 1-6 : Hấp phụ trên chất rắn
Trang 14 • Chất hấp phụ:
than hoạt tính
Trang 16Lực liên kết hóa học
( kết cộng hóa trị hoặc liên kết ion)
Lực liên kết hóa học
( liên kết hydro và liên kết π )
Lực tương tác đồng cực Lực cảm ứng
Lực định hướng
Trang 17 Hấp phụ xảy ra do lực hút tồn tại ở trên và gần sát bề mặt trong các mao quản :
Hấp phụ vật lý :là quá trình gia tăng lượng chất trên
bề mặt bởi các lực hấp phụ vật lý như lực Van der
Waals
Hấp phụ hóa học : là quá trình gia tăng lượng chất
trên bề mặt bởi các lực hấp phụ hóa học như liên kết cộng hóa trị, liên kết ion,…
Hấp phụ trao đổi ion: là sự tổ hợp của hấp phụ hóa
học và phản ứng trao đổi ion xảy ra trên bề mặt rắn – lỏng.
Hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học.
Trang 18Lực hấp phụ Lực Van der Waals
Lực liên kết hydro, liên kết π
Lực liên kết hóa học Liên kết hydro, liên kết π
Nhiệt hấp phụ Nhỏ , 2-6 kcal/mol Lớn, vài chục đến vài
trăm kcal/mol
Tốc độ hấp phụ Nhanh, không đòi hỏi
hoạt hóa
Chậm , cần sự hoạt hóa
Ảnh hưởng của
nhiệt độ
Nhiệt độ thấp, nhiệt
độ tăng làm tăng sự phản hấp phụ
Nhiệt độ cao, tăng nhiệt độ diễn ra sự hấp phụ hóa học tăng
Tính thuận nghịch Có tính thuận nghịch Không có tính thuận -
nghịch, có thể tạo ra liên kết hóa học mới.
Trang 19 Sự hấp phụ được đánh giá bằng lượng khí hay hơi bị hấp
phụ trong một gam chất của vật hấp phụ rắn
Thông thường đường hấp phụ đẳng nhiệt được sử dụng
nhiều Dựa vào các kết quả phân tích số liệu thực nghiệm,
người ta chia thành năm dạng đường hấp phụ đẳng nhiệt
quan trọng nhất :
•
2 Hấp phụ các chất khí lên bề mặt rắn
Trang 20 Khi thiết lập phương trình hấp phụ, Langmuir đưa ra
• Tương tác giữa các phân tử bị hấp phụ có thể bỏ qua
2.1 Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir
Trang 21 Xét bề mặt S = 1cm 2
Gọi p là áp suất khí,θ là phần bề mặt tại một
thời điểm nào đó đã bị phân tử khí chiếm, phần
Trang 222.1 Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt
Langmuir
2.2 Phương trình hấp phụ Freundlich:
Trang 23 Phương trình BET hấp phụ chất tan từ dung dịch
3.1 Hấp phụ chất tan lên bề mặt rắn tuân theo
các quy định đã nêu như trong mô hình của :
Trang 24 Xét trên tổng bề mặt hấp phụ là 1 đơn vị diện
tích Gọi α là bề mặt đã bị chiếm chổ bởi chất bị
hấp phụ trước C là nồng độ chất tan trong dung
Trang 25 Ảnh hưởng của dung môi:
Trang 264 Chất hoạt động bề mặt và cơ chế
làm tang độ tan của chất diện hoạt
Chất hoạt động bề mặt là một chất làm ướt có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của một chất lỏng Là chất mà phân tử của nó phân cực: một đầu ưa nước và một đuôi kị nước.
Chất diện hoạt là những chất khi tan trong dung môi, có khả năng làm giảm sức căng bề mặt phân cách pha.
Đặc điểm cấu tạo…
Chất diện hoạt
Trang 27 Điều kiện để chất diện hoạt có tác dụng làm tăng độ tan của một chất khác là khi dùng với lượng đủ lớn, tạo nồng độ
lớn hơn nồng độ micell tới hạn
Cơ chế làm tăng độ tan của chất điện hoạt là hấp thụ chất tan vào micell Dung dịch thu được ngoài cấu trúc là dung dịch thật còn là dung dịch keo
Ứng dụng của chất diện hoạt : …
1.4 Chất diện
hoạt
Trang 28II MỘT SỐ ỨNG DỤNG CÁC VẬT LIỆU HẤP PHỤ
TRONG QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU BÀO CHẾ DƯỢC
CHẤT
Trang 29 Than hoạt tính có khối lượng riêng đặc khoảng 1.75 – 2.1g/
cm 3.
Than này được chế tạo từ nguyên liệu: giàu cacbon như than bùn, than đá, các loại thực vật (gỗ, mùn cưa, bã mía,…), xương động vật.
Quá trình sản xuất than hoạt tính gồm hai giai đoạn:
+ Than hóa
+ Hoạt hóa
1 Than hoạt
tính
Trang 30 Cấu trúc xốp và độ hoạt động phụ thuộc vào
loại nguyên liệu và chế độ hoạt hóa Do đó than
có nhiều loại với phạm vi sử dựng rất khác
nhau, than hấp phụ khí, và than dùng trong y học
Than hoạt tính được dùng rất sớm và rộng rãi nhờ hoạt tính lớn và tính chọn lọc cao
Nhược điểm lớn nhất của nó là dễ cháy, thậm chí gây nổ.
1 Than hoạt tính
Trang 31 Silicagen là chất hấp phụ ưa nước Hấp phụ tốt nước.
Còn có thể được dùng tách các chất hữu cơ từ dung
dịch (dùng trong sắc kí, công nghiệp dầu mỏ, dược
phẩm,…)
Silicagen bền cơ học ở nhiệt độ cao
Silicagen được sử dụng dưới dạng hạt kích thước 0.2 – 0.7mm; khối lượng riêng đặc 2.1 – 2.3g/cm3
2 Silicagen
Trang 32 Là dạng khoáng từ aluminosilicat được tổng hợp
Zeolít thường được sử dụng dưới dạng viên được trộn thêm đất sét làm chất kết dính, đồng thời làm tăng thêm
bề mặt hấp phụ nhưng lại làm tăng trở lực khuyếch tán
Ngoài ra zeolít còn là tác nhân làm khô rất tốt
3 Zeolit
Cấu trúc phân tử Zeolit
Trang 33 Còn gọi là alumogen vì chúng được tạo ra theo cách tương tự như silicagen.
Ứng dụng chủ yếu của oxyt nhôm:
o Làm khô, hấp phụ khí,
o Tinh chế dầu, chất làm khô ,
o Có khả năng hấp phụ các ion flo,
o Hấp phụ hơi HF
4 Nhôm oxyt hoạt tính
Trang 34III ỨNG DỤNG CÁC VẬT LIỆU HẤP
PHỤ VÀO CÁC CHẾ PHẨM DƯỢC
ĐANG LƯU HÀNH TRÊN THỊ TRƯỜNG
Trang 35 Ngay khi được tạo thành, các gel silica đã thể hiện tính hấp thụ ẩm của mình và được các nhà kinh tế ứng dụng tạo thành các vật liệu hấp phụ ẩm, mùi, khí với nguyên liệu chính làm từ gel silica
Ứng dụng trong y học : silica gel được tìm thấy trong các lọ thuốc vitamin, các dạng thực phẩm chức năng và chúng được đóng trong các gói nhỏ hoặc được nhồi vào nắp hộp
1.Ứng dụng của silicagen
Trang 36 Thuốc than hoạt tính có tác dụng trị tiêu chảy, ngăn ngừa chướng bụng đầy hơi.
Thuốc than hoạt tính được sản xuất từ các nguyên liệu hữu cơ như vỏ trấu, than bùn, gỗ…thông qua quá trình sấy khô ở nhiệt độ cao
Thuốc than hoạt tính có cấu trúc xốp có khả năng hấp thụ các loại độc
Trang 37 Là một silicate kép của nhôm và magiê.
Smecta là chất hấp phụ trơ về mặt hóa học
và có cấu trúc đặc biệt………
Smecta tương tác với glycoprotein của chất nhầy làm tăng sức chịu đựng của lớp gel
dính trên niêm mạc khi bị tấn công
Thuốc được chỉ định điều trị các triệu chứng trong tiêu chảy cấp,tiêu chảy mạn tính……
3 Smecta :