HIỆN TƯỢNG bề mặt - hấp PHỤ ppt _ HÓA LÝ

Trắc nghiệm, bài giảng pptx các môn chuyên ngành Y dược hay nhất có tại “tài liệu ngành Y dược hay nhất”; https://123doc.net/users/home/user_home.php?use_id=7046916. Slide bài giảng môn hóa lý ppt dành cho sinh viên chuyên ngành Y dược. Trong bộ sưu tập có trắc nghiệm kèm đáp án chi tiết các môn, giúp sinh viên tự ôn tập và học tập tốt môn hóa lý bậc cao đẳng đại học ngành Y dược và các ngành khác

HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT -

HẤP PHỤ

Bài giảng pptx các môn ngành Y dược hay nhất có tại “tài liệu ngành dược hay nhất”;

https://123doc.net/users/home/user_home.php?

use_id=7046916

HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT - HẤP PHỤ

• Hiện tượng bề mặt (phân cách giữa các pha)

• Hấp phụ (khác hấp thụ?)

• Bề mặt riêng

• Hệ phân tán

• Kích thước tiểu phân phân tán (phương pháp xác

định: pp rây, pp kính hiển vi, pp sa lắng)

• Nồng độ pha phân tán (%KL/KL, n/V…)

• Sức căng bề mặt Năng lượng bề mặt

б = F/2l G = б.s

HẤP PHỤ TRÊN BỀ MẶT RẮN

PHÂN BIỆT 3 LOẠI HẤP PHỤ HẤP PHỤ VẬT LÝ HẤP PHỤ HOÁ HỌC

• Lực hấp phụ: vật lý Lực hấp phụ: hoá học

(lực Van Der Waals) (lực liên kết hoá học)

• Nhiệt hấp phụ vài Kcal/mol Nhiệt phản ứng hoá học lớn

• HP có tính thuận nghịch HP không thuận nghịch

• Tốc độ hấp phụ nhanh Tốc độ hấp phụ chậm

• Nhiệt độ tăng, HP giảm Nhiệt độ tăng, HP tăng

• HP vật lý và HP hoá học luôn đi kèm nhau

HẤP PHỤ TRAO ĐỔI ION

• HP hoá học đồng thời với phản ứng trao đổi ion trên bề mặt rắn - lỏng

HẤP PHỤ TRAO ĐỔI ION

CHẤT HP TRAO ĐỔI ION: (đặc điểm, phân loại, dung lượng

trao đổi ion)

• Chất hữu cơ gồm 2 phần:

Khung polyme không tan + Nhóm hoạt động gắn trên khung

Xốp, nhiều mao quản + Nhiều nhóm HĐ dung lượng TĐ ion lớn

• Phân loại: Cationit (acid mạnh -SO 3 H, acid yếu -COOH, -OH) Anionit (base mạnh R 4 NOH, base yếu R 3 NHOH)

BẢN CHẤT HẤP PHỤ TRAO ĐỔI ION:

• HP hoá học (HP ion chất tan từ dung dịch lên bề mặt rắn, lực

HP là lực liên kết hoá học)

• Phản ứng trao đổi ion trên bềmặt rắn - lỏng xảy ra đồng thời

với sự HP ion

HẤP PHỤ TRAO ĐỔI ION

NGUYÊN LÝ HẤP PHỤ TRAO ĐỔI ION

R 1 H + Me+ R 1 Me + H+

(Na+, Ca++, Mg++,…)

R 2 OH + X - R 2 X + OH –

(Cl -, SO 4 -2 ,…)

các ion (tạp chất, hoạt chất)

ỨNG DỤNG CỦA HẤP PHỤ TRAO ĐỔI ION

• Loại tạp ion trong điều chế nước khử khoáng, nước cất

• Điều chế, tinh chế hoạt chất từ dịch chiết

• Hấp phụ dược chất tạo thuốc tác dụng kéo dài

ĐẶC ĐIỂM HẤP PHỤ CHẤT KHÍ TRÊN BỀ MẶT RẮN

• Bản chất là hấp phụ vật lý hoặc hấp phụ hoá học

• Tốc độ hấp phụ nhanh

• Khí càng dễ hoá lỏng (hơi của chất lỏng có T o sôi thấp) càng dễ hấp phụ

• T o không đổi, áp suất tăng hấp phụ tăng

LÝ THUYẾT HẤP PHỤ KHÍ TRÊN BỀ MẶT RẮN Hấp phụ trên bề mặt đồng nhất - phương trình

Langmuir

• Bề mặt HP chỉ có một số trung tâm HP

• Mỗi trung tâm chỉ hấp phụ 1 tiểu phân (đơn lớp)

• Bề mặt hấp phụ đồng nhất

• Các tiểu phân bị HP không tương tác nhau

LÝ THUYẾT HẤP PHỤ KHÍ TRÊN BỀ MẶT RẮN

Hấp phụ trên bề mặt không đồng nhất - phương trình của Freundlich và phương trình Temkin

• Thực nghiệm cho thấy nhiệt HP giảm khi tăng độ che phủ bề mặt

• Do các phân tử bị HP có tương tác lẫn nhau

• Do bề mặt không đồng nhất (trung tâm HP mạnh, có nhiệt HP lớn sẽ HP trước)

Hấp phụ vật lý nhiều lớp - phương trình của BET

• Như giả thiết Langmuir: bề mặt hấp phụ đồng nhất

• Hấp phụ nhiều lớp (tiểu phân HP ở lớp trước trở

thành trung tâm HP ở lớp tiếp theo)

• Từ lớp thứ 2 trở lên, nhiệt HP bằng nhau và bằng

nhiệt hoá lỏng

• Số lớp HP trở nên vô cùng ở áp suất bão hoà

HẤP PHỤ CHẤT TAN TRONG DUNG DỊCH LÊN BỀ

MẶT RẮN

Tốc độ hấp phụ chậm

Ảnh hưởng của dung môi

• Dung môi hấp phụ cạnh tranh với chất tan

• Dung môi có sức căng bề mặt càng lớn, chất tan càng

dễ HP

• Dung môi có nhiệt thấm ướt (bề mặt rắn) càng bé, chất

tan càng dễ HP

Ảnh hưởng của chất hấp phụ (chất rắn)

• Chất HP có nhiều lỗ xốp (mao quản) đường kính mao

quản càng nhỏ, HP càng tăng

• HP xảy ra theo quy tắc Rebinder: Chất HP lên bề mặt

phân cách 2 pha làm giảm sự chênh lệch độ phân cực giữa 2 pha

• εrắn > εchất tan > εdung môi

hoặc εdung môi > εchất tan > εrắn

HẤP PHỤ CHẤT TAN TRONG DUNG DỊCH

LÊN BỀ MẶT RẮN

Ảnh hưởng của đặc điểm chất bị hấp phụ (chất tan)

• Chất tan phân cực dễ HP lên bề mặt phân cực

• Phân tử có kích thước lớn dễ bị HP hơn

• Ion có điện tích càng lớn càng dễ bị HP

• Ion có cùng điện tích, bán kính ion càng lớn càng dễ

bị HP

Quan hệ giữa lượng chất bị hấp phụ và nồng độ

• Phương trình Freundlich

• Phương trình Langmuir

HẤP PHỤ TRÊN BỀ MẶT CHẤT LỎNG

• Phương trình Gibbs áp dụng cho sự HP chất tan lên

bề mặt dung dịch

C dб

a = -

RT dC

• dб/ dC là hoạt tính bề mặt

• dб/ dC>0, a<0 hấp phụ âm, chất tan không hoạt động

bề mặt

• dб/ dC<0, a>0 hấp phụ dương, chất tan hoạt động bề

mặt

• Thiết lập phương trình Gibbs:

G hệ = G bề mặt + G trong hệ

= б.s + n 1 μ 1 + n 2 μ 2

(ở điều kiện cân bằng và dung dịch loãng)

CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT

Định nghĩa: Là chất

• Có khả năng tập tung trên bề mặt phân cách

• Làm giảm sức căng bề mặt phân cách

Đặc điểm cấu tạo: phân tử gồm 2 phần

• Phần thân dầu (gốc hydrocacbon R)

• Phần thân nước (các nhóm phân cực: -SO 3 H,

-COOH, -OH, R-NH 2 )

Quan hệ giữa hoạt tính bề mặt và đặc điểm cấu tạo

• Gốc R tăng, hoạt tính bề mặt tăng (R ≈ 10 - 18C)

• Cùng R, độ phân cực tăng, hoạt tính bề mặt tăng

• (-SO 3 H > COOH > OH phenol > OH alcol)

• Tương quan giữa 2 phần thân dầu - thân nước biểu

thị bằng chỉ số HLB

CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT

Công thức tính HLB:

• HLB = ∑(chỉ số nhóm thân nước)

- ∑(chỉ số nhóm thân dầu) + 7

Ý nghĩa của HLB: giúp chọn lĩnh vực sử dụng chất HĐBM

• Chống tạo bọt: HLB 1 - 3

• Nhũ hoá N/D: HLB 3 - 8

• Gây thấm: HLB 7 - 9

• Nhũ hoá D/N: HLB 8 - 16

• Tẩy rửa: HLB 13 - 16

• Tăng độ tan: HLB 16 - 30, 40