Chương 4 : DUNG DỊCH
Hạt keo có cấu trúc bên trong khác nhau, nó bao gồm nhân keo và lớp hấp phụ. Hạt keo và lớp khuyếch tán hình thành nên micelle (mixen) keo. Nhân keo thường sinh ra trong môi trường có chất điện ly, nó là tập hợp nhiều phân tử có cấu trúc tinh thể hấp phụ một số ion âm hoặc dương trên bề mặt của chúng tạo thành hạt tích điện, (mỗi loại keo nhất định hấp thụ những ion cùng dấu) thí dụ keo AgI trong dung dịch KI : nhân keo AgI hút về trên bề mặt của chúng các ion I-, chúng có thể tạo thành mạng tinh thể với các phân tử AgI, nhân keo này mang điện tích âm. Nhân keo âm này lại hút một số các ion ngược dấu K+ (gọi là đối ion) tạo thành lớp hấp phụ, điện tích của lớp hấp phụ này chưa đủ để trung hòa điện tích của nhân keo. Một phần các đối ion K+ khác ở xa hạt keo hơn (để trung hòa điện tích còn lại của hạt keo) gọi là lớp khuyếch tán. Khi hạt keo chuyển động trong môi trường phân tán, chỉ có nhân keo và lớp hấp phụ trượt theo nhau, còn lớp khuyếch tán tương đối đứng yên. Có thể biểu diễn micelle keo AgI như sau : {[mAgI] nI(n - x)K+} xK+ Nhân lớp ion quyết lớp đối ion lớp đối ion định hiệu thế hấp phụ khuyếch tán Nhân keo Hạt keo Micelle keo K+ Với m : số phân tử hợp chất ít tan ; K+ n : số ion quyết định hiệu thế n - x : số đối ion trong lớp hấp phụ ; K+ x : số đối ion trong lớp khuyếch tán IK+ I Phụ thuộc vào quan hệ giữa hạt keo K+ I với môi trường do lực giữa các phân tử trên K+ I mAgI I ranh giới phân chia pha, người ta chia hạt keo làm 2 nhóm : nhóm ưa dung môi và nhóm kỵ K+ K+ IIdung môi. I -Keo ưa dung môi khi tương tác giữa dung môi và hạt keo khá lớn từ đó hình thành K+ K+ nên lớp solvat bền vững. Thí dụ như keo K+ anbumin, như xà phòng,… - Keo kỵ dung môi khi tương tác giữa dung môi và hạt keo yếu vì vậy hạt keo hầu như không hấp phụ các phân tử của môi trường. Thí dụ như dung dịch keo của các kim loại,… 4.12.2.Tính chất của dung dịch keo : - Tính chất quang học : Khi chiếu chùm tia sáng vào dung dịch keo thì các hạt keo sẽ khuyếch tán ánh sáng hay (và) hấp thụ ánh sáng. Trong sự khuyếch tán ánh sáng mà hiện tượng Tyndahl là một điển hình, đó là hiện tượng xuất hiện khi chiếu chùm ánh sáng mạnh qua dung dịch keo, thì có một chóp ánh sáng rất rõ trên đường đi của chùm sáng. Hiện tượng do Tyndahl phát hiện này được giải thích là do tia sáng trên đường đi của nó gặp những hạt keo có kích thước lớn gây ra hiện tượng nhiễu xạ, tia sáng sẽ khuyếch tán theo khắp mọi hướng và biến thành các điểm sáng làm ta trông thấy rõ đường đi của tia sáng. Hiện tượng này ta có thể thấy được khi chiếu đèn pha trong đêm tối và càng rõ hơn khi có bụi hoặc hơi nước trong luồng ánh sáng. Người ta lợi dụng hiện tượng Tyndahl để chế tạo kính siêu hiển vi. Ngoài hiện tượng khuyếch tán dung dịch keo cũng giống dung dịch phân tử, nó cũng hấp thụ ánh sáng và tuân theo các định luật quang học - Tính chất động học : Vì hạt keo có kích thước lớn hơn phân tử, nên khi ở trong dung dịch, nó bị các phân tử của môi trường trong khi chuyển động nhiệt va đập hỗn loạn lên, nên hạt keo sẽ chuyển động theo chiều của hợp lực trong thời điểm đó, nên các hạt keo chuyển động rất phức tạp. Ngoài ra khi lực va đập của các phân tử môi trường lên hạt keo bị lệch tâm thì hạt keo còn có chuyển động quay.
68
HÓA ĐẠI CƯƠNG 2