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

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỬU LONGKHOA DƯỢCMÔN HÓA LÝ BÀI BÁO CÁO TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO Nguyễn Thanh Hiền Nguyễn Thị Ngọc Hà Trương Thị Út Chót Nguyễn Thị Diệu Hương Huỳnh Thị Ngọc Bích Đoàn Đường Cẩm Hồng Huỳnh Phương Thúy Lê Trần Ngọc Nhi Phạm Thị Kim Yến Võ Trường Duy Nguyễn Thị Thanh Nhã NHÓM 7 GVHD: ThS Nguyễn Ngọc Lê 1 HỆ KEO VÀ CUỘC SỐNG H ệ keo được đưa vào ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực trong cuộc sống . Đặc biệt trong ngành dược nó được ứng dụng trong bào chế thuốc . Từ những ứng dụng thực tế đó việc nắm vững tính chất của hệ keo nói chung và tính chất quang học của hệ keo nói riêng là vô cùng cần thiết. 2 Trong thực tế có rất nhiều chất quen thuộc như bơ, sữa, sương mù, khói xe, nhựa đường, bọt biểnđều là hệ keo. Bộ môn nghiên cứu về hệ keo được nhà khoa học người Scotland Thomas Graham mở đầu năm 1961. NỘI DUNG CHÍNH I. ĐỊNH NGHĨA II. PHÂN LOẠI III. ĐẶC ĐIỂM IV. TÍNH CHẤT QUANG HỌC V. ỨNG DỤNG 3 ĐỊNH NGHĨA Phương pháp điều chế Phương pháp ngưng tụ : là quá trình kết hợp phân tử hoặc ion có kích thước nhỏ trở thành kích thước hạt keo. Phương pháp phân tán : là quá trình chia nhỏ các hạt phân tán thô đạt tới kích thước của hạt keo. Hệ keo là hệ dị thể gồm các hạt có kích thướ c từ 10 -7 đến 10 -5 cm phân tán trong môi trường phân tán và ổn định trong thời gian sử dụng . 4 Theo kích thước hạt Hạt phân tán phân tử Hạt phân tán keo Hạt phân tán thô Theo trạng tập hợp pha các hệ Môi trường phân tán khí Môi trường phân tán lỏng Môi trường phân tán rắn Theo cường độ tương tác Hệ keo ghét lưu Hệ keo ưu lưu PHÂN LOẠI HỆ KEO 5 ĐẶC ĐIỂM HỆ KEO 6 Dung dịch keo có khả năng phân tán ánh sáng. Sự khuếch tán trong dung dịch keo rất chậm. Áp suất thẩm thấu trong dung dịch keo rất nhỏ. Dung dịch keo có khả năng thẩm tích (hạt keo không lọt qua màn bán thấm). Dung dịch keo không bền vững. Dung dịch keo thường có hiện tượng điện di. TÍNH CHẤT HỆ KEO  ĐỘNG HỌC Chuyển động Brown Sự khuếch tán Áp suất thẩm thấu Sự sa lắng QUANG HỌC Sự nhiễu xạ ánh sáng Tyndall Rayleigh Sự hấp thụ ánh sáng ĐIỆN HỌC Hiện tượng điện di Hiện tượng điện thẩm Điện thế chảy và điện thế sa lắng 7 8 TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO CHIẾU MỘT CHÙM ÁNH SÁNG VÀO HỆ PHÂN TÁN Hệ dung dịch thực: Ánh sáng có thể xuyên qua, khúc xạ, hoặc phản xạ. Hệ vi dị thể: hệ trở nên đục và hơi thô. Hệ keo: Ánh sáng bị nhiễu xạ (khuếch tán, phân tán) hoặc hấp thu 1 phần bởi các hệ keo. Nhiễu xạ ánh sáng là tính chất quang học đặc trưng của hệ keo Hiện tượng nhiễu xạ : ánh sáng làm cho mỗi hạt trở thành 1 điểm sáng, phân tán ánh sáng về mọi hướng với cường độ khác nhau. TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO Tyndall năm 1869 Chiếu chùm tia sáng mạnh qua dung dịch keo, xuất hiện dải ánh sáng hình nón => Hình nón Tyndall. Hiện tượng này được giải thích bằng sự phân tán ánh sáng bởi các tiểu phân trong hệ keo hoặc hệ thô. TYNDALL NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG 9 TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt) NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG RAYLEIGH Nhiễu xạ Rayleigh là hiện tượng phân tán ánh sáng hoặc các sóng điện từ khác bởi những hạt có kích thước nhỏ hơn rất nhiều so với bước sóng ánh sáng. Hiện tượng này xảy ra khi chiếu ánh sáng qua chất lỏng hoặc rắn trong suốt, nhưng dễ thấy nhất là trong pha khí. HẠT KEO 10 -7 - 10 -5 CM 10 TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt) NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chỉ xảy ra khi 1/2 λ chiều dài bước sóng ánh sáng tới phải lớn hơn kích thước hạt phân tán ( λ /2>a keo). Phương trình nhiễu xạ ánh sáng Rayleigh 11 Ảnh hưởng của nồng độ hạt keo Khi 2 hạt keo cùng nồng độ khối lượng -> số hạt khác nhau. Do kích thước hạt khác nhau thì cường độ ánh sáng khuếch tán của 2 hạt tỉ lệ với nhau theo hệ thức: Hệ quả này có giới hạn, kích thước hạt tăng tới 1/2 λ thì khi đó hạt phản chiếu ánh sáng, cường độ ánh sáng nhiễu xạ giảm. 12 TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA HỆ KEO (tt) Ảnh hưởng của bước sóng KHẢO SÁT ÁNH SÁNG TRẮNG Tia tím nhiễu xạ mạnh hơn tia xanh và tia đỏ. Tia đỏ hầu như ít bị nhiễu xạ mà chỉ xuyên thấu qua hệ keo Chiếu ánh sáng đơn sắc, λ khác nhau, cùng I 0 -> 2 hệ keo giống nhau => khuếch tán ánh sáng khác nhau. Ánh sáng đơn sắc có bước sóng càng ngắn sự nhiễu xạ càng mạnh. 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 bình minh và hoàng hôn Mặt trời chói lóa Đèn giao thông 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 môi trường phân tán n 1 gần giống chiết xuất của pha phân tán n 2 thì hệ khuếch tán rất yếu Về nguyên tắc các khối khí nguyên chất không khuếch tán ánh sáng. Thực tế, sự tăng giảm nồng độ trong 1 thể tích lớn của khí => khu vực có khuếch tán khác nhau. Giá trị tuyệt đối của ánh sáng khuếch tán qua 1 cm khối không khí vô cùng nhỏ, song nó trở nên có ý nghĩa bởi chiều dài khổng lồ của khí quyển bao quanh trái đất. 16 SỤ HẤP THỤ ÁNH SÁNG Khi ánh sáng đi qua dung dịch một phần ánh sáng đơn sắc sẽ bị các phân 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 kích thướ c rất nhỏ không nhìn thấy bằng kính hiển vi bình thường, khi khuếch tán ánh sáng thì các tiểu phân hạt keo trở thành tâm sáng thứ cấp, nhiễu xạ trở thành những điểm sáng tr ê n nền đen . Về nguyên tắc có thể đếm được các số điểm sáng để xác định hệ keo trong một thể tích nhất định . Nếu hệ keo có nồng độ C (g/ml). Trong thể tích V của hệ ta đếm được số n hạt. 18 Giải thích được 1 số hiện tượng: Thủy tinh màu trắng đục nhìn góc bên sẽ có màu xanh. Màu xanh của tròng mắt 19 20 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 Ca 2+ 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 . Một số ứng dụng hệ keo trong công nghiệp 21 Một số chế phẩm ứng dụng hệ keo trong bào chế 22 Giáo trình Hóa Lý Dược – Chủ biên: PGS.TS Đỗ Minh Quang https://www.sciencedirect.com/topics/food-science/light-scattering https://www.quora.com/Why-does-the-setting-rising-sun-appear-red https://vi.sodiummedia.com/4265482-diffraction-of-light-phenomenon-observation-examples https://123doc.net/document/2979742-bai-giang-su-hap-thu-anh-sang.htm https://www.slideshare.net/daykemquynhon/chuong-4-tinh-chat-quang-hoc-cua-cac-he-thong-keo https://www.sciencedirect.com/topics/food-science/light-scattering TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 THE END 24 CẢM ƠN SỰ THEO DÕI CỦA QUÝ THẦY VÀ CÁC BẠN