Bài thuyết trình Tính chất quang học của hệ keo

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