Bài giảng Hiện tượng bề mặt và sự hấp phụ - TS. Trần Phi Hoàng Yến

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:138

Thêm vào BST

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hiện tượng bề mặt và sự hấp phụ do TS. Trần Phi Hoàng Yến biên soạn với mục tiêu: Hiện tượng ngưng tụ mao quản; Hiện tượng thấm ướt; - Khái niệm và phân loại chất hoạt động bề mặt; Ảnh hưởng chất tan đến SCBM của DD; Ứng dụng của chất HĐBM.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hiện tượng bề mặt và sự hấp phụ - TS. Trần Phi Hoàng Yến

Khoa Dược- Đại học Y Dược TP HCM Hóa lý dược HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT VÀ SỰ HẤP PHỤ TS. Trần Phi Hoàng Yến tranyen73@gmail.com
Khoa Dược- Đại học Y Dược TP HCM Hóa lý dược CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT Mục tiêu học tập - Trình bày được: SCBM; hiện tượng ngưng tụ mao quản; và hiện tượng thấm ướt - Khái niệm - Phân loại chất hoạt động bề mặt - Ảnh hưởng chất tan đến SCBM của DD - Ứng dụng của chất HĐBM
Khoa học bề mặt (Surface sciences) Là bộ môn quan trọng mà cơ cở của nó dựa trên: • Năng lượng bề mặt (Surface energy) • Sức căng bề mặt (Surface tension) • Lực mao dẫn (Capillary forces) • Độ thấm ướt (Wettability) • Sự bám dính (Adhesion) • Sự hấp phụ (Adsorption) • Nhiệt động lực học bề mặt • Sự tương tác giữa các phân tử bề mặt Tất cả các hiện tượng này đều xuất hiện trong đời sống sinh hoạt hằng ngày của chúng ta.
Hình thành Ý nghĩa Phân hủy Nghiên cứu về Hòa tan hiện tượng bề mặt Chuyển pha Xúc tác dị thể Điện hóa…
Hình thành Hòa tan Xúc tác Quá trình chuyển pha
Phân hủy
1 Hấp phụ hoạt chất trên tá dược Ý nghĩa trong công thức bào chế Nghiên cứu về Lanolin khan, hỗn hợp lanolin + vaselin, hiện tượng bề mặt Hỗn hợp vaselin + cholesterol , sterol trong Muối nhôm phosphat, nhôm hydroxyd Khoa học Dược 2 Phân tán tiểu phân lỏng trong môi trường lỏng. Hình thành và ổn định nhũ tương 3 Phân tán các tiểu phân rắn trong môi trường lỏng để hình thành hỗn dịch 4 Cạnh tranh hấp thu giữa các phân tử qua màng sinh học
Hệ phân tán Sức căng bề mặt của chất Hệ đồng thể lỏng 1 Hệ dị thể Lỏng Bề mặt Lỏng Liên bề mặt (surface) chỉ í Kh (interface) bề bề mặt tiếp mặt tiếp xúc xúc giữa pha giữa L-L hoặc lỏng hoặc rắn Rắn L-R với khí 2 3 Hiện tượng hấp Hiện tượng thấm phụ ướt, ngưng tụ mao quản
Khái niệm về sức căng bề mặt Hóa lý dược Sức căng bề mặt (Surface tension) ds
Phân tử nằm trên bề mặt phân chia pha chịu lực tương tác khác nhau của các phân tử 2 pha Các phân tử nằm trong pha lỏng chịu lực tương tác cân bằng với các phân tử xung quanh Xét bề mặt lỏng - khí hoặc lỏng – lỏng Các phân tử nằm trên bề mặt có xu hướng bị Khí/Lỏng/Rắn kéo vào trong lòng chất lỏng Lỏng Bề mặt lỏng có xu hướng co lại Lực làm co bề mặt gọi là sức căng bề mặt
Khái niệm sức căng bề mặt Hóa lý dược A A A A B B B B ds SCBM là năng lượng dư tồn tại trên bề mặt phân chia pha có diện tích 1 cm2
Khái niệm sức căng bề mặt Hóa lý dược A A A B B X X X X X X B SCBM là công cần thiết để tăng một diện tích bề mặt là 1 cm2
“Sức căng bề mặt (SCBM) của chất lỏng • lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài bề mặt của chất lỏng, làm co diện tích bề mặt của chất lỏng • năng lượng tự do (năng lượng dư) của tất cả các phân tử trên một diện tích bề mặt; • công cần thiết để làm tăng diện tích bề mặt lên một diện tích nhất định, diện tích đó được quy ước là 1 cm2”
Khái niệm SCBM Hóa lý dược σ, γ hoặc T: sức căng bề mặt dG: năng lượng dư bề mặt dS: độ tăng diện tích bề mặt (1cm2) Sức căng bề mặt: W = dGs = σ.dS dGs = σ “Sức căng bề mặt (SCBM) của chất lỏng là năng lượng tự do (năng lượng dư, gọi tắt là năng lượng bề mặt, ký hiệu: σ) của tất cả các phân tử trên một diện tích bề mặt 1cm2, là công cần thiết để làm tăng diện tích bề mặt lên một diện tích 1cm2”
Hóa lý dược Thứ nguyên của sức căng bề mặt: SCBM là lực tác dụng lên 1 đơn vị chiều dài SI: N.m-1 (Newton/ m) CGS: dyn.cm-1 SCBM là công làm tăng diện tích bề mặt SI: J.m-2 (Jun/ m2) CGS: erg (ergon).cm-2 • erg.cm-2 = dyn.cm-1 = 10-3 J.m-2 = 10-3 N.m-1
Các yếu tố ảnh hưởng đến SCBM Hóa lý dược 1. SCBM Phụ thuộc vào lực tương tác giữa các phân tử, vì thế, phụ thuộc vào bề mặt tiếp xúc Bảng giá trị SCBM của các chất lỏng tiếp xúc với không khí (σx) và của chất lỏng tiếp xúc với nước (σ1) ở 20C (dyn/cm) Chất lỏng σx σ1 Chất lỏng σx σ1 Nước 72,75 - Ethanol 22,30 - Benzen 28,88 35,00 n-octanol 27,50 8,50 Acetic acid 27,60 - n-hexan 18,40 51,10 Chloroform 26,67 45,10 n-octan 21,80 50,80 Glycerine 66,00 - Aniline 42,90 -
Hóa lý dược A F3 F1 F3 F1 F3= IF1+F2I F2 F2 B SCBM của bề mặt tiếp xúc giữa 2 chất lỏng khác nhau là một lực  Có độ lớn bằng tổng SCBM riêng của từng chất lỏng  Cùng phương với F1 và F2  Có chiều cùng chiều với F1
Sức căng bề mặt và các yếu tố ảnh hưởng 2. SCBM Phụ thuộc vào nhiệt độ Đối với chất lỏng, khi nhiệt độ tăng, SCBM giảm Ở nhiệt độ tới hạn, không còn bề mặt phân chia, SCBM=0 Nhiệt độ SCBM σ (Erg/cm2) 1 0 75,64 2 10 74,22 3 15 73,49 4 20 72,75 5 25 71,97 6 40 69,58 3. SCBM Phụ thuộc vào khối lượng 7 60 66,18 8 80 62,61 riêng của pha lỏng và pha khí
Sức căng bề mặt của một số hợp chất Stt Tên chất lỏng t0 SCBM σ (Erg/cm2) 1 Ethanol 20 21,6 2 Ete etylic 20 17 DM 3 Benzen 20 28,9 HC 4 Glycerin 20 66,0 5 H2O 20 72,75 6 Hydro -252 2 7 Hexan 20 18,5 Khí 8 Oxy -198 17 9 Thiếc 920 510 Kim 10 Vàng 1200 1120 loại 11 Thủy ngân 20 485 SCBM Kim loại > H2O > DMHC > Khí
MỘT SỐ VÍ DỤ Thử nghiệm lâm sàng “chứng vàng da”: nước tiểu bình thường có SCBM khoảng 66 dyn/cm, nhưng nếu có acid mật trong nước tiểu, SCBM sẽ giảm (55 dyn/cm). Hay’s test: bột lưu huỳnh sẽ nổi trên bề mặt nước tiểu bình thường, SCBM của nước tiểu sẽ giảm và bột S sẽ chìm khi nước tiểu có chứa acid mật.. Thuốc sát khuẩn: là dd có SCBM nhỏ, vì vậy, dd dễ dàng tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với thành tế bào vi khuẩn và ức chế chúng. Xà phòng, bột giặt giúp làm sạch quần áo là vì chúng tạo với nước một dung dịch có SCBM nhỏ, vì thế chúng dễ dàng thấm vào các lỗ hỗng, hoặc vùng bị dơ, và làm sạch chúng.