intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Vật lý thực phẩm: Chương 3 - Nguyễn Tiến Cường

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

15
lượt xem
3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vật lý thực phẩm: Chương 3 Hiện tượng bề mặt cung cấp cho người đọc những kiến thức như: Sức căng bề mặt; Phép đo sức căng bề mặt. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lý thực phẩm: Chương 3 - Nguyễn Tiến Cường

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VẬT LÝ THỰC PHẨM Chương 3: Hiện tượng bề mặt 1
  2. 1.1. Sức căng bề mặt • Sức căng bề mặt là đại lượng đánh giá độ đàn hồi hay độ bền của mặt liên diện giữa hai pha 2
  3. 1.1. Sức căng bề mặt • Mặt liên pha (Interface): ranh giới tiếp xúc giữa hai pha 3
  4. 1.1. Sức căng bề mặt • Các phân tử trong lòng chất lỏng được bao quanh bởi các phân tử khác theo mọi hướng với sức hút tương đương. • Các phân tử ở bề mặt (ví dụ, tại giao diện chất lỏng-khí) chỉ có thể gắn kết với các phân tử chất lỏng khác đang nằm bên dưới và tiếp giáp với chúng. Ngoài ra chúng cũng có thể phát triển lực hấp dẫn kết dính với các phân tử cấu thành pha khác ở bề mặt liên pha 4
  5. 1.1. Sức căng bề mặt • Sự mất cân bằng trong tương tác giữa các phân tử sẽ tạo ra một lực hướng từ ngoài vào trung tâm khối chất lỏng, dẫn đến các phân tử của giao diện bị kéo lại gần nhau và kết quả là làm bề mặt co lại  sức căng bề mặt. 5
  6. 1.1. Sức căng bề mặt • Sức căng bề mặt giữa hai pha là công cơ học thực hiện khi lực căng làm cho diện tích mặt liên diện thay đổi một đơn vị diện tích • Đơn vị: N/m hoặc J/m2 hoặc dyne/cm (1 dyne = 10-5N) 6
  7. 1.1. Sức căng bề mặt 7
  8. 1.1. Sức căng bề mặt • Phương trình Young-Laplace 8
  9. 1.1. Sức căng bề mặt • Hiện tượng mao dẫn 9
  10. 1.1. Sức căng bề mặt • Ví dụ: Tính độ cao của nước dâng lên trong mao quản có bán kính 0,001cm biết khối lượng riêng của nước là 997kg/m3, sức căng bề mặt của nước là 73dynes/cm và góc tiếp xúc (góc thấm ướt) là 10° (các số liệu ở 20°C) 10
  11. 1.1. Sức căng bề mặt • Ảnh hưởng của nhiệt độ: T ↑, σ ↓ 11
  12. 1.1. Sức căng bề mặt • Ảnh hưởng của nhiệt độ: T ↑, σ ↓ 12
  13. 1.1. Sức căng bề mặt • Ảnh hưởng của nồng độ: – Không/ít có ảnh hưởng: đường trong nước; hợp chất hữu cơ trong dầu – Tăng sức căng bề mặt: muối vô cơ trong nước – Giảm đều sức căng bề mặt: alcol – Giảm đến giá trị tới hạn: chất hoạt động bề mặt (surfactant, emulsifier) 13
  14. 1.1. Sức căng bề mặt • Hệ lỏng-lỏng-khí – Pha 1: khí; pha 2 và 3 là lỏng không tan vào nhau 14
  15. 1.1. Sức căng bề mặt • Hệ rắn-lỏng-khí ; hiện tượng thấm ướt – Pha 1: khí; pha 2: rắn; pha 3: lỏng Young’s equation 15
  16. 1.1. Sức căng bề mặt • Động học của hiện tượng bề mặt – Tách ra từ micell/pha phân tán – Di chuyển đến mặt liên pha – Điều hướng thích hợp để hấp phụ – Hấp phụ thông qua các khoảng trống có sẵn • Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir (cho bề mặt liên pha rắn - lỏng/rắn - khí 16
  17. 1.1. Sức căng bề mặt • Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir (cho bề mặt liên pha rắn - lỏng/rắn – khí) • Hấp phụ, trong hóa học là quá trình xảy ra khi một chất khí hay chất lỏng bị hút trên bề mặt một chất rắn xốp hoặc là sự gia tăng nồng độ của chất này trên bề mặt chất khác. Chất bị hấp phụ (adsorbate), chất hấp phụ (adsorbent) • Khi thiết lập phương trình hấp phụ, Langmuir đưa ra các giả định sau :  Bề mặt đồng nhất về năng lượng.  Các chất bị hấp phụ hình thành một lớp đơn phân tử.  Sự hấp phụ là thuận nghịch, có đạt được cân bằng hấp phụ.  Tương tác giữa các phân tử bị hấp phụ có thể bỏ qua 17
  18. 1.1. Sức căng bề mặt • Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir (cho bề mặt liên pha rắn - lỏng/rắn – khí) • Hấp phụ, trong hóa học là quá trình xảy ra khi một chất khí hay chất lỏng bị hút trên bề mặt một chất rắn xốp hoặc là sự gia tăng nồng độ của chất này trên bề mặt chất khác. Chất bị hấp phụ (adsorbate), chất hấp phụ (adsorbent) • Khi thiết lập phương trình hấp phụ, Langmuir đưa ra các giả định sau :  Bề mặt đồng nhất về năng lượng.  Các chất bị hấp phụ hình thành một lớp đơn phân tử.  Sự hấp phụ là thuận nghịch, có đạt được cân bằng hấp phụ.  Tương tác giữa các phân tử bị hấp phụ có thể bỏ qua 18
  19. • Phương trình Langmuir 𝑝 𝑝 • X = 𝑋𝑚𝑎𝑥 . 1 = 𝑋𝑚𝑎𝑥 . +𝑝 𝑝𝑚𝑎𝑥 𝑘 x : độ hấp phụ ở một thời điểm nào đó xmax : là độ hấp phụ cực đại p : là áp suất khí A: đại lượng tỷ lệ nghịch với hằng số cân bằng Các giá trị x, xm, p xác định từ thực nghiệm 𝑝 𝐴 1 = + .𝑝 𝑥 𝑋𝑚𝑎𝑥 𝑋𝑚𝑎𝑥 19
  20. 0h 4h 8h Hình dạng hạt tinh bột sắn trong quá trình thủy phân bằng amylase E max  K ad  E F  S EB  1  K ad  E F S 1 1 1    E B E max  K ad E F E max Nhiệt độ 𝐸𝑚𝑎𝑥 (g 𝐾𝑎𝑑 (ml/g) enzyme/kg TB) 30℃ 0.0085 ± 0.0004 85.49 ± 13.55 40℃ 0.0098 ± 0.0024 82.55 ± 23.12 20 50℃ 0.0419 ± 0.0014 50.04 ± 11.29
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2