13,759 matches
-
microscop prin care trece lumina difuzată de particulele fazei disperse dintr-un sistem coloidal, iluminate de o sursă ale cărei raze sunt limitate de o serie de fante și lentile ce concentrează lumina într-un con Tyndall (fig. 2.8.). Particulele cu rază mai mare pot fi distinse ca puncte separate, iar cele de dimensiuni mai mici apar ca puncte luminoase difuze. Cu ajutorul ultramicroscopului se observă detalii de ordinul a 2000 - 3000 Å. Microscopia electronică Pentru a putea observa la microscop
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
cu rază mai mare pot fi distinse ca puncte separate, iar cele de dimensiuni mai mici apar ca puncte luminoase difuze. Cu ajutorul ultramicroscopului se observă detalii de ordinul a 2000 - 3000 Å. Microscopia electronică Pentru a putea observa la microscop particule cu raza mai mică decât 10-7 m, este necesar ca microscopul să folosească o sursă de lumină cu lungime de undă mai mică decât a celei obișnuite. Acest lucru s-a realizat cu ajutorul unui fascicul de electroni în mișcare. Cu
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
permitivitatea mai mică, negativ. Astfel, sticla (ε = 5 - 6) se încarcă negativ față de apă (ε = 81), acetonă (ε = 21), glicerină (ε = 56) și pozitiv față de benzen (ε = 2) sau sulfură de carbon (ε = 2,6). grăuncioare de polen (optic; electronic) particulă de argint (electronic) 142 În afara cauzelor care determină în mod obișnuit încărcarea electrică a două corpuri, în cazul sistemelor coloidale mai trebuie considerate și următoarele: disocierea electrică a unor molecule de pe suprafața fazei disperse; adsorbția unor ioni din mediul înconjurător
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
care determină în mod obișnuit încărcarea electrică a două corpuri, în cazul sistemelor coloidale mai trebuie considerate și următoarele: disocierea electrică a unor molecule de pe suprafața fazei disperse; adsorbția unor ioni din mediul înconjurător; adsorbția unor molecule din soluție. Migrarea particulelor coloidale sub acțiunea curentului electric se datorează în special acestor sarcini ionice. Viteza sau mobilitatea particulelor coloidale este aceeași ca a ionilor simpli (aproximativ 10-4 cm2/V·s) și necesită un consum de energie la fel de mare. Numărul particulelor coloidale fiind
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
considerate și următoarele: disocierea electrică a unor molecule de pe suprafața fazei disperse; adsorbția unor ioni din mediul înconjurător; adsorbția unor molecule din soluție. Migrarea particulelor coloidale sub acțiunea curentului electric se datorează în special acestor sarcini ionice. Viteza sau mobilitatea particulelor coloidale este aceeași ca a ionilor simpli (aproximativ 10-4 cm2/V·s) și necesită un consum de energie la fel de mare. Numărul particulelor coloidale fiind însă mult mai mic decât cel al moleculelor și ionilor din soluții, numărul de sarcini electrice
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
soluție. Migrarea particulelor coloidale sub acțiunea curentului electric se datorează în special acestor sarcini ionice. Viteza sau mobilitatea particulelor coloidale este aceeași ca a ionilor simpli (aproximativ 10-4 cm2/V·s) și necesită un consum de energie la fel de mare. Numărul particulelor coloidale fiind însă mult mai mic decât cel al moleculelor și ionilor din soluții, numărul de sarcini electrice transportate este mai mic și deci, conductibilitatea electrică este și ea mult mai mică decât cea a conductorilor, apropiindu-se mai mult
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
datorită schimbului de ioni. În cazul coloizilor, la care fazele în contact nu sunt fixe, ci se deplasează una față de cealaltă, producerea diferenței de potențial are și alte aspecte, datorită fenomenelor cinetice. Stratul dublu electric care se formează în cazul particulelor coloidale este constituit din ionii stratului fix (SIH) și contraioni (SEH). Apare diferența de potențial numită potențial electrochimic, ce poate fi calculat cu formula: unde ε0 este potențialul normal, când concentrația ionilor care îl generează este egală cu unitatea; CI
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
care îl generează este egală cu unitatea; CI reprezintă concentrația în soluție a ionilor generatori de potențial. Dispunerea contraionilor nu se face într-un strat monomolecular, ci într-un strat difuz, a cărui concentrație scade pe măsură ce crește distanța față de suprafața particulei. Acest strat va produce și el o diferență de potențial numită potențial electrocinetic ξ. El se formează între stratul fix de ioni (SIH) și stratul difuz de ioni. Acest potențial este puternic influențat de natura ionilor din soluție. Proprietățile electrice
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
stratul difuz de ioni. Acest potențial este puternic influențat de natura ionilor din soluție. Proprietățile electrice ale coloizilor sunt determinate de existența stratului dublu electric. 143 2.5.3.2. Electroforeza și efectul Dorn Electroforeza reprezintă fenomenul de migrare a particulelor coloidale sub acțiunea câmpului electric. Pe baza acestui fenomen se determină în mod curent semnul sarcinii coloizilor și valoarea reală a potențialului electrocinetic. Relația cantitativă dintre viteza de migrare electroforetică și potențialul ξ (zeta) depinde de natura electrică și de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
sub acțiunea câmpului electric. Pe baza acestui fenomen se determină în mod curent semnul sarcinii coloizilor și valoarea reală a potențialului electrocinetic. Relația cantitativă dintre viteza de migrare electroforetică și potențialul ξ (zeta) depinde de natura electrică și de forma particulelor care se supun fenomenului. Dacă transportul se face spre anod, fenomenul se numește anaforeză, iar dacă se face spre catod, cataforeză. Dispozitivul clasic pentru efectuarea electroforezei (fig. 2.10.) este format dintr un tub de sticlă în formă de U
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
în dispozitiv și se stratifică sub apă. Aplicând o tensiune de 100 - 200 V se va observa, atunci când coloidul este colorat, o deplasare a suprafeței apă - coloid spre unul din polii sursei, în funcție de încărcarea coloidului. Cunoscând viteza de migrare a particulelor coloidale în câmpul electric, se poate calcula potențialul electrocinetic cu formula: sVcmve ⋅⋅⋅⋅⋅⋅= − /1094 24 ε ηpiξ Electroforeza poate avea loc pe coloană sau pe hârtie. Metoda electroforezei pe hârtie este folosită în separarea fracțiunilor proteice, a aminoacizilor și coloranților, fiind
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
144 specifici, selectivi și suficient de stabili. Intensitatea colorațiilor obținute este direct proporțională cu concentrația componentelor, ceea ce permite dozarea lor prin metode colorimetrice. Efectul Dorn Fenomenul de electroforeză, fiind însoțit de un schimb de energie între energia electrică și energia particulelor coloidale este, teoretic, un fenomen reversibil, ca și electroliza (de care electroforeza se deosebește doar cantitativ și prin apariția potențialului electrocinetic). Experimental, această proprietate a fenomenului de electroforeză se verifică prin fenomenul invers, numit curent de sedimentare sau efect Dorn
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
sedimentare sau efect Dorn (1878). Aparatul în care se realizează curentul de sedimentare se numește Quist - Washburn (fig. 2.11.). 1, 2, 3 - electrozi;4 - solvent;5 - coloid. În aceste aparate, curentul de sedimentare se realizează prin cădere liberă a particulelor și este măsurat la electrozii respectivi. Potențialul curentului de sedimentare este proporțional cu viteza de sedimentare; electrozii primesc curentul format fără a veni în contact direct cu particulele respective. Foarte accentuat se produce acest efect în cazul sedimentării aerosolilor. 2
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
În aceste aparate, curentul de sedimentare se realizează prin cădere liberă a particulelor și este măsurat la electrozii respectivi. Potențialul curentului de sedimentare este proporțional cu viteza de sedimentare; electrozii primesc curentul format fără a veni în contact direct cu particulele respective. Foarte accentuat se produce acest efect în cazul sedimentării aerosolilor. 2.5.3.3. Electroosmoza Electroosmoza reprezintă difuzia mediului de dispersie printr-o membrană semipermeabilă, sub influența curentului electric (sub acțiunea unui câmp electric). Considerând că membrana este un
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
cu constanta dielectrică ε și este invers proporțională cu coeficientul de vâscozitate η al fazei lichide. Se consideră că suprafața capilarelor la membranele din sticlă, frită, porțelan sau alte materiale ceramice este negativă și atunci stratul de difuzie ce conține particule pozitive se va îndrepta sub acțiunea câmpului electric spre catod. Dispozitivul utilizat în electroosmoză se compune dintr-un tub de sticlă în formă de U în care se află materialul poros, semipermeabil și doi electrozi montați de o parte și
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
procesului de sfărâmare a brazdelor cu pluguri la care se aplică în cuțit un curent electric continuu, în biologie și medicină pentru purificarea acidului silicic medicinal, a serurilor sau antitoxinelor etc. 2.6. Fenomene de descompunere a coloizilor liofobi. Coagularea Particulele coloidale, fiind instabile din punct de vedere termodinamic (din cauza surplusului de energie liberă superficială) și aflându-se într-o continuă mișcare, suferă permanent o transformare manifestată prin două procese diferite: 1) procesul de reunire sau agregare a particulelor, numit coagulare
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
liofobi. Coagularea Particulele coloidale, fiind instabile din punct de vedere termodinamic (din cauza surplusului de energie liberă superficială) și aflându-se într-o continuă mișcare, suferă permanent o transformare manifestată prin două procese diferite: 1) procesul de reunire sau agregare a particulelor, numit coagulare, datorat interacțiunii dintre particule; 2) procesul de adsorbție de schimb, între ionii stratului difuz extern și ionii din mediul de dispersie. Fig. 2.12. Deplasarea fazei lichide Când cel de-al doilea proces este mult mai puternic decât
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
din punct de vedere termodinamic (din cauza surplusului de energie liberă superficială) și aflându-se într-o continuă mișcare, suferă permanent o transformare manifestată prin două procese diferite: 1) procesul de reunire sau agregare a particulelor, numit coagulare, datorat interacțiunii dintre particule; 2) procesul de adsorbție de schimb, între ionii stratului difuz extern și ionii din mediul de dispersie. Fig. 2.12. Deplasarea fazei lichide Când cel de-al doilea proces este mult mai puternic decât interacțiunea dintre particule, faza dispersă se
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
datorat interacțiunii dintre particule; 2) procesul de adsorbție de schimb, între ionii stratului difuz extern și ionii din mediul de dispersie. Fig. 2.12. Deplasarea fazei lichide Când cel de-al doilea proces este mult mai puternic decât interacțiunea dintre particule, faza dispersă se dizolvă complet, formând un sistem omogen. Dacă procesul de reunire a particulelor are loc sub o formă atenuată, desfășurându-se într-o perioadă îndelungată de timp, poartă numele de coagulare lentă. Această fază de formare a unor
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
și ionii din mediul de dispersie. Fig. 2.12. Deplasarea fazei lichide Când cel de-al doilea proces este mult mai puternic decât interacțiunea dintre particule, faza dispersă se dizolvă complet, formând un sistem omogen. Dacă procesul de reunire a particulelor are loc sub o formă atenuată, desfășurându-se într-o perioadă îndelungată de timp, poartă numele de coagulare lentă. Această fază de formare a unor „particule primare” este urmată, după formarea unor agregate mai mari compuse din două - trei particule
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
faza dispersă se dizolvă complet, formând un sistem omogen. Dacă procesul de reunire a particulelor are loc sub o formă atenuată, desfășurându-se într-o perioadă îndelungată de timp, poartă numele de coagulare lentă. Această fază de formare a unor „particule primare” este urmată, după formarea unor agregate mai mari compuse din două - trei particule, de o perioadă de coagulare vizibilă (evidentă), în care viteza de coagulare este mult mai mare. Această fază a fost numită și coagulare rapidă. Perioada de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
particulelor are loc sub o formă atenuată, desfășurându-se într-o perioadă îndelungată de timp, poartă numele de coagulare lentă. Această fază de formare a unor „particule primare” este urmată, după formarea unor agregate mai mari compuse din două - trei particule, de o perioadă de coagulare vizibilă (evidentă), în care viteza de coagulare este mult mai mare. Această fază a fost numită și coagulare rapidă. Perioada de trecere dintre aceste două tipuri de coagulare, în care viteza crește continuu, a fost
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
timp a transformării este foarte mare și adesea nu se mai ajunge la coagularea evidentă. Coagularea vizibilă este caracteristică solurilor liofobe, la care perioada lentă este foarte scurtă; cele două faze se separă rapid. Procesul spontan de creștere a dimensiunilor particulelor, fără acțiuni din exterior, se numește îmbătrânirea coloizilor sau autocoagulare. Cauzele sunt multiple: ciocniri intense între particule, scăderea puterii de adsorbție a ionilor din soluție, recristalizarea etc. 2.6.1. Reguli și anomalii ale coagulării 2.6.1.1. Coagularea
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
este caracteristică solurilor liofobe, la care perioada lentă este foarte scurtă; cele două faze se separă rapid. Procesul spontan de creștere a dimensiunilor particulelor, fără acțiuni din exterior, se numește îmbătrânirea coloizilor sau autocoagulare. Cauzele sunt multiple: ciocniri intense între particule, scăderea puterii de adsorbție a ionilor din soluție, recristalizarea etc. 2.6.1. Reguli și anomalii ale coagulării 2.6.1.1. Coagularea cu electroliți Regula valenței Dacă se tratează aceeași cantitate dintr-ul coloid cu soluții din ce în ce mai concentrate de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
dat, coagularea se produce brusc, vizibil, concentrația respectivă numindu-se prag de coagulare. 147 Pragul de coagulare cu electroliți de valențe diferite urmează regula valenței sau regula Schulze - Hardy: Definiție. Coagularea se produce întotdeauna cu ioni de semn contrar sarcinii particulelor coloidale din sol și pragul de coagulare scade foarte mult cu creșterea valenței ionului coagulant. O metodă obiectivă de determinare a pragului de coagulare este măsurarea fotoelectrică a turbidității. Cercetând în acest fel procesul de coagulare, s-a observat că
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]