108 matches
-
fenomene optice coloidale, caracteristice sistemelor ultramicroeterogene (efectul Tyndall, opalescența, fluorescența etc.). 2.5.2.1. Opalescența La trecerea luminii printr-un coloid incolor se observă o difuzie a luminii, solul apărând opalescent, uneori cu schimbarea culorii. Fenomenul de opalescență la coloizi este produs de difracția luminii de către particule. 138 Radiația difuzată de particulă se împrăștie în toate direcțiile și va fi din nou difuzată de particulele vecine, devierea radiației fiind reprezentată de unghiul θ. Intensitatea opalescenței va fi cu atât mai
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
unui sistem. Aparatele folosite se numesc nefelometre. 2.5.2.2. Absorbția. Culoarea coloizilor La trecerea luminii printr-un mediu, o parte din energia luminii incidente rămâne sub diferite forme în mediul respectiv, fiind absorbită de mediu. Absorbția luminii de către coloizi crește cu mărimea particulelor coloidale. Lumina care străbate un mediu transparent cu grosime d urmează legea lui Lambert a absorbției luminii: , unde I este intensitatea luminii după trecerea prin mediu, I0 este intensitatea luminii incidente iar k reprezintă coeficientul de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
aur respectivi capătă culoarea albastru - violet, complementară radiației absorbite. Prin centrifugarea solului albastru de aur se depun particulele mari care dau această culoare, iar solul rămas deasupra precipitatului redevine roșu. Anizotropismul complică foarte mult efectele de culoare ale coloizilor. Unii coloizi pot prezenta chiar o serie de maxime de absorbție, prin schimbarea unghiului de observare. Culorile coloizilor sunt de obicei foarte intense și persistente, putându-se observa până la o diluție de 1 / 5·106. Exemplu: pentru obținerea sticlei de rubin din
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
tubul cu apă, până ce se acoperă suprafața electrozilor. Prin deschiderea robinetului R, coloidul pătrunde 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
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
proprietate a fenomenului de electroforeză se verifică prin fenomenul invers, numit curent de 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
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
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 de alta a acestui material. Prin electroosmoză se poate calcula potențialul electrocinetic al unui coloid. Electroosmoza are aplicații tehnice variate: în construcții, la deshidratarea fundațiilor construcțiilor hidrotehnice, a barajelor aluvionare, a digurilor etc., la fabricarea mecanizată a cărămizilor, la deshidratarea turbei, a cleiului, a gelatinei, la impregnarea lemnului și a altor materiale poroase, în agricultura
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
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 diferiți electroliți coagulanți, se observă că la o anumită concentrație, întotdeauna aceeași pentru un electrolit dat, coagularea se produce brusc, vizibil, concentrația respectivă numindu-se prag de coagulare. 147 Pragul de coagulare cu electroliți de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
iar cel al ionilor trivalenți crește proporțional cu concentrația coloidului (Burton, 1926). Această regulă este urmată, de fapt, doar de activitățile ionilor coagulanți, conform regulii activității a lui Ostwald (1936): Definiție. Curbele pragurilor de coagulare cu electroliți diferiți ale unui coloid se suprapun de la o anumită concentrație în sus, pragurile de coagulare fiind dependente numai de activitățile ionilor coagulanți și independente de natura acestora. Modul de adăugare a electrolitului, în porțiuni sau deodată, are influențe deosebite asupra coagulării. Adăugarea de porțiuni
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
aceluiași anion formează următoarea serie liotropă: În funcție de puterea de coagulare, halogenurile care au aceiași ioni parteneri pot fi repartizate astfel: Ionii coagulanți organici au o capacitate de coagulare mult mai mare decât cea a ionilor anorganici. De exemplu, coagularea unui coloid de hidroxid de aluminiu Al(OH)3 este de cinci ori mai puternică la adăugarea de picrat de potasiu față de clorura de potasiu; la coagularea solului de sulfură arsenioasă, acțiunea clorurii de potasiu este depășită de 20 de ori la
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
ionii adăugați și mai ales prin variația activității oricărui ion în prezența altor ioni străini. Sinergismul sau aditivitatea - este fenomenul invers antagonismului și se observă mai rar, îndeosebi la coagularea cu amestec de ioni echivalenți (ex. LiCl + KCl), cu alți coloizi sau cu neelectroliți. Sensibilizarea - este un fenomen de scădere a pragurilor de coagulare cu amestecuri de electroliți sub limita corespunzătoare aditivității simple. Este și mai rar întâlnit ca sinergismul și se manifestă la concentrații mici de coagulant spre deosebire de sinergism care
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
coagularea cu neelectroliți. Coagularea reciprocă a coloizilor - se disting pentru această anomalie: a) coagularea coloizilor liofobi între ei - tratată ca un caz particular al coagulării cu electroliți polivalenți (dubla coagulare). Este datorată sarcinii multiple pe care o poartă întotdeauna acești coloizi; b) coagularea coloizilor liofobi cu coloizi liofili - este cazul invers acțiunii protectoare, manifestându-se numai la concentrații mici ale coloizilor liofili de protecție (gelatină, agar-agar etc.). Ionotropia - ionii coagulanți se pot dirija uneori pe anumite direcții în coloizii în care
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
coloizilor - se disting pentru această anomalie: a) coagularea coloizilor liofobi între ei - tratată ca un caz particular al coagulării cu electroliți polivalenți (dubla coagulare). Este datorată sarcinii multiple pe care o poartă întotdeauna acești coloizi; b) coagularea coloizilor liofobi cu coloizi liofili - este cazul invers acțiunii protectoare, manifestându-se numai la concentrații mici ale coloizilor liofili de protecție (gelatină, agar-agar etc.). Ionotropia - ionii coagulanți se pot dirija uneori pe anumite direcții în coloizii în care coagulează, în special la cei formați
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
gelul respectiv. În natură, precipitarea ritmică stă la baza formării striațiilor din unele minerale ca agatul, onixul, jadul sau din calculii renali, biliari formați în organism. Coagularea fracționată - se produce la adăugarea unei cantități mai mici de coagulant în unii coloizi polidisperși și constă în coagularea selectivă a particulelor mari, cele mici rămânând necoagulate. Fenomenul se explică pe baza disocierii mecanice a particulelor mici, care imediat după ciocnirea cu particulele mari se desfac și rămân în continuare sub formă de particule
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
electrică sau legarea particulelor coloidale de particule mai mici încărcate electric ioni, dipoli (fig. 2.13 a); 2) stabilizarea prin legare de particule mai mari - macromolecule și alte particule coloidale (fig. 2.13 b); 3) stabilizarea cu agenți tensioactivi sau coloizi de asociație (fig. 2.13 c) Prin legarea particulelor coloidale de diferite substanțe stabilizatoare se frânează și îmbătrânirea, electroliții fiind opriți de a mai trece prin filmul format de protector pe suprafața particulelor protejate. În acest mod se stabilizează, de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
dispersate, coloizii liofili se împart în mai multe categorii, dintre care două sunt cele mai importante: coloizii macromoleculari; coloizii de asociație. 2.7.1. Coloizii macromoleculari Sunt substanțe coloidale care reprezintă numai o singură clasă de compuși, fiind numiți și coloizi monofazici. Soluțiile de compuși macromoleculari sunt formate din molecule (particule moleculare), deși foarte mari în raport cu moleculele obișnuite. Ele prezintă o stabilitate, chiar și termodinamică, mult mai mare datorită creșterii entropiei de formare a macromoleculelor din micromoleculele respective. Prin urmare, soluțiile
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
lor are însă un aspect diferit, având loc în masă, cu formare de geluri (gelifiere). Efectul Tyndall la coloizii liofili este mai puțin evident, la aceeași concentrație, ca la cei liofobi, iar migrarea electroforetică poate să dispară complet la unii coloizi ai unor compuși macromoleculari neutri, nepolari. În schimb, mișcarea browniană și difuzia termică au loc la fel de intens ca și la coloizii liofobi, iar activitatea capilară, presiunea osmotică și vâscozitatea pot lua valori mult mai mari, caracteristice soluțiilor de macromolecule. 152
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
Pentru a explica diferitele comportări ale produșilor macromoleculari, Staudinger propune o clasificare a acestora după mai multe criterii: formă și mărime a) formă - coloizii cu particule de formă sferică (izometrică) se numesc sferocoloizi, iar cei cu particule de formă diversă, coloizi liniari. b) mărime - hemicoloizii au un grad de polimerizare mai mic decât 100, mezocoloizii au gradul de polimerizare cuprins între 100 și 1000, iar eucoloizii au acest parametru cu valori peste 1000. Macromoleculele au numai anumite dimensiuni medii, forma lor
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
Π0 = Echilibrul de membrană explică diferite procese fiziologice care au loc în organismele vii, alcătuite dintr-un număr mare de membrane semipermeabile. Echilibrul de membrană se întâlnește și în unele procese tehnologice, ca dializa și ultrafiltrarea. 156 2.7.2. Coloizi de asociație Spre deosebire de compușii macromoleculari, coloizii de asociație sunt alcătuiți de obicei numai din molecule simple (micromolecule) legate între ele, care formează micele liofile, dar nu prin legături chimice principale (valențe), ci prin fenomenul fizico - chimic de asociere, datorat structurii
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
A ↔ Aj , cu constanta de echilibru Această constantă variază cu temperatura, cu structura chimică a fazei și a mediului de dispersie, cu concentrația și cu alți factori care asigură dispersarea și liofilia. Reprezentanții cei mai cunoscuți ai acestei clase de coloizi sunt săpunurile sau sărurile alcaline ale acizilor grași, ale căror proprietăți speciale erau cunoscute în chimie cu mult înainte de a se cunoaște starea lor coloidală. Caracteristica principală a soluțiilor de săpun, prin care acestea se deosebesc de toate celelalte soluții
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
mai activi și mai importanți în tehnică sunt derivații sulfonici, cum este hexadecil-sulfonatul de sodiu, primul detergent preparat de A. Reychler în 1913 și alchil-aril-sulfonații de sodiu. Se mai pot enumera și unele polizaharide sau polinucleotide care, deși nu sunt coloizi de asociație și uneori nici tensioactivi, sunt totuși utilizate într-un scop asemănător. Agenți cationici și amfoteri Agenții cationici sau săpunurile invertite, numite astfel pentru că gruparea lor lipofilă face parte dintr-un cation, având legat la extremitate un radical organic
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
un scop asemănător. Agenți cationici și amfoteri Agenții cationici sau săpunurile invertite, numite astfel pentru că gruparea lor lipofilă face parte dintr-un cation, având legat la extremitate un radical organic bazic (în special amoniu), reprezintă o clasă ulterior apărută de coloizi de asociație. Importanța acestor agenți a fost recunoscută după 1928 când s-a fabricat primul detergent cationic și mai ales după 1933 când au fost remarcate proprietățile lor bactericide și dezinfectante. Din această clasă fac parte aminele, sărurile cuaternare de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
se intercalează categoria gelurilor tixotrope. După origine, gelurile se împart în : minerale; biologice; geluri de polimeri înalți, sintetici. În structura gelurilor, faza lichidă reprezintă faza dispersă iar faza solidă este mediu de dispersie, fiind majoritară. 169 Gelurile se prepară din coloizi, prin mecanisme asemănătoare coagulării, spontan sau prin acțiunea unor factori externi. Procesul se numește gelifiere, gelificare sau gelatinizare. Gelifierea este diferită de coagulare prin structura produsului rezultat: coagulul are o structură compactă, iar gelul are o structură tridimensională din particule
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
solidificarea soluțiilor coloidale formate la temperaturi ridicate rezultă două clase noi de sisteme coloidale solide, după cum coloidul inițial a fost liofil sau liofob. Dintre aceste sisteme compacte, se disting coloizii solizi sau vitreosolii, rășinile și sticlele. 3.2.2.1. Coloizi solizi (vitreosoli) Sunt produși obținuți prin răcirea topiturilor de silice, silicați și alte substanțe asemănătoare ce conțin metale sau săruri dispersate coloidal. Prin adăugarea unor reducători adecvați și a unor sensibilizatori, vitreosolii devin fotosensibili. Un exemplu de astfel de sistem
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de oxidoreducere în urma căreia se obțin, în soluție, sulf și SO2. Se formează, sub agitare continuă, un sol de sulf de culoare alb-gălbui, puternic opalescent. Determinarea gradului de dispersie al soluțiilor coloidale incolore prin metode fotometrice Trecerea luminii printr-un coloid este însoțită de obicei de două fenomene: difuzia și absorbția luminii. Dacă soluția coloidală este incoloră, datorită fenomenului de difuzie ea apare totuși ușor colorată în nuanțe albăstrui. Rayleigh a arătat că intensitatea Id a luminii difuzate depinde de lungimea
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
determină apoi mărimea particulelor prin interpolare. Valoarea obținută reprezintă doar o medie statistică, dacă sistemul este polidispers. Mod de lucru Se prepară soluții coloidale incolore de clorură de argint, iodură de argint, bromură de argint, colofoniu, parafină etc. Pentru fiecare coloid studiat se măsoară extincțiile la lungimi de undă cuprinse între 540 și 680 nm (domeniul galben - roșu). 231 Se completează pentru fiecare coloid rezultatele sub forma unui tabel: Determinarea potențialului de membrană pentru soluțiile coloidale. Dializa unei soluții de gelatină
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]