1,142 matches
-
este construit dintr-un vas deschis la ambele capete, dintre care la unul a fost atașată o membrană semipermeabilă. În locul vasului pote fi folosit și un săculeț semipermeabil confecționat din colodiu. În figura 2.1., s-a notat 1 - soluția coloidală dializată; 2 - lichid exterior (apă); 3 - membrană semipermeabilă. În vasul prevăzut cu membrană se introduce coloidul pentru purificat, apoi vasul se introduce în alt vas, mai mare, cu solvent (apă). Procesul de dializă constă în difuzia prin membrană a moleculelor
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
exterior (apă); 3 - membrană semipermeabilă. În vasul prevăzut cu membrană se introduce coloidul pentru purificat, apoi vasul se introduce în alt vas, mai mare, cu solvent (apă). Procesul de dializă constă în difuzia prin membrană a moleculelor sau ionilor. Particulele coloidale nu pot difuza deoarece sunt prea mari și nu se pot deplasa prin porii membranei semipermeabile. Viteza de dializă este proporțională cu suprafața specifică a membranei. Mărirea vitezei de dializă se face prin recircularea lichidului din vasul exterior. Expresia vitezei
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
reiese din figura anterioară. Electrodializa se folosește la purificarea unor produși biologici necesari în medicină, la izolarea alcaloizilor din extractele vegetale etc. 2.3.2. Electrodecantarea Constă în modificarea electrodializei prin aplicarea simultană a electroforezei. Sub influența curentului electric, particulele coloidale încărcate electric formează la suprafața unei membrane un microstrat de Fig. 2.3. Instalație de electrodializă 128 concentrație mare și în același timp, la cealaltă membrană se formează un microstrat apos ca urmare a scăderii concentrației fazei disperse. Aparatul (fig
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
coloizi extrem de puri și foarte concentrați, ca de exemplu solii de sulfură arsenioasă, de aur, platină, sulf, acid silicic. Metoda se aplică și pentru solii foarte sensibili ca cei de oxizi hidratați. 2.3.3. Ultrafiltrarea Procedeul prin care particulele coloidale se separă de lichidul dispersant prin intermediul unor membrane ultrafiltrante (ce rețin particulele coloidale) se numește ultrafiltrare. Ultrafiltrarea este procesul de separare prin membrane sub influența unei diferențe de presiune. Membranele utilizate sunt caracterizate printr-o permeabilitate selectivă pentru anumiți componenți
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de aur, platină, sulf, acid silicic. Metoda se aplică și pentru solii foarte sensibili ca cei de oxizi hidratați. 2.3.3. Ultrafiltrarea Procedeul prin care particulele coloidale se separă de lichidul dispersant prin intermediul unor membrane ultrafiltrante (ce rețin particulele coloidale) se numește ultrafiltrare. Ultrafiltrarea este procesul de separare prin membrane sub influența unei diferențe de presiune. Membranele utilizate sunt caracterizate printr-o permeabilitate selectivă pentru anumiți componenți ai unei soluții lichide. Se aplică mai ales pentru a separa substanțele dizolvate
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
se numește electroultrafiltrare și este avantajos numai dacă în mediul de dispersie există ioni capabili să migreze sub acțiunea curentului electric. Ultrafiltrarea are aplicații importante în separarea proteinelor, la purificarea apelor menajere și industriale poluate etc. 2.4. Structura particulei coloidale (micela coloidală) Stabilitatea unui sistem coloidal, cea mai importantă proprietate a sa, poate fi explicată în două moduri: a) fizic - prin formarea unui strat dublu electric, din anumiți ioni adsorbiți pe fiecare particulă, care creează în jurul ei o sferă electrică
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
electroultrafiltrare și este avantajos numai dacă în mediul de dispersie există ioni capabili să migreze sub acțiunea curentului electric. Ultrafiltrarea are aplicații importante în separarea proteinelor, la purificarea apelor menajere și industriale poluate etc. 2.4. Structura particulei coloidale (micela coloidală) Stabilitatea unui sistem coloidal, cea mai importantă proprietate a sa, poate fi explicată în două moduri: a) fizic - prin formarea unui strat dublu electric, din anumiți ioni adsorbiți pe fiecare particulă, care creează în jurul ei o sferă electrică de protecție
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
numai dacă în mediul de dispersie există ioni capabili să migreze sub acțiunea curentului electric. Ultrafiltrarea are aplicații importante în separarea proteinelor, la purificarea apelor menajere și industriale poluate etc. 2.4. Structura particulei coloidale (micela coloidală) Stabilitatea unui sistem coloidal, cea mai importantă proprietate a sa, poate fi explicată în două moduri: a) fizic - prin formarea unui strat dublu electric, din anumiți ioni adsorbiți pe fiecare particulă, care creează în jurul ei o sferă electrică de protecție (barieră de potențial); b
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
ioni adsorbiți pe fiecare particulă, care creează în jurul ei o sferă electrică de protecție (barieră de potențial); b) chimic - prin adsorbția anumitor substanțe care măresc insolubilitatea particulelor și împiedică dizolvarea lor prin „acțiune de masă”. În ambele cazuri, stabilitatea particulelor coloidale se explică printr-o anumită structură deosebită și o compoziție chimică specială. Aceste particule au fost denumite pentru prima dată de J. Duclaux - micele coloidale. Ele au o structură ternară, fiind formate din nucleu, ioni și contraioni, iar compoziția lor
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
insolubilitatea particulelor și împiedică dizolvarea lor prin „acțiune de masă”. În ambele cazuri, stabilitatea particulelor coloidale se explică printr-o anumită structură deosebită și o compoziție chimică specială. Aceste particule au fost denumite pentru prima dată de J. Duclaux - micele coloidale. Ele au o structură ternară, fiind formate din nucleu, ioni și contraioni, iar compoziția lor diferă de la o micelă la alta din cauza polidispersării. Din această cauză, raportul stoechiometric dintre substanța dispersată (nucleu) și substanța adsorbită pe nucleu are numai anumite
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
iar compoziția lor diferă de la o micelă la alta din cauza polidispersării. Din această cauză, raportul stoechiometric dintre substanța dispersată (nucleu) și substanța adsorbită pe nucleu are numai anumite valori medii, exprimate prin formule chimice speciale, numite formule micelare. Nucleul micelei coloidale prezintă o suprafață cu o mare capacitate de adsorbție și poate reține prin chemosorbție ioni pozitivi sau negativi din mediul de reacție, care au un element comun cu structura sa chimică. Stratul de ioni reținut de nucleu prin adsorbție se
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
strat de contraioni sau strat extern Helmholtz (SEH) sau plan limită Gouy. De la stratul de contraioni spre restul soluției apare stratul difuz de ioni, format tot din contraioni dar care sunt mai puțin atrași de către stratul fix de ioni. Micela coloidală este încărcată cu electricitate pozitivă sau negativă în funcție de încărcarea stratului fix de ioni. La mișcarea celor două straturi care alcătuiesc sistemul, doar stratul de contraioni (SEH) se deplasează împreună cu nucleul, iar contraionii din stratul difuz rămân în urmă determinând un
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de ioni. La mișcarea celor două straturi care alcătuiesc sistemul, doar stratul de contraioni (SEH) se deplasează împreună cu nucleul, iar contraionii din stratul difuz rămân în urmă determinând un potențial numit potențial electrocinetic ξ. Formula micelară generală a unei particule coloidale se poate exprima astfel: [m AB · n C± · (n-x) D± ]· x D± , unde particula ionizată este formată din m AB = nucleu; n C± = strat fix de ioni (SIH); (n-x) D± = strat de contraioni (SEH). La exteriorul particulei ionizate
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
particulei ionizate este dispus x D± = stratul difuz de ioni. m reprezintă numărul moleculelor din nucleu, n și x, numărul ionilor din stratul generator de potențial, iar (n-x) reprezintă numărul ionilor din stratul de contraioni. Ca exemple de micele coloidale, avem micela de sulfură arsenioasă, obținută în urma reacțiilor: 2 As(OH)3 + 3 H2S → As2S3 + 6 H2O (în prezență de HCl) În soluție se formează următorii ioni: H2S + H2O ↔ HS + H3O+ HCl + H2O ↔ Cl + H3O+ Nucleul micelei este format din
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
un amestec de silice (anhidridă silicică) și acid silicic; ionizarea superficială a acidului silicic oferă particulelor sarcină negativă. [(m SiO2 + p H2SiO3) · n HSiO3· (n-x) H3O+]· x H3O+ Hidroxizii unor metale di și trivalente se pot obține sub formă coloidală prin reacții de hidroliză: FeCl3 + H2O → FeOCl + 2 HCl FeOCl + H2O → FeO(OH) + HCl unde 2 FeO(OH) = Fe2O3 · H2O (rugina). Nucleul particulelor este constituit dintr-un amestec de FeO(OH) și FeOCl, în care predomină oxiclorura ferică, deoarece prima
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
unei ionizări superficiale a oxiclorurii ferice din nucleu. Nu există aici o adsorbție tipică de ioni, ca la halogenurile de argint. Oxiclorura din nucleu continuă să hidrolizeze până când se transformă complet în FeO(OH), după 6 - 8 ani. Semnul micelei coloidale depinde și de natura ionilor care se află în exces în soluție. De exemplu, solul de iodură de argint se formează în urma reacțiilor: (K+ + I-) + (Ag+ + NO3-) → AgI + (K+ + NO3-) În cazul în care soluția de iodură de potasiu se
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
datorită faptului că prezintă micele înconjurate cu un strat protector din mediul de dispersie. În cazul coloizilor hidrofili, acest strat protector este format din moleculele polare ale apei, orientate în jurul micelei în funcție de încărcarea electrică a acesteia. 2.5. Proprietățile sistemelor coloidale Caracteristicile generale ale coloizilor se referă la fenomenele lor cinetice, optice, electrice sau de suprafață. 2.5.1. Proprietăți cinetice 2.5.1.1. Difuziunea Este cel mai simplu fenomen de transfer (transport) și constă în egalizarea spontană a concentrației
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
la fenomenele lor cinetice, optice, electrice sau de suprafață. 2.5.1. Proprietăți cinetice 2.5.1.1. Difuziunea Este cel mai simplu fenomen de transfer (transport) și constă în egalizarea spontană a concentrației sistemului datorită agitației cinetice. Difuzia particulelor coloidale se produce cu viteze de același ordin de mărime cu viteza de difuzie a moleculelor. Studiul matematic al difuziei moleculelor simple a fost efectuat pentru prima dată de Fick, în 1855 și Stefan, în 1860. Difuzia se definește cantitativ prin
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
infinită, când concentrația C tinde spre 0; KD este constantă iar C reprezintă concentrația fazei disperse. 134 Einstein a arătat că valorile coeficientului de difuzie depind de deplasările medii ale particulelor, de vâscozitatea mediului și de mărimea particulelor. În sistemele coloidale, cu particule mari, difuzia se desfășoară cu viteză redusă. 2.5.1.2. Mișcarea browniană Poate fi considerată ca fenomenul microscopic al difuziei libere și este caracteristică particulelor cu dimensiunea în jurul unui micrometru (10-6 m). A fost descoperită de botanistul
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de polen) și apoi la alte suspensii observabile la microscopul obișnuit. Este o mișcare spontană, neinfluențată de factorii externi, dezordonată și continuă; este cu atât mai pronunțată cu cât vâscozitatea mediului este mai mică și temperatura mai ridicată. La sistemele coloidale, această mișcare se compune din deplasări în zig - zag în toate direcțiile, însoțite și de rotații în jurul unei poziții medii. Particulele cele mai mari la care se mai poate observa o mișcare browniană au diametrul de aproximativ 4 µm și
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
în jurul unei poziții medii. Particulele cele mai mari la care se mai poate observa o mișcare browniană au diametrul de aproximativ 4 µm și nu prezintă decât mișcări de oscilație în jurul centrului lor de greutate. Particulele cu dimensiuni corespunzătoare domeniului coloidal se deplasează în același timp și prin translație după o traiectorie frântă (cu forma generală a „mersului la întâmplare”) și prin rotație. Teoria acestui fenomen a fost elaborată de Einstein, în 1907 și Smolukowski, în 1908, teorie care permite determinarea
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
vâscozitatea mediului și r este raza particulei. Din această relație rezultă că viteza mișcării browniene va fi cu atât mai mare cu cât vâscozitatea mediului și dimensiunile particulelor vor fi mai mici. 2.5.1.3. Presiunea osmotică a sistemelor coloidale Fenomenul osmozei sau difuzia selectivă prin porii membranelor semipermeabile ale moleculelor dintr-o soluție a fost remarcat prima dată la unele soluții coloidale naturale. Particulele coloidale fiind mai mari decât moleculele dizolvanților obișnuiți, difuzia selectivă a acestora are loc și
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
vâscozitatea mediului și dimensiunile particulelor vor fi mai mici. 2.5.1.3. Presiunea osmotică a sistemelor coloidale Fenomenul osmozei sau difuzia selectivă prin porii membranelor semipermeabile ale moleculelor dintr-o soluție a fost remarcat prima dată la unele soluții coloidale naturale. Particulele coloidale fiind mai mari decât moleculele dizolvanților obișnuiți, difuzia selectivă a acestora are loc și în prezența membranelor cu pori mai mari, cum sunt membranele utilizate în dializă. Presiunea propriu-zisă care se exercită asupra membranelor, sau presiunea osmotică
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
dimensiunile particulelor vor fi mai mici. 2.5.1.3. Presiunea osmotică a sistemelor coloidale Fenomenul osmozei sau difuzia selectivă prin porii membranelor semipermeabile ale moleculelor dintr-o soluție a fost remarcat prima dată la unele soluții coloidale naturale. Particulele coloidale fiind mai mari decât moleculele dizolvanților obișnuiți, difuzia selectivă a acestora are loc și în prezența membranelor cu pori mai mari, cum sunt membranele utilizate în dializă. Presiunea propriu-zisă care se exercită asupra membranelor, sau presiunea osmotică, este mult mai
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
cât crește mărimea particulelor, cu atât scade numărul acestora. Numai soluțiile coloizilor macromoleculari (liofili) au o presiune osmotică anormală, ceea ce și permite diferențierea lor de coloizii simpli și de soluțiile micromoleculare. Perrin a generalizat teoria cinetico-moleculară și în cazul sistemelor coloidale. El a aplicat relația lui van’t Hoff - π = R·T·C - și pentru calculul presiunii osmotice a sistemelor coloidale. S-a dovedit că această presiune depinde de gradul de dispersie, existând o anumită proporționalitate între aceste mărimi. 2.5
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]