1 0 75,64
2 10 74,22
3 15 73,49
4 20 72,75
5 25 71,97
6 40 69,58
7 60 66,18
8 80 62,61
Stt Tên chất lỏng t0 SCBM σ (Erg/cm2)
1 Ethanol 20 21,6
2 Ete etylic 20 17
3 Benzen 20 28,9
4 Glycerin 20 66,0
5 H2O 20 72,75
6 Hydro -252 2
Sức căng bề mặt của một số hợp chất
DM HC
6 Hydro -252 2
7 Hexan 20 18,5
8 Oxy -198 17
9 Thiếc 920 510
10 Vàng 1200 1120
11 Thủy ngân 20 485
Kim loại
Khí
SCBM Kim loại > H2O > DMHC > Khí
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..
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.
Tóm lại: Khoa học bề mặt đã nghiên cứu và chứng minh
- Có sự khác biệt về lực tương tác giữa các tiểu phân nằm trên bề mặt và trong lòng pha - Sự khác biệt này tạo ra sức căng bề mặt.
- Sức căng bề mặt, hiểu đơn giản là năng lượng dư tồn tại tại các tiểu phân nằm trên bề mặt; giúp các tiểu phân bề mặt tồn tại, không bị kéo vào trong lòng pha.
tồn tại, không bị kéo vào trong lòng pha.
- Về giá trị: σ = W = dGs (dyn/cm hay erg/cm2)
- Giá trị của SCBM phụ thuộc vào bản chất của các pha tiếp xúc, nhiệt độ và lượng chất hòa tan
- Nước là chất lỏng có SCBM khá lớn, lớn hơn SCBM của DMHC (DM càng phân cực thì SCBM càng lớn), tuy nhiên, bé hơn SCBM của kim loại. SCBM của kim loại rất lớn, thường không ổn định, giá trị phụ thuộc vào cấu trúc mạng tinh thể. Không khí là dạng vật chất có SCBM nhỏ nhất.
Sức căng bề mặt
ASHBH - Mao dẫn - Ngưng tụ mao quản
Thấm ướt, Không thấm ướt
Hấp phụ
Áp suất hơi bão hòa trên bề mặt chất lỏng
ASHBH là đại lượng vật lý quan trọng của các chất lỏng dễ bay hơi, có xu hướng thoát khỏi bề mặt của nó để chuyển sang pha hơi ở một nhiệt độ nào đó.
ASHBH là AS hơi mà tại đó thể hơi cân bằng với
p1, r1 p2, r2
ASHBH là AS hơi mà tại đó thể hơi cân bằng với thể lỏng (Khi xét 1 chất lỏng trong bình kín)
ln p2
p1 k 1
= r2 1 - r1
ln p2
p1 k 1
= r2
1 - r1
Áp suất hơi bão hòa của chất lỏng:
- Bề mặt lồi - Bề mặt lõm
- Bề mặt phẳng ?
TH1: Nếu r1 ∞, r2>0 TH1: Nếu r1 ∞, r2>0 Thì p2/p1>1 p2>p1
p2 = plồi>p1=pphẳng
p1, r1 p2, r2
Giọt chất lỏng 1 mặt phẳng Nghĩa là : r1 ∞
TH2: Nếu r1- ∞, r2<0 Thì p2/p1<1; p2<p1
p2 = plõm<p1=pphẳng
h
Plõm <pphẳng < p lồi
h
Hiện tượng mao dẫn
Hiện tượng mức chất lỏng ở bên trong các ống có đường kính trong nhỏ luôn luôn dâng cao hơn hoặc hạ thấp hơn so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống
Pphẳng>plõm Pphẳng<plồi
h
Plồi h Pphẳng
plõm Pphẳng
Plõm <pphẳng < p lồi
Hóa lý dược
Hiện tượng ngưng tụ mao quản
Ngưng tụ mao quản là quá trình chuyển thể hơi sang thể lỏng trong mao quản ở điều kiện đẳng nhiệt
Bề mặt khum lõm p1
Đặc điểm của hiện tượng ngưng tụ mao quản
• Chỉ xảy ra với chất lỏng
Bề mặt thoáng phẳng p2
• Chỉ xảy ra với chất lỏng thấm ướt thành mao quản
• Gắn liền với khái niệm về hiện tượng mao dẫn
• Bản chất là sự hấp phụ
• Mao quản hẹp xảy ra sớm hơn mao quản rộng
Hiện tượng thấm ướt bề mặt
Là sự phân bố bề mặt giữa 3 pha R-L-K sao cho năng lượng toàn phần bề mặt là nhỏ nhất
θ = 1800
A.
θ < 900
C.
θ = 00
D.
B.
900 <θ < 1800
Cosθ = σk-r – σl-r σl-k
σk-r σl-r
σl-k
σk-r = σl-r + σl-k.cosθ Đại lượng đặc trưng:
Θ : góc thấm ướt Cosθ : độ thấm ướt
Hóa lý dược
Hiện tượng chất lỏng thấm ướt chất rắn
Khi lực tương tác giữa các phân tử lỏng-rắn lớn hơn lực liên kết giữa các phân tử chất lỏng
Hiện tượng chất lỏng không thấm ướt chất rắn
Khi lực tương tác giữa các phân tử lỏng-rắn nhỏ hơn lực liên kết giữa các phân tử chất lỏng
a b c
A A’ A’’x
Góc θ- Đại lượng đặc trưng cho độ thấm ướt bề mặt Biến đổi từ 0-1800, cosθ từ 1đến -1
Khi θ = 0, cosθ = 1 : thấm ướt hoàn toàn Khi θ = 1800, cosθ = -1 : không thấm ướt
Bề mặt thấm ướt tốt (cosθ>0): bề mặt ưa lỏng
Bề mặt không thấm ướt (cosθ<0): bề mặt kỵ lỏng Bề mặt không thấm ướt (cosθ<0): bề mặt kỵ lỏng
Thấm ướt - SCBM và Chất hoạt động bề mặt
θ = 1800
A.
θ < 900
C.
θ = 00
D.
B.
900 <θ < 1800
Thấm ướt - SCBM và Chất hoạt động bề mặt Hóa lý dược
Thấm ướt là quá trình làm giảm năng lượng tự do bề mặt, giảm sức căng bề mặt (xảy ra ở hệ có 3 pha tiếp xúc R-L-K)
Muốn chuyển từ bề mặt kỵ lỏng (không thấm ướt) trở thành bề mặt ưa lỏng (thấm ướt), phải đưa vào hệ tác nhân thấm ướt (Chất hoạt động bề mặt)
Chất hoạt động bề mặt (Surfactant, Surface active agent): là tác nhân nhũ hóa, hoặc thấm ướt, là những chất có khả năng tập trung trên bề mặt phân chia pha và làm giảm sức căng bề mặt của chất lỏng xuống dưới sức căng bề mặt của lỏng- rắn (Hoặc làm giảm SCBM của 1 chất lỏng xuống dưới SCBM lỏng-lỏng)
Giải thích một số hiện tượng
A B C
D
E
Một số khái niệm cơ bản về chất hoạt động bề mặt