Trợ giúp về Tele2, thuế quan, câu hỏi

Hệ phân tán là hệ trong đó các phân tử nhỏ của một hay nhiều chất phân bố đều giữa các phân tử của chất khác. Pha phân tán được gọi là các hạt nhỏ của một chất được phân phối trong hệ thống. Môi trường phân tán là chất trong đó pha phân tán được phân bố. 3 Hệ phân tán dị thể: các hạt của pha phân tán có kích thước lớn hơn 1·10-9 m và tạo thành một pha riêng biệt với môi trường phân tán. Hệ phân tán đồng nhất: không có mặt phân cách giữa pha phân tán và môi trường phân tán (dung dịch thực). Kích thước của các phân tử, ion nhỏ hơn 1 10-9 m.

VỚI MỨC ĐỘ PHÂN TÁN. ĐỂ PHÂN LOẠI CÁC HỆ THỐNG PHÂN TÁN. 4 Độ phân tán (D) là nghịch đảo của kích thước hạt (d) D = 1/d Kích thước hạt càng nhỏ thì độ phân tán của hệ càng lớn Phân loại theo mức độ phân tán Thô (d \u003d m) (hỗn dịch thô, nhũ tương, bột). Phân tán trung bình (d = m) (huyền phù loãng, khói, thể xốp). Phân tán cao (d = m) (hệ keo).

LẤY HỆ THỐNG PHÂN TÁN Các phương pháp tán sắc. Nhóm phương pháp này kết hợp các phương pháp cơ học mà chất rắn được nghiền, nghiền hoặc tách. Điển hình cho các quá trình phòng thí nghiệm, công nghiệp và phân tán xảy ra trong tự nhiên. Trong điều kiện phòng thí nghiệm và công nghiệp, các quy trình này được thực hiện trong máy nghiền, cối xay và máy nghiền có nhiều kiểu dáng khác nhau. Phổ biến nhất là các máy nghiền bi, trong đó thu được các hệ thống có kích thước hạt từ 2 - 3 đến 50 - 70 micron. Trong các máy nghiền keo có thiết kế khác nhau, đạt được sự phân tán mịn hơn; nguyên tắc hoạt động của các máy nghiền như vậy dựa trên sự phát triển của các lực phá vỡ trong huyền phù hoặc nhũ tương dưới tác dụng của lực ly tâm. Trong trường hợp này, các hạt lơ lửng lớn chịu một lực xé đáng kể và do đó bị phân tán. Độ phân tán cao có thể đạt được bằng cách phân tán siêu âm. Người ta đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng sự phân tán phụ thuộc trực tiếp vào tần số rung động siêu âm. Nhũ tương thu được bằng phương pháp siêu âm được phân biệt bằng tính đồng nhất của kích thước hạt của pha phân tán. số năm

phương pháp phân tán. Phương pháp Bredig dựa trên sự hình thành một cung điện giữa các điện cực kim loại phân tán được đặt trong nước. Bản chất của phương pháp nằm ở sự phun kim loại của điện cực trong hồ quang, cũng như sự ngưng tụ của hơi kim loại hình thành ở nhiệt độ cao. Phương pháp Svedberg, sử dụng phóng điện dao động điện áp cao làm cho tia lửa nhảy giữa các điện cực. Phương pháp này có thể được sử dụng để thu được không chỉ hydrosol mà còn cả các chất hữu cơ của các kim loại khác nhau. Trong quá trình nghiền và nghiền, vật liệu bị phá hủy chủ yếu ở những nơi có khuyết tật về độ bền (vết nứt lớn và vi mô). Do đó, khi các hạt bị nghiền nát, độ bền của các hạt tăng lên, thường được sử dụng để tạo ra các vật liệu bền hơn. Đồng thời, sự gia tăng sức mạnh của vật liệu khi chúng bị nghiền nát dẫn đến tiêu thụ năng lượng lớn để phân tán hơn nữa. Việc phá hủy vật liệu có thể được tạo điều kiện thuận lợi bằng cách sử dụng hiệu ứng Rehbinder - sự hấp phụ làm giảm độ bền của chất rắn. Hiệu ứng này là làm giảm năng lượng bề mặt với sự trợ giúp của chất hoạt động bề mặt, tạo điều kiện cho sự biến dạng và phá hủy chất rắn (kim loại lỏng để phá hủy kim loại rắn). Việc sử dụng các phương pháp phân tán thường không đạt được độ phân tán rất cao. Các hệ thống có kích thước hạt theo thứ tự - 10 7 cm thu được bằng phương pháp ngưng tụ. 6 SẢN XUẤT HỆ THỐNG PHÂN TÁN

Các phương pháp ngưng tụ (vật lý) Các phương pháp ngưng tụ dựa trên các quá trình xuất hiện pha mới bằng cách kết hợp các phân tử, ion hoặc nguyên tử trong một môi trường đồng nhất. Những phương pháp này có thể được chia thành vật lý và hóa học. Ngưng tụ vật lý - ngưng tụ từ hơi và thay thế dung môi. (hình thành sương mù). Phương pháp thay thế dung môi (thay đổi thành phần của môi trường) dựa trên sự thay đổi các thông số của hệ thống, trong đó tiềm năng hóa học của thành phần trong môi trường phân tán trở nên cao hơn trạng thái cân bằng và có xu hướng chuyển đổi. về trạng thái cân bằng dẫn đến sự hình thành pha mới. Các sol lưu huỳnh, phốt pho, asen và nhiều chất hữu cơ thu được bằng phương pháp này bằng cách đổ dung dịch cồn hoặc axeton của các chất này vào nước. 7 TẠO HỆ THỐNG PHÂN TÁN

Các phương pháp ngưng tụ (hóa học) Ngưng tụ hóa học: chất tạo thành pha phân tán xuất hiện do phản ứng hóa học. Do đó, bất kỳ phản ứng hóa học nào tiến hành với sự hình thành pha mới đều có thể là nguồn thu được hệ keo. 1. Phục hồi (điều chế sol vàng bằng cách khử axit clohydric vàng): 2HAuCl 2 + 3H 2 O 2 \u003d 2Au + 8HCl + 3O 2 2. Oxy hóa (tạo sol lưu huỳnh trong nước nhiệt luyện, với các chất oxy hóa (lưu huỳnh dioxit hoặc oxy)): 2H 2 S + O 2 \u003d 2S + 2H 2 O 3. Thủy phân 4. Phản ứng trao đổi (thu được asen sunfua sol): 2H 3 AsO 3 + 3H 2 S \u003d As 2 S 3 + 6H 2 O vậy rằng nồng độ của chất trong dung dịch vượt quá độ hòa tan, tức là dung dịch phải quá bão hòa. 8 SẢN XUẤT HỆ THỐNG PHÂN TÁN

CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM SẠCH DUNG DỊCH KEO. Sol và dung dịch của các hợp chất có trọng lượng phân tử cao (HMC) chứa các hợp chất có trọng lượng phân tử thấp là tạp chất không mong muốn. Chúng được loại bỏ bằng các phương pháp sau. Lọc máu trong lịch sử là phương pháp thanh lọc đầu tiên. Tinh chế dung dịch keo thông qua màng bán thấm, được rửa bằng dung môi. Điện phân là quá trình làm sạch dung môi khỏi các tạp chất của chất điện phân trong một điện trường làm tăng tốc độ chuyển động của các ion. Siêu lọc là một phương pháp làm sạch bằng cách buộc môi trường phân tán cùng với các tạp chất có trọng lượng phân tử thấp thông qua các siêu lọc. Vi lọc là sự phân tách bằng các bộ lọc các vi hạt có kích thước từ 0,1 đến 10 micron. Phương pháp làm sạch tổng hợp. Ngoài các phương pháp tinh chế riêng lẻ - siêu lọc và điện phân - sự kết hợp của chúng được biết đến: siêu lọc điện, được sử dụng để tinh chế và tách protein. Có thể tinh chế và đồng thời tăng nồng độ của dung dịch hoặc dung dịch IUD bằng phương pháp gọi là khử điện cực. Khử điện cực xảy ra khi máy thẩm tách điện hoạt động mà không khuấy. chín

Vì các tạp chất phân tử thấp (chất điện ly lạ) có khả năng phá hủy các hệ thống keo, nên trong nhiều trường hợp, dung môi thu được phải được tinh chế. Các hệ phân tán có nguồn gốc tự nhiên (mủ, dầu thô, vắc-xin, huyết thanh, v.v.) cũng được tinh sạch. Để loại bỏ tạp chất, sử dụng: lọc máu, điện phân, siêu lọc.

lọc máu- chiết xuất các chất có trọng lượng phân tử thấp từ sol bằng dung môi tinh khiết bằng cách sử dụng phân vùng bán thấm (màng), qua đó các hạt keo không đi qua. Nhiều thiết kế cải tiến của quả lọc máu hiện đã được đề xuất để cung cấp quy trình làm sạch nhanh hơn. Tăng cường lọc máu đạt được bằng cách: tăng bề mặt của màng lọc; giảm lớp chất lỏng được tinh chế; thay đổi chất lỏng bên ngoài thường xuyên hoặc liên tục; tăng nhiệt độ.

điện phân– thẩm tách tăng tốc bằng cách sử dụng điện trường bên ngoài. Điện phân là do sự di chuyển của các ion qua màng dưới tác động của hiệu điện thế ứng dụng ở mức 40 V/cm.

siêu lọc- điện phân dưới áp suất. Về cơ bản, siêu lọc không phải là phương pháp làm sạch sol mà chỉ là phương pháp cô đặc chúng.

Một ví dụ thú vị về sự kết hợp giữa dialyzer và siêu lọc là thiết bị “thận nhân tạo”, được thiết kế để thay thế tạm thời chức năng thận trong suy thận cấp. Thiết bị được phẫu thuật kết nối với hệ thống tuần hoàn của bệnh nhân. Máu dưới áp lực được tạo ra bởi một máy bơm xung ("tim nhân tạo") chảy trong một khe hẹp giữa hai màng, được rửa sạch từ bên ngoài bằng nước muối. Do diện tích hoạt động lớn của màng (~ 15000 cm 2), "chất thải" được loại bỏ khỏi máu tương đối nhanh (3-4 giờ) - các sản phẩm của quá trình trao đổi chất và phân hủy mô (ion urê, creatine, kali, v.v. .).

Bằng cách sử dụng các màng có độ xốp nhất định cho các bộ siêu lọc, ở một mức độ nhất định có thể tách các hạt keo theo kích thước của chúng, đồng thời xác định gần đúng kích thước của chúng. Phương pháp này được sử dụng để xác định kích thước hạt của một số virus và vi khuẩn.

Siêu lọc được sử dụng để làm sạch nước thải khỏi các tạp chất cơ học. Phương pháp này dùng để tách các phân tử chất lỏng ra khỏi các hạt của một hệ keo.

Tùy thuộc vào sự phân tán của nước thải, một số loại phân vùng lọc được sử dụng. Để vi lọc một lượng lớn nước tự nhiên tại các nhà máy nước, khi làm sạch chủ yếu khỏi sinh vật phù du và vi sinh vật, lưới kim loại được sử dụng, trong trường hợp làm sạch khỏi các hạt submicron và đại phân tử, màng polymer có kích thước lỗ khác nhau được sử dụng.

Câu hỏi và nhiệm vụ để tự kiểm soát

1. Ngành “Hóa chất keo” học những gì?

2. Dung dịch keo và dung dịch thật có gì khác nhau?

3. Mỗi kiểu phân loại hệ phân tán dựa vào đặc điểm nào?

4. Nêu các phương pháp thu được hệ phân tán? Bản chất của từng phương pháp là gì?

5. Làm thế nào để làm sạch các hệ thống keo? Tại sao bạn cần phải làm điều này?

chương 2
NHIỆT ĐỘNG HỌC
HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT

Trong các hệ thống phân tán, hầu hết tất cả các phân tử hoặc nguyên tử tạo nên một chất đều nằm trên giao diện. Các phân tử bề mặt này khác với các phân tử bên trong pha ở trạng thái năng lượng của chúng, dẫn đến sự xuất hiện của năng lượng bề mặt dư thừa. Năng lượng bề mặt dư thừa bằng tích của sức căng bề mặt và diện tích tiếp giáp:

Bất kỳ hệ thống nhiệt động nào cũng có xu hướng giảm năng lượng bề mặt của nó. Năng lượng bề mặt dư thừa có thể được giảm bằng cách:

· giảm sức căng bề mặt: hấp phụ, bám dính, thấm ướt, hình thành lớp điện kép;

· giảm diện tích bề mặt: hình cầu của các giọt (làm mịn bề mặt), liên kết của các hạt (đông tụ, tập hợp, kết dính).

Có hai cách tiếp cận chung để có được disp. hệ thống - phân tán và ngưng tụ. Phương pháp phân tán dựa trên việc nghiền các hạt vĩ mô thành kích thước nano (1-100 nm).

Mài cơ học không được sử dụng rộng rãi vì tiêu tốn nhiều năng lượng. Trong thực hành phòng thí nghiệm, mài siêu âm được sử dụng. Trong quá trình nghiền, hai quá trình cạnh tranh nhau: phân tán và kết tụ các hạt thu được. Tỷ lệ tốc độ của các quá trình này phụ thuộc vào thời gian nghiền, nhiệt độ, bản chất của pha lỏng, sự hiện diện của chất ổn định (thường là chất hoạt động bề mặt). Bằng cách chọn các điều kiện tối ưu, có thể thu được các hạt có kích thước yêu cầu, tuy nhiên, phân bố kích thước hạt khá rộng.

Thú vị nhất là sự phân tán tự phát của chất rắn trong pha lỏng. Một quá trình tương tự có thể được quan sát đối với các chất có cấu trúc phân lớp. Trong các cấu trúc như vậy, có sự tương tác mạnh giữa các nguyên tử bên trong lớp và tương tác v-d-v yếu giữa các lớp. Ví dụ, molypden và vonfram sunfua, có cấu trúc phân lớp, tự phân tán trong axetonitril để tạo thành các hạt lớp kép có kích thước nanomet. Trong trường hợp này, pha lỏng thâm nhập giữa các lớp, tăng khoảng cách giữa các lớp và tương tác giữa các lớp yếu đi. Dưới tác dụng của dao động nhiệt, xảy ra sự tách các hạt nano ra khỏi bề mặt của pha rắn.

phương pháp ngưng tụ chia thành vật lý và hóa học. Sự hình thành các hạt nano xảy ra thông qua một loạt các trạng thái chuyển tiếp trong quá trình hình thành các quần thể trung gian, dẫn đến sự xuất hiện của hạt nhân pha mới, sự phát triển tự phát của nó và sự xuất hiện của giao diện pha vật lý. Điều quan trọng là đảm bảo tốc độ hình thành phôi cao và tốc độ tăng trưởng thấp.

Các phương pháp vật lý được sử dụng rộng rãi để thu được các hạt siêu mịn kim loại. Các phương pháp này về cơ bản là phân tán-ngưng tụ. Trong giai đoạn đầu tiên, kim loại được phân tán thành các nguyên tử bằng cách bay hơi. Sau đó, do sự quá bão hòa của hơi nước, quá trình ngưng tụ xảy ra.

Phương pháp chùm phân tửđược sử dụng để thu được các lớp phủ có độ dày khoảng 10 nm. Vật liệu ban đầu trong buồng màng được nung nóng đến nhiệt độ cao trong chân không. Các hạt bay hơi, đi qua màng ngăn, tạo thành một chùm phân tử. Cường độ chùm tia và tốc độ ngưng tụ hạt trên đế có thể được thay đổi bằng cách thay đổi nhiệt độ và áp suất hơi phía trên vật liệu nguồn.

phương pháp khí dung bao gồm sự bay hơi của kim loại trong khí quyển hiếm khí trơ ở nhiệt độ thấp, sau đó là sự ngưng tụ của hơi. Phương pháp này được sử dụng để thu được các hạt nano Au, Fe, Co, Ni, Ag, Al; oxit, nitrua, sunfua của chúng.

tổng hợp đông lạnh dựa trên sự ngưng tụ của các nguyên tử kim loại (hoặc hợp chất kim loại) ở nhiệt độ thấp trong một chất nền trơ.

ngưng tụ hóa học. Một dung dịch keo vàng (đỏ) với kích thước hạt được Faraday thu được vào năm 1857. Sol này được trưng bày tại Bảo tàng Anh. Tính ổn định của nó được giải thích bằng sự hình thành DEL tại giao diện của dung dịch pha rắn và sự xuất hiện của thành phần tĩnh điện của áp suất không liên kết.

Thông thường, quá trình tổng hợp các hạt nano được thực hiện trong dung dịch trong các phản ứng hóa học. Phản ứng khử được sử dụng để thu được các hạt kim loại. Nhôm và borohydrua, hypophosphite, v.v., được sử dụng làm chất khử, ví dụ: sol vàng có kích thước hạt 7 nm thu được bằng cách khử vàng clorua bằng natri borohydride.

Các hạt nano của muối hoặc oxit kim loại thu được trong các phản ứng trao đổi hoặc thủy phân.

Chất hoạt động bề mặt tự nhiên và tổng hợp được sử dụng làm chất ổn định.

Các hạt nano thành phần hỗn hợp đã được tổng hợp. Ví dụ: Cd/ZnS, ZnS/CdSe, TiO 2 /SiO 2 . Các hạt nano như vậy thu được bằng cách lắng đọng các phân tử thuộc một loại (vỏ) trên một hạt nano đã được tổng hợp trước thuộc loại khác (lõi).

Nhược điểm chính của tất cả các phương pháp là sự phân bố kích thước rộng của các hạt nano. Một trong những phương pháp để kiểm soát kích thước của các hạt nano có liên quan đến việc chuẩn bị các hạt nano trong vi nhũ tương đảo ngược. Trong vi nhũ tương nghịch, pha phân tán là nước, môi trường phân tán là dầu. Kích thước giọt nước (hoặc chất lỏng phân cực khác) có thể rất khác nhau tùy thuộc vào điều kiện chuẩn bị và bản chất của chất ổn định. Một giọt nước đóng vai trò của một lò phản ứng trong đó một pha mới được hình thành. Kích thước của hạt thu được bị giới hạn bởi kích thước của giọt nước, hình dạng của hạt này lặp lại hình dạng của giọt nước.

phương pháp sol-gel bao gồm các giai đoạn sau: 1. chuẩn bị dung dịch ban đầu, thường chứa các alkoxide kim loại M(OR) n , trong đó M là silic, titan, kẽm, nhôm, thiếc, xeri, v.v., R là kiềm hoặc aryl; 2. tạo gel do phản ứng trùng hợp; 3. làm khô; 4. nhiệt luyện. thủy phân trong dung môi hữu cơ

M(OR)4 +4H 2 OM(OH)4 +4ROH.

Sau đó xảy ra phản ứng trùng hợp và tạo gel.

mM(OH)n  (MO)2 + 2mH 2 O .

phương pháp peptit hóa. Phân biệt giữa peptit hóa khi rửa kết tủa, peptit hóa kết tủa bằng chất điện phân; pept hóa bằng chất hoạt động bề mặt; pept hóa hóa học.

Quá trình peptit hóa trong quá trình rửa kết tủa được giảm xuống để loại bỏ chất điện phân khỏi kết tủa, gây ra sự đông tụ. Trong trường hợp này, độ dày của DEL tăng lên và lực đẩy tĩnh điện ion chiếm ưu thế so với lực hút liên phân tử.

Quá trình pept hóa kết tủa với chất điện phân có liên quan đến khả năng hấp phụ của một trong các ion chất điện phân lên các hạt, góp phần hình thành DES trên các hạt.

Pept hóa bằng chất hoạt động bề mặt. Các đại phân tử chất hoạt động bề mặt được hấp phụ trên các hạt hoặc cung cấp cho chúng một điện tích (chất hoạt động bề mặt ion) hoặc tạo thành một hàng rào hấp phụ-hòa tan để ngăn các hạt dính lại với nhau trong trầm tích.

Quá trình pept hóa hóa học xảy ra khi một chất được thêm vào hệ thống tương tác với chất trầm tích. Trong trường hợp này, một chất điện phân được hình thành, tạo thành DEL trên bề mặt của các hạt.

Hai phương pháp để có được các hệ thống phân tán - phân tán và ngưng tụ

Phân tán và ngưng tụ - phương pháp thu được các hệ phân tán tự do: bột, huyền phù, sol, nhũ tương, v.v. dưới sự phân tán hiểu được quá trình nghiền và nghiền một chất, bằng cách ngưng tụ - sự hình thành một hệ phân tán dị thể từ một chất đồng nhất do sự liên kết của các phân tử, nguyên tử hoặc ion thành tập hợp.

Trong thế giới sản xuất các chất và vật liệu khác nhau, các quá trình phân tán và ngưng tụ chiếm một trong những vị trí hàng đầu. Hàng tỷ tấn nguyên liệu và sản phẩm thu được ở trạng thái phân tán tự do. Điều này đảm bảo sự thuận tiện trong vận chuyển và liều lượng của chúng, đồng thời giúp thu được các vật liệu đồng nhất trong quá trình điều chế hỗn hợp.

Ví dụ như nghiền và nghiền quặng, than đá, sản xuất xi măng. Sự phân tán xảy ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu lỏng.

Sự ngưng tụ xảy ra trong quá trình hình thành sương mù, trong quá trình kết tinh.

Cần lưu ý rằng trong quá trình phân tán và ngưng tụ, sự hình thành các hệ phân tán đi kèm với sự xuất hiện của một bề mặt mới, tức là sự gia tăng diện tích bề mặt riêng của các chất và vật liệu, đôi khi lên tới hàng nghìn lần hoặc hơn. Do đó, để có được các hệ thống phân tán, với một số ngoại lệ, cần phải có năng lượng.

Trong quá trình nghiền và nghiền, vật liệu bị phá hủy chủ yếu ở những nơi có khuyết tật về độ bền (vết nứt lớn và vi mô). Do đó, khi quá trình nghiền tăng lên, độ bền của các hạt tăng lên, dẫn đến tăng mức tiêu thụ năng lượng để chúng phân tán hơn nữa.

Việc phá hủy vật liệu có thể được tạo điều kiện thuận lợi bằng cách sử dụng hiệu ứng chất kết dính – hấp phụ hạ thấp tính nghịch đảo của chất rắn. Hiệu ứng này là làm giảm năng lượng bề mặt với sự trợ giúp của chất hoạt động bề mặt, do đó tạo điều kiện thuận lợi cho sự biến dạng và phá hủy chất rắn. Là chất hoạt động bề mặt như vậy, ở đây được gọi là giảm độ cứng, có thể được sử dụng, ví dụ, kim loại lỏng để phá hủy kim loại rắn hoặc chất hoạt động bề mặt điển hình.

Chất làm giảm độ cứng được đặc trưng bởi một lượng nhỏ gây ra hiệu ứng Rebinder và tính đặc hiệu của hành động. Các chất phụ gia làm ướt vật liệu giúp môi trường thâm nhập vào những chỗ có khuyết tật và với sự trợ giúp của lực mao dẫn cũng tạo điều kiện cho chất rắn bị phá hủy. Chất hoạt động bề mặt không chỉ góp phần phá hủy vật liệu mà còn ổn định trạng thái phân tán, ngăn các hạt dính lại với nhau.

Các hệ thống có mức độ phân tán tối đa chỉ có thể thu được bằng phương pháp ngưng tụ.

Dung dịch keo cũng có thể thu được phương pháp ngưng tụ hóa học, dựa trên việc tiến hành các phản ứng hóa học, kèm theo sự hình thành các chất không hòa tan hoặc kém hòa tan. Với mục đích này, nhiều loại phản ứng được sử dụng - phân hủy, thủy phân, oxi hóa khử, v.v.

Thanh lọc các hệ thống phân tán.

Sol và dung dịch của các hợp chất có trọng lượng phân tử cao (HMC) chứa các hợp chất có trọng lượng phân tử thấp là tạp chất không mong muốn. Chúng được loại bỏ bằng các phương pháp sau.

lọc máu. Lọc máu trong lịch sử là phương pháp thanh lọc đầu tiên. Nó được đề xuất bởi T. Graham (1861). Sơ đồ của quả lọc đơn giản nhất được thể hiện trong hình. 3 (xem phụ lục). Sol cần tinh chế, hay dung dịch DCTC, được đổ vào một bình có đáy là màng giữ lại các hạt keo hoặc đại phân tử và cho các phân tử dung môi và tạp chất có trọng lượng phân tử thấp đi qua. Môi trường bên ngoài tiếp xúc với màng là dung môi. Các tạp chất phân tử thấp, nồng độ trong tro hoặc dung dịch cao phân tử cao hơn, đi qua màng vào môi trường bên ngoài (dịch thẩm tách). Trong hình, hướng của dòng tạp chất phân tử thấp được thể hiện bằng các mũi tên. Quá trình tinh chế tiếp tục cho đến khi nồng độ tạp chất trong tro và dịch thẩm tách trở nên gần bằng nhau (chính xác hơn là cho đến khi điện thế hóa học trong tro và dịch thẩm tách được cân bằng). Nếu bạn cập nhật dung môi, bạn có thể loại bỏ gần như hoàn toàn tạp chất. Việc sử dụng thẩm tách này là phù hợp khi mục đích của quá trình tinh chế là loại bỏ tất cả các chất có trọng lượng phân tử thấp đi qua màng. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, nhiệm vụ có thể khó khăn hơn - chỉ cần loại bỏ một phần nhất định các hợp chất phân tử thấp trong hệ thống. Sau đó, như một môi trường bên ngoài, một giải pháp của những chất phải được lưu trữ trong hệ thống được sử dụng. Nhiệm vụ này được đặt ra khi làm sạch máu khỏi các chất độc và chất độc phân tử thấp (muối, urê, v.v.).

siêu lọc. Siêu lọc là một phương pháp làm sạch bằng cách buộc môi trường phân tán cùng với các tạp chất có trọng lượng phân tử thấp thông qua các siêu lọc. Bộ siêu lọc là màng cùng loại được sử dụng để lọc máu.

Nhà máy siêu lọc đơn giản nhất được thể hiện trong hình. 4 (xem phụ lục). Dung dịch sol hoặc vòng tránh thai tinh khiết được đổ vào túi từ bộ siêu lọc. Sol phải chịu một áp suất dư so với áp suất khí quyển. Nó có thể được tạo ra bởi một nguồn bên ngoài (bình chứa khí nén, máy nén, v.v.) hoặc bởi một cột chất lỏng lớn. Môi trường phân tán được làm mới bằng cách thêm dung môi tinh khiết vào sol. Để tốc độ làm sạch đủ cao, việc cập nhật được thực hiện càng nhanh càng tốt. Điều này đạt được bằng cách áp dụng áp suất quá mức đáng kể. Để màng chịu được tải trọng như vậy, nó được áp dụng cho một giá đỡ cơ học. Lưới và tấm có lỗ, bộ lọc thủy tinh và gốm đóng vai trò hỗ trợ như vậy.

vi lọc . Vi lọc là sự phân tách bằng các bộ lọc các vi hạt có kích thước từ 0,1 đến 10 micron. Hiệu suất của vi lọc được xác định bởi độ xốp và độ dày của màng. Để đánh giá độ xốp, tức là tỷ lệ diện tích lỗ rỗng trên tổng diện tích bộ lọc, nhiều phương pháp được sử dụng: đục lỗ chất lỏng và khí, đo độ dẫn điện của màng, hệ thống đục lỗ chứa các hạt đã hiệu chuẩn của pha phân tán, v.v.

Bộ lọc vi xốp được làm từ các chất vô cơ và polyme. Bằng cách thiêu kết bột, màng có thể thu được từ sứ, kim loại và hợp kim. Màng polyme để vi lọc thường được làm từ cellulose và các dẫn xuất của nó.

điện phân. Việc loại bỏ các chất điện phân có thể được tăng tốc bằng cách áp dụng một sự khác biệt tiềm năng áp đặt bên ngoài. Phương pháp thanh lọc này được gọi là điện phân. Việc sử dụng nó để tinh chế các hệ thống khác nhau bằng các vật thể sinh học (dung dịch protein, huyết thanh, v.v.) bắt đầu nhờ công trình thành công của Doré (1910). Thiết bị của máy điện phân đơn giản nhất được thể hiện trong hình. 5 (xem tệp đính kèm). Vật cần làm sạch (dung dịch sol, vòng tránh thai) được đặt vào khoang giữa 1, môi trường được đổ vào 2 khoang bên. Trong khoang cực âm 3 và cực dương 5, các ion đi qua các lỗ trên màng dưới tác động của điện áp đặt vào.

Điện phân là thích hợp nhất để tinh chế khi có thể áp dụng điện áp cao. Trong hầu hết các trường hợp, ở giai đoạn thanh lọc ban đầu, các hệ thống chứa rất nhiều muối hòa tan và độ dẫn điện của chúng cao. Do đó, ở điện áp cao, một lượng nhiệt đáng kể có thể được giải phóng và những thay đổi không thể đảo ngược có thể xảy ra trong các hệ thống có protein hoặc các thành phần sinh học khác. Do đó, việc sử dụng điện phân làm phương pháp làm sạch cuối cùng là hợp lý, sử dụng tiền lọc máu.

kết hợp phương pháp làm sạch. Ngoài các phương pháp tinh chế riêng lẻ - siêu lọc và điện phân - sự kết hợp của chúng được biết đến: siêu lọc điện, được sử dụng để tinh chế và tách protein.

Có thể tinh chế và đồng thời tăng nồng độ của dung dịch hoặc dung dịch IUD bằng phương pháp gọi là điện phân. Phương pháp được đề xuất bởi V. Pauli. Khử điện cực xảy ra khi máy thẩm tách điện hoạt động mà không khuấy. Các hạt sol hay đại phân tử có điện tích riêng và dưới tác dụng của điện trường sẽ chuyển động có hướng về một trong các điện cực. Vì chúng không thể đi qua màng nên nồng độ của chúng tại một trong các màng tăng lên. Theo quy định, mật độ của các hạt khác với mật độ của môi trường. Do đó, tại vị trí nồng độ sol, khối lượng riêng của hệ khác với giá trị trung bình (thông thường, khối lượng riêng tăng khi nồng độ tăng). Sol đậm đặc chảy xuống đáy của thiết bị điện phân, và quá trình tuần hoàn xảy ra trong buồng, quá trình này tiếp tục cho đến khi các hạt gần như được loại bỏ hoàn toàn.

Các dung dịch keo và đặc biệt là các dung dịch keo đông khô, được tinh chế và ổn định, mặc dù không ổn định về nhiệt động lực học, có thể tồn tại vô thời hạn. Các dung dịch sol vàng đỏ do Faraday điều chế vẫn chưa trải qua bất kỳ thay đổi rõ ràng nào. Những dữ liệu này cho thấy các hệ keo có thể ở trạng thái cân bằng siêu bền.

Lọc, lọc máu, điện phân và siêu lọc được sử dụng để làm sạch các hệ thống phân tán khỏi tạp chất.

Lọc (lat. màng lọc- phớt) là phương pháp tách dựa trên việc cho hỗn hợp đã nghiền đi qua màng xốp. Trong trường hợp này, các hạt df nhỏ đi qua các lỗ của bộ lọc thông thường, trong khi các hạt lớn được giữ lại. Do đó, lọc cũng được sử dụng để loại bỏ các hạt lớn khỏi sự phân tán.

Lọc máu (gr. sự phân hủy- tách) là phương pháp loại bỏ các hợp chất có khối lượng phân tử thấp ra khỏi các hệ phân tán và dung dịch của DCTC sử dụng màng. Trong quả thẩm tách, hỗn hợp dịch cần thẩm tách được tách ra khỏi dung môi tinh khiết bằng một màng thích hợp (Hình 2.6). Các hạt DP và đại phân tử bị màng giữ lại, còn các phân tử nhỏ và ion kích thước nhỏ khuếch tán qua màng vào dung môi và ở…
sự thay thế đủ thường xuyên của nó có thể được loại bỏ gần như hoàn toàn khỏi hỗn hợp có thể thẩm tách.

Khả năng phân tách của màng đối với các chất có trọng lượng phân tử thấp dựa trên thực tế là các phân tử và ion nhỏ tự do đi qua các lỗ (mao quản) thâm nhập vào màng hoặc hòa tan trong chất màng.

Nhiều loại màng khác nhau, cả tự nhiên và nhân tạo, đều được sử dụng làm màng lọc máu. Màng tự nhiên: bong bóng bò hoặc lợn, bong bóng cá. Nhân tạo: phim làm từ nitrocellulose, cellulose axetat, giấy bóng kính, gelatin và các polyme khác.

Có rất nhiều loại máy lọc máu - thiết bị lọc máu. Tất cả các quả lọc máu đều được chế tạo theo nguyên tắc chung. Hỗn hợp được thẩm tách (dịch bên trong) được chứa trong một bình mà nó được ngăn cách với nước hoặc dung môi khác (dịch bên ngoài) bằng một màng (Hình 2.6). tốc độ lọc máu tăng lên cùng với sự gia tăng bề mặt màng, độ xốp và kích thước lỗ rỗng của nó, cùng với sự gia tăng nhiệt độ, cường độ trộn của chất lỏng được thẩm tách, tốc độ thay đổi của chất lỏng bên ngoài và giảm khi sự gia tăng của màng độ dày.

Để tăng tốc độ thẩm tách các chất điện phân có trọng lượng phân tử thấp, người ta sử dụng phương pháp điện phân. Với mục đích này, một điện trường không đổi được tạo ra trong quả lọc máu với điện thế giảm từ 20-250 V / cm trở lên (Hình 2.7). Thực hiện lọc máu trong điện trường cho phép tăng tốc độ thanh lọc của các hệ thống phân tán lên vài chục lần.

Siêu lọc (lat. Cực kỳ- vượt quá, màng lọc- nỉ) được sử dụng để làm sạch các hệ thống có chứa vi hạt (sol, dung dịch DCTC, huyền phù vi khuẩn, vi rút). Phương pháp này dựa trên việc buộc hỗn hợp được tách ra thông qua các bộ lọc có lỗ chân lông chỉ cho phép các phân tử và ion của các chất có trọng lượng phân tử thấp đi qua. Siêu lọc có thể được coi là thẩm tách áp lực. Nó được sử dụng rộng rãi để làm sạch nước, protein, axit nucleic, enzyme, vitamin, v.v.