Tài liệu Điều chế các hệ keo và khảo sát một số tính chất của chúng

Hoá học chất keo - hay chính xác hơn, hoá học các hệ phân tán - nghiên cứu các hệ bao
gồm một pha phân tán ở dạng chia nhỏ thành hạt, phân bố trong một môi trường phân tán liên
tục. Các hạt có kích thước quy ước từ 1 mà ư 100 mà (10–7 ư 10–5 cm), nghĩa là lớn hơn kích
thước phân tử, nên hệ là dị thể nhưng chưa đủ lớn để có thể phát hiện bằng kính hiển vi nên
hệ là siêu vi dị thể. Những hệ chứa các hạt như thế có tên là SON.
Hoá học chất keo còn nghiên cứu các hệ chứa các hạt có kích thước lớn hơn 100 mà,
được gọi là các hệ phân tán vi dị thể hoặc các hệ phân tán thô. Các hệ thô được gọi là huyền
phù nếu các hạt là pha rắn, được gọi là nhũ tương nếu các hạt là pha lỏng và gọi là bọt nếu hạt
là khí được phân bố trong các môi trường lỏng.
Do các hạt keo có kích thước nhỏ nên chúng có bề mặt riêng rất lớn. Vì vậy, hệ keo có
năng lượng bề mặt rất lớn và không bền vững nhiệt động học. Các hạt có xu hướng liên kết lại
với nhau thành những hạt lớn hơn (làm cho bề mặt riêng nhỏ đi và năng lượng bề mặt giảm)
rồi lắng xuống. Quá trình đó được gọi là sự keo tụ. Để giữ cho các hệ keo được bền vững ở
một mức độ nào đó người ta phải thêm vào hệ các chất ổn định (hay chất làm bền). Cơ chế
của sự làm bền trong đại đa số trường hợp là do hạt keo hấp phụ một loại ion của chất làm
bền, làm tăng điện tích của hạt keo, khiến cho lực đẩy tĩnh điện giữa các hạt keo tăng lên,
ngăn cản sự liên kết của các hạt.
Có hai cách chế tạo các hệ phân tán. Cách thứ nhất là chia nhỏ vật chất cho đến khi thu
được các hạt có kích thước cỡ hạt keo, các phương pháp theo cách này gọi là phương pháp
phân tán.Ví dụ, người ta xay lưu huỳnh rồi phân bố vào nước, lưu huỳnh là pha phân tán và
nước là môi trường phân tán. Cách thứ hai là tập hợp các phân tử, nguyên tử hay ion có sẵn
trong môi trường lại thành các hạt có kích thước cỡ hạt keo. Các phương pháp theo cách này
gọi là phương pháp ngưng tụ. Ví dụ, son AgI được chế tạo bằng cách cho AgNO3 phản ứng
với KI. Các ion Ag+ và Iư trong môi trường sẽ tập hợp lại thành các hạt keo AgI.
Một điều kiện thiết yếu cho cả hai phương pháp trên là pha phân tán phải thực tế không
tan trong môi trường phân tán hay nói cách khác pha phân tán không có tương tác với môi
trường. Chính vì thế mà các hệ keo chế tạo bằng hai cách trên được gọi là hệ keo kị lưu.
Ngoài ra còn có các hệ keo ưa lưu, điển hình là dung dịch các chất cao phân tử, trong đó các
phân tử có tương tác với môi trường và tạo thành dung dịch thật. Vì vậy, để chế tạo chúng
người ta chỉ cần cho chất CPT vào môi trường thích hợp, chất này sẽ tự hoà tan vào môi
trường đó. Song nếu môi trường là một dung môi tồi đối với chất CPT thì người ta vẫn có thể
chế tạo dung dịch keo của chất CPT bằng phương pháp phân tán hay ngưng tụ và thu được
các hệ keo kị lưu.