- trong quá trình này, các phân tử chất tan được phân tán trong cấu trúcmicelle. - Dung dịch được tạothành theo cơ chế này vừa có cấu trúc dung dịch thật vừa có cấu trúc hệ phân tán keo. - Trình bày được khái niệm về hệ phân tán, dung dịch thật, hệ phân tán keo, hệ phân tán thô.2. - Trình bày được các đặc điểm và thành phần của các hệ phân tán.3. - Viết được một số biểu thức biểu thị thuộc tính chung của các hệ phân tán.4. - Làm được một số bài tập vận dụng về hệ phân tán.Biên soạ n: ThS. - Nguyễn Minh Kha Trang 66 Bài giảng: HÓA LÝ DƯỢC Dựa vào kích thước hạt pha phân tán của hệ, người ta đề cập đến 3 loại hệ phântán: hệ phân tán phân tử (dung dịch thật), hệ phân tán keo và hệ phân tán thô. - Hệ phân tán phân tử: kích thước hạt pha phân tán nhỏ hơn đơn vị nanomet,không quan sát được kính hiển vi điện tử, khuếch tán nhanh. - Hệ phân tán keo: kích thước hạt pha phân tán từ 1 nm đến 500 nm, có thể quansát bằng kính hiển vi điện tử, khuếch tán rất chậm. - Hệ phân tán thô: kích thước hạt các tiểu phân pha phân tán lớn hơn 500 nm, cóthể quan sát qua kính hiển vi thông thường, không khuếch tán.I. - CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1 Hệ phân tán Trong đời sống, hệ phân tán có xung quanh ta. - Một cốc nước đường, nước canh (súp),cốc nước sữa,… đều là các hệ phân tán. - Dung dịch NaCl 0,9% là hệ phân tán phân tử. - Môi trường phân tán là nước, phaphân tán là các ion Na+(hydrat) và Cl-(hydrat). - Cốc sữa tươi vinamilk có pha phân tán là các hạtmịn kém hòa tan là bột sữa, chất phụ gia,… phân tán trong môi trường nước. - Hệ phân tán thường được xét chung với 2 loại: hệ phân tán đồng thể và hệ phântán dị thể. - Hệ đồng thể: là hệ phân tán không có bề mặt phân chia pha mà qua bề mặt nàytính chất hóa – lý của hệ biến đổi đột ngột. - Hệ dị thể: là hệ phân tán có bề mặt phân chia pha. - Về cảm quan, hệ phân tán đồng thể là hệ trong suốt, đồng nhất. - hệ phân tán dị thể bịmờ đục.Biên soạ n: ThS. - hình b – Hệ đồng thể Một số chế phẩm bào chế dưới dạng hệ phân tán đồng thể hoặc dị thể. - 1.2 Các loại hệ phân tán 1.2.1 Dung dịch thật Dung dịch thật là hệ phân tán đồng thể chứa các hạt pha phân tán có kích thướcnhỏ hơn 1 nm. - 1.2.2 Hệ phân tán keo Hệ phân tán keo (hay hệ keo) là hệ phân tán vi dị thể chứa các hạt pha phân táncó kích thước từ 1nm đến 100 nm phân tán trong môi trường phân tán. - Các tiểu phân pha phân tán tương đối lớn hơn các hạt phân tán của dung dịch thậtnhưng độ phân tán tương đối đủ lớn để không làm xuất hiện bề mặt phân chia pha. - Nguyễn Minh Kha Trang 68 Bài giảng: HÓA LÝ DƯỢC Là hệ phân tán chứa các thiểu phân pha phân tán trong môi trường phân tán lỏngmà kích thước hạt từ 100nm đến 400 nm. - Trong hệ bán keo, sự tồn tại các pha phân tán thường được ghi nhận là. - 1.2.4 Hệ phân tán thô Là hệ phân tán chứa các hạt pha phân tán có kích thước lớn hơn 500 nm phân tántrong môi trường phân tán. - Hệ phân tán thô còn gọi là hệ phân tán dị thể. - Hệ này có bề mặt phân chia pha.Một số hệ phân tán thô có ý nghĩa quan trọng trong y – dược như. - Hỗn dịch: là hệ phân tán thô có pha phân tán rắn phân tán trong môi trườngphân tán lỏng mà chúng không hoặc rất ít tan vào nhau. - Nhũ tương: là hệ phân tán thô chứa pha phân tán lỏng phân tán trong môitrường phân tán lỏng không đồng tan. - Dung dịch thật chứa chất tan phân tán trong dung môi bằng lược khuếch tán vàsolvat hóa. - Hệ phân tán keo chứa pha phân tán lỏng, rắn hoặc khí phân tán trong môi trườngphân tán đa dạng (rắn, lỏng hoặc khí). - Chẳng hạn, sương mù là hệ phân tán keo lỏng –khí. - khói là hệ phân tán rắn – khí. - Nhũ tương chứa pha phân tán là các giọt lỏng ít tan hoặc không tan trong môitrường phân tán lỏng. - Khi tăng nồng độ pha phân tán thì độ bền hệ giảm nhanh dẫn đến sựkhông ổn định của hệ. - Hệ phân tán gây ra một số tính chất hóa lý nhất định và mang tính đặc trưng cho hệ:Biên soạ n: ThS. - Nguyễn Minh Kha Trang 70 Bài giảng: HÓA LÝ DƯỢC - Hệ phân tán phân tử: có tính không cản quan, cho ánh sáng đi qua tốt, có thể tạokhúc xạ. - Hệ keo: có tính chất động học, quang học và điện học đặc trưng và chịu ảnh hưởngnhiều bởi nồng độ pha phân tán trong hệ. - Sự sa lắng trong hệ phân tán thôIII. - Độ phân tán là đại lượng đặc trưng cho độ mịn của hệ phân tán và được xácđịnh bằng nghịch đảo kích thước hạt phân tán. - d là kích thước hạt phân tán - r là bán kính hạt (coi như hạt có hình cầu) thứ nguyên của D là cm-1.Biên soạ n: ThS. - 3.2 Diện tích bề mặt của hệ phân tán - Đối với dung dịch thật: kích thước hạt pha phân tán rất nhỏ nên độ phân tán vôcùng lớn và hệ không có bề mặt phân chia pha. - Với hệ keo và hệ phân tán thô: các hạt pha phân tán có kích thước đủ lớn và cóđộ phân tán D giảm dần và tạo ra bề mặt phân cách pha. - Bề mặt riêng của hệ phân tán: là bề mặt phân chia giữa 2 pha (pha phân tán và môitrường phân tán) trong một đơn vị thể tích hoặc một đơn vị khối lượng của pha phân tán. - phan tan Sự biểu thị mối quan hệ giữa bề mặt riêng và kích thước hạt pha phân tán đượcbiểu diễn theo dạng: 1 S = k. - (4-3) d S Dung dịch thật Hệ keo Hệ bán keo Hệ phân tán thô Hình 4-3. - Sự phụ thuộc giữa bề mặt riêng và độ phân tán Nếu xem hạt pha phân tán là hình cầu, bề mặt riêng của hệ được tính theo biểuthức: 6 S= (4-4) d Với hệ phân tán thô: 10-5 < d < 10-4 (cm) nên bề mặt riêng được tính bằng (4-4) tađược:Biên soạ n: ThS. - Nguyễn Minh Kha Trang 72 Bài giảng: HÓA LÝ DƯỢC 60000 < S < 600000 (cm2) 3.3 Độ ổn định hệ phân tán Hệ keo và hệ vi dị thể có bề mặt phân chia pha khá lớn. - 0 vì vậy, ta cần phải làm giảm sức căng bề mặt pha phân tán bằng cách đưa các chấtHĐBM lên bề mặt pha phân tán.IV. - Trong các ngành Y- Dược, lĩnh vực hóa học chất keo cung cấp nhiều kiến thức cơbản về các quá trình hóa lý của hệ phân tán để nghiên cứu thuốc tác dụng của thuốc.Biên soạ n: ThS. - Nguyễn Minh Kha Trang 73 Bài giảng: HÓA LÝ DƯỢC - Các dạng thuốc tiêm, thuốc nước phần lớn là hệ phân tán phân tử hoặc ion. - Các dạng viên nén, viên nang, viên bao đều là các hệ phân tán rắn. - Anh/chị hãy trình bày các khái niệm: hệ phân tán, dung dịch thật, hệ phân tán keo,nhũ tương và dịch treo? 2. - Trình bày một số đặc điểm cơ bản của hệ phân tán keo, hỗn dịch, nhũ tương vàgel? 3. - Viết các biểu thức xác định độ phân tán và bề mặt riêng của hệ? 4. - Nguyễn Minh Kha Trang 75 Bài giảng: HÓA LÝ DƯỢC Căn cứ theo mức độ tương tác thân – kỵ của các tiểu phân keo với môi trườngphân tán, hệ keo được chia thành 3 loại: 1.1 Keo Thân Dịch Hệ keo này chứa các tiểu phân pha phân tán có kích thước lớn của các chất hữu cơ,các polymer trong khoảng từ 1 nm đến không quá 500 nm. - Quá trình phân tán các tiểu phân keo xảy ra tự nhiên. - Các tiểu phân keo bị solvat hóa bởi tiểu phân môi trường phân tán. - 1.2 Keo Sơ Dịch Hệ keo này chứa các tiểu phân pha phân tán kết tủa từ chất vô cơ không tương táchoặc tương tác yếu với các tiểu phân môi trường phân tán. - Quá trình phân tán các tiểu phân keo vào môi trường không tự xảy ra, cần có lựcphân tán và chất gây phân tán. - Đối với môi trường phân tán là pha nước, nồng độ micelle tới hạn giảm khi có mặtchất điện ly, có thể kết vón micelle khi nồng độ chất điện ly cao.Biên soạ n: ThS. - Nước đóng vai trò pha phân tán chuyển động về Catốt dưới tác dụng của điệntrường gọi là hiện tượng điện thẩm. - Có nhiều phương pháp phân tán. - Phân tán bằng cơ học hoặc bằng siêu âm là haiphương pháp cơ bản nhất. - Quá trình phân tán nhỏ hơn được thực hiện trong môi trường lỏng trongnhững cối say tròn hoặc các cối xay keo .Biên soạ n: ThS. - Nguyễn Minh Kha Trang 89 Bài giảng: HÓA LÝ DƯỢC Trong các cối xay này, các hạt thô chịu các lực va đập mạnh mẽ và vỡ ra thành cáchạt mịn hơn, nhờ có chất làm bền có sẵn trong môi trường, hệ phân tán thu được có thểbền vững. - trong môi trường phân tán lỏng (có thêm chấtlàm bền) hạt thu được có thể đạt tới độ phân tán keo. - 5.1.4 Phương pháp phân tán bằng hồ quang điện Phương pháp này thường được sử dụng để điều chế sol kim lọai. - Hệ phân tán sẽ bền vững nếu cho sẵc vào đó chất ổn định. - Nguyễn Minh Kha Trang 90 Bài giảng: HÓA LÝ DƯỢC 5.1.5 Phương pháp phân tán bằng keo tán Khi làm tan kết tủa do sự keo tụ gây ra tức là ta đã thực hiện sự keo tán. - Keo tán bằng chất điện ly: xảy ra khi thêm chất điện ly chứa ion có thể tham giaxây dựng mạng lưới phân tử của pha phân tán hoặc bị hấp thụ vào bề mặt hạt. - 5.2 Điều chế dung dịch keo bằng phương pháp ngưng tụ 5.2.1 Nguyên tắc Phương pháp ngưng tụ là quá trình ngược lại với phương pháp phân tán. - Nguyễn Minh Kha Trang 91 Bài giảng: HÓA LÝ DƯỢC Lý thuyết về sự tạo pha phân tán mới cho thấy quá trình ngưng tụ tạo pha mớichính là sự kết tinh. - Nguyễn Minh Kha Trang 92 Bài giảng: HÓA LÝ DƯỢCtrường hợp đó thì mới hình thành nhiều tinh thể nhỏ ứng với kích thước của hạt keo và hệthu được sẽ gần đơn phân tán. - 5.2.3 Phương pháp thay thế dung môi Cho pha phân tán hòa tan vào một dung môi thích hợp, trong đó có sẵn chất ổnđịnh. - KHÁI NIỆM CHUNG 1.1 Hỗn dịch Hỗn dịch là hệ phân tán thô có chứa các tiểu phân pha phân tán rắn không hòa tantrong môi trường phân tán lỏng mà kích thước các tiểu phân pha phân tán lớn hơn tiểuphân keo. - Các hệ này được xem xét nhưnhững hệ phân tán keo. - 1.2 Nhũ tương Nhũ tương là hệ phân tán dị thể chứa các tiểu phân pha phân tán lỏng không đồngtan phân tán trong môi trường phân tán lỏng mà kích thước các tiểu phân pha phân tántừ 0,1 m đến và chục m. - Nguyễn Minh Kha Trang 98 Bài giảng: HÓA LÝ DƯỢC 1.3 Gel Gel là hệ phân tán keo có các tiểu phân pha phân tán lỏn tương tác ái lực mạnh vớimôi trường phân tán rắn hình thành các cấu trúc solvat nhất định. - môi trường phân tán + chất ổn định vật lý/hóa học. - Pha nước hoặc pha dầu (môi trường phân tán lỏng): chứa các chất phân tán trong nó. - Pha nước hoặc pha dầu là dược chất (pha phân tán lỏng): bị phân tán trong pha khác. - Pha nội là pha phân tán có tính chất gián đoạn phân tán trong môi trường phân tánlỏng. - Môi trường phân tán có tính chất liên tục bao bọc các tiểu phân pha phân tán gọi làpha ngoại. - 2.3 Gel Thành phần chính của gel gồm: pha phân tán lỏng phân tán trong môi trường phân tánrắn cùng với các chất ổn định hệ gel. - Pha phân tán lỏng tương tác ái lực rất mạnh với môi trường phâ tán rắn tạo thành cấutrúc solvat: trạng thái dung dịch gel ban đầu cấu trúc gel hoàn chỉnh Hình 5-1. - Sự chuyển trạng thái cấu trúc tiểu phân tán trong gel.III. - Phối hợp lực phân tán và kỹ thuật khuấy đến khi 2 pha phân tán thành nhũ tươngvề nhiệt độ phòng. - 3.2.2 Phương pháp phân tán pha nội vào pha ngoại Các chất điện ly gây kết vón tiểu phân, gây tách pha cần pha loãng, phối hợp dầnvào nhũ tương. - Dùng lực gây phân tán tạo thành nhũ tương đặc. - Một trong 2 pha sẽ tách ra thành các tiểu phân phân tán thành nhũ tương. - Nguyễn Minh Kha Trang 101 Bài giảng: HÓA LÝ DƯỢC Khi điều chế gel: người ta điều chế các dung dịch keo rồi tăng dần nồng độ tiểuphân tán để chuyển chúng trở thành môi trường phân tán với cấu trúc gel hoàn chỉnhđược hình thành.IV. - d là tỷ trọng tiểu phân pha phân tán - do là tỷ trọng môi trường phân tán - a là kích thước tiểu phân. - Cần chop ha phân tán ở dạng kết tinh bền, dạng vi tinh thể. - Các chất gây phân tán thường dùng như lecithin và dẫn chất của nó. - Tập trung lên bề mặt tiếp xúc giữa 2 pha, tạo lớp áo bảo vệ tiểu phân pha phântán, có độ bền cơ học, có tính ái lực tốt với môi trường phân tán và có thể tích điện.Biên soạ n: ThS. - Nguyễn Minh Kha Trang 105 Bài giảng: HÓA LÝ DƯỢC - Lớp áo bảo vệ hình thành có tác dụng dễ phân tán các tiểu phân vào môi trườngvà làm bền trạng thái tập hợp. - Nguyễn Minh Kha Trang 107 Bài giảng: HÓA LÝ DƯỢC Bài 1: Tính tốc độ tách lớp của các tiểu phân nhũ tương, biết rằng đường kính trungbình của tiểu phân pha phân tán là 5 m, độ nhớt của pha ngoại là 0,5 poise (0,5dyn.s.cm-2 = 0,5 g.cm-1.s-1)
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt