6. Metode de purificare a soluțiilor: dializă, electrodializă, ultrafiltrare
Dializa. sol cleanable, se toarnă în vas, fundul care este membrana impiedica particulele coloidale sau macromolecule și molecule de solvent transmisive și impurități cu greutate moleculară mică. Mediul extern care intră în contact cu membrana este un solvent. Concentrația scăzută de impurități cu greutate moleculară în soluția coloidală sau macromolecular trece deasupra prin membrana în mediul extern (dializat). Purificarea se efectuează până când concentrațiile de impurități din cenușă și din dializă devin aproape de amploare. Dacă actualizați solventul, puteți elimina aproape complet impuritățile.
Această utilizare a dializei este recomandabilă atunci când obiectivul de purificare este îndepărtarea tuturor substanțelor moleculare moleculare care trec prin membrană. Cu toate acestea, într-o serie de cazuri, sarcina poate fi mai dificilă - este necesar să se elimine numai o anumită parte a compușilor cu conținut scăzut de molecule din sistem. Apoi, ca mediu extern, este utilizată o soluție a acelor substanțe care trebuie stocate în sistem. Această sarcină este pusă în purificarea sângelui din zguri și toxine cu greutate moleculară mică (săruri, uree, etc.). Dacă ștergeți toate componentele moleculare scăzute ale sângelui într-un rând, începe distrugerea celulelor, care, la rândul său, poate duce la moartea corpului.
Electrodializă. Purificarea de la electroliți poate fi mult accelerată de acțiunea diferenței de potențial aplicată (electromigrare). Această metodă de purificare se numește electrodializă. Este folosit pentru a curăța diferite obiecte biologice (soluții proteice, ser de sânge etc.).
Ultrafiltrarea. Ultrafiltrarea este o metodă pentru purificarea sistemelor coloidale prin forțarea mediului de dispersie împreună cu impuritățile moleculare scăzute prin ultrafiltre. Ultrafiltrele sunt membrane de același tip ca cele pentru dializă. Turnat din ultrafilter turnat sol curat sau soluție de substanță moleculară mare. Presiunea este aplicată la cenușă, care este excesivă în comparație cu presiunea atmosferică. Mediul de dispersie este actualizat prin adăugarea unui solvent pur la sol.
Ultrafiltrarea este folosit nu numai pentru îndepărtarea amestecului de componente cu greutate moleculară mică, dar, de asemenea, pentru sistemele, separarea substanțelor cu greutăți moleculare diferite de concentrare. apă reziduală Această metodă a fost purificată este separat din produșii microbieni sinteză lichide de cultură, substanțe biologic active concentrate: proteine, enzime, antibiotice etc.
În ultimii ani, ultrafiltrarea împreună cu dializa a devenit larg răspândită în clinica de prelucrare a sângelui. Această metodă este utilizată pentru a elimina substanțele toxice din corp și, dacă este necesar, pentru a elimina excesul de lichid.
II. Secțiunea "Proprietățile optice ale sistemelor coloidale"
1. Proprietățile optice ale sistemelor coloidale. Opalescență și fluorescență
Trecerea luminii prin sistemul coloidal provoacă trei efecte optice: absorbția, reflexia și împrăștierea razelor. Absorbția este inerentă în toate sistemele, în timp ce reflexia este mai caracteristică sistemelor dispersate gros (emulsii și suspensii), unde dimensiunea particulei este mai mare decât lungimea de undă a iradierii. Prin urmare, spre deosebire de soluțiile moleculare și ionice care nu au o interfață de fază și sunt optic omogene, soluțiile coloidale împrăștie lumină.
Acest lucru se manifestă prin opalescență sub forma unei strălucite mată albastră atunci când este iluminată de lumina laterală. Atunci când un fascicul paralel de lumină este trecut printr-o soluție coloidală, se observă un con de lumină împrăștiată - efectul Tyndall. Prin capacitatea de a împrăștia lumina este posibil să se determine concentrația de particule coloidale în soluție - metoda nefelometriei.
Opalescența (împrăștierea luminii) se observă numai atunci când lungimea de undă a undei luminoase este mai mare decât dimensiunea particulelor fazei dispersate. Dacă lungimea de undă a undei luminoase este mult mai mică decât diametrul particulei, lumina reflectă în turbiditate.
Lampa dispersată are acea caracteristică care se răspândește în toate direcțiile. Intensitatea luminii împrăștiate în direcții diferite este diferită.
Cu opalescență, este similară fluorescenței, caracteristică soluțiilor adevărate ale unor coloranți. Este soluția atunci când este văzut în lumina reflectată are o culoare diferită față de transmisie, și este posibil să vedem același con Tyndall ca și în sistemele tipice coloidale. Totuși, în esență, acestea sunt fenomene complet diferite. Opalescența rezultă din dispersia luminii, lungimea de undă a undelor luminii difuze este aceeași cu cea a incidentului. Fluorescența este același fenomen intramoleculară care constă în absorbția selectivă a moleculei substanței fasciculului de lumină și transformând-o în fasciculul de lumină de pe cealaltă lungime de undă, mai lungă.
2. Absorbția luminii prin sisteme de dispersie. Dependența absorbției de concentrație. Legea Bouguer-Lambert-Bera
În anii 1760. Lambert, și chiar mai devreme, Bouguer a stabilit următoarea relație între intensitatea luminii transmise și grosimea mediei prin care a trecut această lumină:
,
unde este intensitatea luminii transmise;
- intensitatea luminii incidente;
- grosimea luminii absorbante.
Conform legii Bouguer-Lambert, fiecare strat succesiv absoarbe aceeași proporție de lumină transmisă ca cea precedentă.
Ber a arătat că coeficientul de absorbție al soluțiilor cu un solvent absolut incolor și transparent este proporțional cu concentrația molară a substanței dizolvate :.
Introducând valoarea coeficientului de absorbție molară în ecuația Bouguer-Lambert, obținem legea Bouguer-Lambert-Beer:
,
Legea stabilește dependența intensității luminii transmise de grosimea stratului și de concentrația substanței dizolvate.
Logaritmul ecuației, obținem:
,
unde este densitatea optică a soluției;
Dacă soluția nu adsoarbă lumina, atunci legea Bouguer-Lambert-Beer are forma:
,
și anume Intensitatea luminii transmise va fi egală cu intensitatea luminii incidente.
Coeficientul de absorbție molară depinde de lungimea de undă a luminii absorbante, de temperatura și natura solutului și solventului și este independent de concentrația soluției.
Aplicăm legea Bouguer-Lambert-Beer pentru solurile cu dispersie ridicată dacă stratul lichid nu este prea gros și concentrația soluției nu este prea mare.
Pentru solurile metalice, ecuația de absorbție a luminii trebuie să țină cont de dispersia sistemului:
,
Informații despre lucrarea "Chimie coloidală"
Sectiunea: Chimie
Numărul de caractere cu spații: 51498
Număr de mese: 0
Număr de imagini: 4
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: