Trong thế giới hóa học, hai khái niệm huyền phù và keo thường xuất hiện thay thế cho nhau nhưng giữa chúng có sự khác biệt khá rõ ràng. Huyền phù là một hỗn hợp không đồng nhất chứa các hạt rắn đủ lớn để lắng xuống, cũng như các hạt trong chất keo tương đối nhỏ và thường không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Bài viết này sẽ đi sâu vào sự khác biệt giữa hai loại này và tiết lộ tầm quan trọng của chúng trong cuộc sống hàng ngày cũng như các ứng dụng công nghiệp.
Huyền phù là các tạp chất trong chất lỏng không thể hòa tan trong chất lỏng nhưng có thể lơ lửng trong đó. Các hạt rắn của hỗn hợp này thường lớn hơn một micron và sẽ lắng xuống sau một thời gian. Ví dụ, sự lơ lửng của cát trong nước là một ví dụ phổ biến.
Các hạt rắn lơ lửng có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi và sẽ lắng xuống theo thời gian, tạo thành kết tủa.
Trái ngược với huyền phù, chất keo là hỗn hợp chứa các hạt rắn rất nhỏ thường không lắng xuống. Đường kính của các hạt keo thường dao động từ 1 nanomet đến 1 micron. Chất keo, chẳng hạn như sữa hoặc nước thơm, là hỗn hợp ổn định, thường không tách rời hoặc lắng xuống theo thời gian.
Sự khác biệt chính giữa huyền phù và keo là kích thước của các hạt và hành vi của chúng. Ở dạng huyền phù, các hạt lắng xuống theo thời gian, trong khi ở dạng keo, các hạt vẫn lơ lửng. Huyền phù không ổn định về mặt vật lý, nhưng độ ổn định của chúng có thể được kéo dài bằng cách sử dụng các chất tạo huyền phù thích hợp hoặc khuấy trộn cơ học. Điều này làm cho hệ thống treo đặc biệt quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp.
Trong công nghiệp hóa chất hiện đại, công nghệ trộn cắt tốc độ cao được sử dụng để sản xuất nhiều loại huyền phù mới. Những kỹ thuật này có thể giúp đảm bảo rằng huyền phù duy trì được đặc tính của chúng trong quá trình bảo quản và vận chuyển. Vậy độ ổn định vật lý của hệ thống treo được giám sát như thế nào?
Tán xạ nhiều ánh sáng kết hợp với quét dọc là kỹ thuật được sử dụng phổ biến nhất để theo dõi trạng thái phân tán của sản phẩm nhằm phát hiện và định lượng sự không ổn định.
Thế Zeta là một thông số quan trọng khi phân tích độ ổn định của huyền phù. Thông số này cho thấy mức độ lực đẩy tĩnh điện giữa các hạt và có thể ảnh hưởng đến độ ổn định của hệ thống treo. Điều đặc biệt quan trọng đối với người lập công thức là phải hiểu các thông số này để đảm bảo hiệu suất của sản phẩm trong quá trình sử dụng.
Quá trình ổn định hệ thống treo có thể kéo dài hàng tháng, thậm chí hàng năm. Vì vậy, trong quá trình thiết kế sản phẩm mới, các nhà thiết kế thường cần sử dụng các phương pháp tăng tốc để rút ngắn thời gian phát triển. Phương pháp tăng tốc phổ biến nhất là sử dụng năng lượng nhiệt để tăng tốc độ xuất hiện các quá trình không ổn định bằng cách tăng nhiệt độ.
Trong khi đẩy nhanh quá trình không ổn định, cũng cần xem xét cẩn thận môi trường ứng dụng cuối cùng của sản phẩm để mô phỏng các điều kiện sử dụng thực tế.
Có rất nhiều ví dụ về sự lơ lửng trong cuộc sống, bao gồm nước bùn, bột lơ lửng trong nước, dưa chua trong dấm, v.v. Những huyền phù này không chỉ phổ biến trong gia đình mà còn đóng một vai trò quan trọng trong các quy trình công nghiệp.
Sự khác biệt giữa huyền phù và keo không chỉ ảnh hưởng đến việc thiết kế các thí nghiệm hóa học mà còn có thể ảnh hưởng đến tác dụng và ứng dụng cuối cùng của sản phẩm. Với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, liệu trong tương lai chúng ta có thể khám phá thêm nhiều điều bí ẩn về các hỗn hợp này và đạt được những đột phá lớn hơn trong sản xuất, ứng dụng hay không?