Huyền phù là gì?
Huyền phù là một hỗn hợp không đồng nhất gồm các hạt chất rắn phân tán lơ lửng trong môi trường chất lỏng.
Ví dụ về huyền phù
Khi khuấy bột mì, bột sắn dây với nước lọc thì sau một khoảng thời gian sẽ thấy bột mì, bột sắn dây lắng đọng xuống phía dưới.
Thành phần của huyền phù
Huyền phù là một hệ hai pha và nó bao gồm 2 thành thần: pha hòa tan hoặc pha phân tán và pha phân tán.
1. Giai đoạn hòa tan
Pha hòa tan hoặc phân tán được hình thành từ những hạt rắn trong hỗn hợp huyền phù. Và vì nó là lyophobic nên nó không hòa tan và là dung môi tác giả bởi sự khác biệt của nó trong phân cực. Chất tan càng đông đồng nghĩa thời gian lắng của nó càng ngắn và tuổi thọ của huyền phù càng cao.
2. Giai đoạn phân tán
Sự phân tán của huyền phù hoặc pha ngoài, nói chung, là chất lỏng trong tự nhiên, tuy nhiên, nó có thể là khí. Các thành phần của huyền phù có thể được phân tách bằng các quá trình vật lý như lọc, bay hơi, khử màu hoặc ly tâm.
Pha phân tán được đặc trưng bởi phân tử nhỏ hơn và năng động hơn; tuy nhiên, bằng cách tăng độ nhớt của nó, nó ngăn chất tan lơ lửng có xu hướng kết tụ và trầm tích.
3. Chất hoạt động bề mặt
Các huyền phù hoàn toàn có thể chứa các chất hoạt động bề mặt hay là những chất phân tán khác nhằm ngăn chặn những hạt của pha rắn lắng xuống. Hơn nữa, những chất ổn định có thể làm tăng độ hòa tan đồng thời ngăn chặn sự hư hỏng của các hạt bằng cách thêm vào huyền phù các chất ổn định.
Đặc điểm của huyền phù
1. Tính vật lý của huyền phù
Huyền phù là một hệ thống không đồng nhất, bao gồm 2 giai đoạn chính là: bên trong rắn và bên ngoài được hình thành từ chất lỏng hoặc bởi pha phân tán.
Pha rắn có chứa các chất tan không tan trong chất lỏng phân tán. Chính vì vậy mà nó vẫn lơ lửng hoặc trôi nổi tự do. Từ quan điểm vật lý và hóa học thì điều này cho thấy rằng chất tan được duy trì cũng như tách khỏi pha lỏng.
Các hạt tạo nên chất tan thường là chất rắn, có kích thước khá lớn và có thể quan sát được bằng mắt thường. Các hạt chất tan này có kích thước gần bằng hoặc lớn hơn 1 µm. Do đó, sau một khoảng thời gian các chất tan này thường có xu hướng lắng xuống.
Các huyền phù có thể nối lại một cách dễ dàng và đồng nhất hóa một cách nhanh chóng sau khi thực hiện việc khuấy trộn cơ học. Đây được coi là đặc điểm đặc trưng nhất để nhận biết huyền phù.
Trong ngành công nghiệp dược phẩm, người ta cần phải thêm chất hoạt động bề mặt hoặc là chất ổn định, chất làm đặc… để giữ cho huyền phù luôn ổn định.
Hỗn hợp không đồng nhất nói chung hay huyền phù nói riêng có thể dùng các phương pháp vật lý như lọc, tách các thành phần của chúng.
2. Thời gian bồi lắng
Sau một khoảng thời gian nhất định, chất rắn được hòa tan trong chất lỏng sẽ lắng đọng xuống phía dưới.
Ví dụ: Khi hòa tan bột sắn dây vào nước lọc thì phần nước lọc sẽ có màu trắng ngà. Nếu chúng ta để yên một khoảng thời gian thì phần bột sắn dây này sẽ lắng xuống dưới còn phần trên sẽ là dung dịch nước trong suốt.
3. Sự ổn định
Sự ổn định cũng chính là yếu tố quyết định đến khả năng chống lại sự thay đổi tính chất của huyền phù theo thời gian. Sự ổn định này phụ thuộc vào một số yếu tố như sau:
- Các huyền phù có thể phục hồi dễ dàng sau khi thực hiện khuấy trộn cơ học.
(KHuấy trộn cơ học để phục hồi huyền phù)
- Độ nhớt phải cao để có thể kiểm soát được sự phân tán cũng như làm giảm sự lắng đọng của chất tan.
- Kích thước hạt của pha rắn càng lớn thì huyền phù có độ ổn định càng thấp. Ngược lại, kích thước hạt của pha rắn càng nhỏ thì huyền phù có độ ổn định càng lớn.
- Sự kết hợp thêm các chất như: chất hoạt động bề mặt, chất nhũ hóa hay chất chống đông vào huyền phù là rất hữu ích. Nó giúp giảm sự kết tụ, keo tụ của các hạt ở pha bên trong hay các hạt rắn.
- Để đảm bảo sự ổn định của huyền phù thì việc quan trọng nhất là không để chúng bị thay đổi nhiệt đột ngột. Do đó chúng ta cần kiểm soát nhiệt độ của huyền phù liên tục. Cần duy trì mức nhiệt độ trong quá trình chuẩn bị, phân phối, lưu trữ cũng như sử dụng.
Phân loại huyền phù như thế nào?
Huyền phù có thể được phân loại theo kích thước của các hạt rắn như sau:
- Huyền phù thô: Các hạt rắn có kích thước từ 100 micromet trở lên. Các huyền phù thô có thể nhìn thấy bằng mắt thường.
- Huyền phù tinh: Các hạt rắn có kích thước từ 1 micromet đến 100 micromet. Các huyền phù tinh thường không nhìn thấy bằng mắt thường, nhưng có thể được quan sát bằng kính hiển vi.
- Huyền phù siêu tinh: Các hạt rắn có kích thước nhỏ hơn 1 micromet. Các huyền phù siêu tinh rất khó quan sát bằng kính hiển vi.
Ứng dụng của huyền phù trong đời sống
Huyền phù có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất, như:
- Trong y học: Huyền phù được sử dụng để bào chế thuốc, như thuốc bột, thuốc viên, thuốc mỡ,...
- Trong công nghiệp: Huyền phù được sử dụng trong sản xuất sơn, vecni, giấy, xi măng,...
- Trong nông nghiệp: Huyền phù được sử dụng để bón phân, phun thuốc trừ sâu,...
Phân biệt huyền phù với nhũ tương
- Nhũ tương là sự kết hợp của hai chất lỏng bất biến trong khi ở dạng huyền phù, hai thành phần có thể thuộc bất kỳ pha nào.
- Độ ổn định của nhũ tương có thể tăng lên bằng cách thêm chất nhũ hóa.
- Các hạt trong huyền phù có thể được tách ra bằng cách lọc, nhưng các hạt giọt trong nhũ tương không thể tách rời bằng cách lọc.
