Ứng dụng của hiện tượng bề mặt trong công nghiệp thực phẩm nhóm 1

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.74 MB, 78 trang )

1
Chào mừng cô và
các bạn đến với
buổi thuyết trình
của nhóm 2
Nha Trang, ngày 22/4/2013
2
Chủ đề thuyết trình:
Ứng dụng của
hiện tượng bề mặt trong
công nghiệp thực phẩm
Nhóm 2. Lớp 53CNTP-1
Giáo viên hướng dẫn:
Đặng Thị Thu Hương
3
Danh sách thành viên và công việc:
Họ và tên Nhiệm vụ
Nguyễn Thị Hồng Hoạch
(Nhóm trưởng)
–
Lên kế hoạch nhóm và tổng hợp slide.
–
Chuẩn bị tài liệu và slide cho nội dung 4.
–
Trả lời câu hỏi của nhóm 1.
Nguyễn Phúc Phú
–
Chuẩn bị tài liệu và slide cho nội dung 1.
–
Thuyết trình nội dung 1.
Nguyễn Thị Hoài Thương

–
Chuẩn bị tài liệu và slide cho nội dung 1.
–
Đặt câu hỏi (có câu trả lời) cho lớp.
Phạm Thị Mỹ Tuyên
–
Chuẩn bị tài liệu và slide cho nội dung 2.
–
Thuyết trình cho nội dung 2.
Nguyễn Thị Minh Huệ – Chuẩn bị tài liệu và slide cho nội dung 2.
– Đặt câu hỏi (có câu trả lời) cho lớp.
4
Họ và tên Nhiệm vụ
Trần Đình Đan
–
Chuẩn bị nội dung và slide cho nội dung số
2.
–
Trả lời câu hỏi của nhóm 3 và 4.
Nguyễn Thế Bình
–
Chuẩn bị nội dung và slide cho nội dung 3.
–
Trả lời câu hỏi của nhóm 6 và 5.
Nguyễn Văn Trường -Chuẩn bị nội dung và slide cho nội dung 3.
– Trả lời câu hỏi của nhóm 8 và 7.
Nguyễn Thị Thảo
–
Chuẩn bị nội dung và slide cho nội dung 4.
–

Đặt câu hỏi (có câu trả lời) cho lớp.
Nguyễn Hồng Phong
–
Chuẩn bị nội dung và slide cho nội dung 4.
–
Thuyết trình nội dung 3 và 4.
5
Nội dung chính:
I.Sức căng bề mặt
II. Chất hoạt động bề mặt
(Surfactant)
III. Các hệ nhiều pha
IV.Ứng dụng trong
công nghiệp thực phẩm:
6
I. Sức căng bề mặt:
1. Khái niệm:
Là lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài
của ranh giới phân chia và làm giảm
bề mặt chất lỏng.
Đơn vị đo: N/m; J/m
2
; dyne/cm.
J= N.m (A= F.S)
1 dyne= 10
-5
N
1 dyne/cm= 10
-7
N.m

6
7
Ngoài ra, lực ép các phân tử nằm trên bề mặt
vào trong được gọi là nội áp. Nội áp kéo các
phân tử chất lỏng vào trong theo hướng vuông
góc với bề mặt, làm cho bề mặt giảm đến tối
thiểu trong điều kiện nhất định.
Dưới tác dụng của sức căng bề mà không có
tác dụng của ngoại lực, chất lỏng luôn có dạng
hình cầu.
8
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến
sức căng bề mặt:
•
Độ lớn của sức căng bề mặt phụ thuộc vào bản
chất của các pha tiếp xúc, nhiệt độ và lượng chất
hòa tan.

Sức căng bề mặt của chất lỏng thay đổi theo
nhiệt độ, đối với nhiều chất lỏng, sức căng bề
mặt giảm khi nhiệt độ tăng.

Sức căng bề mặt phụ thuộc vào bản chất của
chất tiếp xúc.Vd: sức căng bề của nước trên
hơi nước sẽ khác với sức căng bề mặt của
nước trên benzene

Tương tác giữa các phân tử của chất càng
lớn thì sức căng bề mặt càng lớn.
9

Hình 1:
a)Giọt nước trên bề mặt ghét nước(hydrophobic).
b)Giọt nước trên bề mặt thích nước(hydrophilic).
10
3. Các hiện tượng bề mặt:

Hiện tượng dính ướt: Khi lực hút giữa các
phân tử chất rắn với các phân tử chất lỏng
mạnh hơn lực hút giữa các phân tử chất
lỏng với nhau thì có hiện tượng dính ướt.

Hiện tượng không dính ướt: Khi lực hút
giữa các phân tử chất rắn với các phân tử
chất lỏng yếu hơn lực hút giữa các phân tử
chất lỏng với nhau thì có hiện tượng không
dính ướt.
11
Thí nghiệm:
Nhỏ giọt nước lên lá sen và tấm kính thủy tinh
12
13
–
Nhận xét thí nghiệm:
+ Nước lan ra trên mặt kính thủy tinh
=> Xảy ra sự dính ướt
+ Nước có dạng hình cầu
dẹp trên lá sen
=> Không xảy ra sự dính ướt
14


Hiện tượng mao dẫn:

Hiện tượng mức chất
lỏng trong các ống có
đường kính nhỏ luôn cao
hơn, hoặc hạ thấp hơn
so với bề mặt chất lỏng
ở bên ngoài ống gọi là
hiện tượng mao dẫn.

Đường kính trong của
các ống càng nhỏ thì độ
dâng cao hoặc hạ thấp
càng lớn.
15
4.Phương pháp xác định
sức căng bề mặt:
– Sức căng bề mặt của chất lỏng được
xác định tại một điều kiện nhất định
(nhiệt độ, áp suất,…), 3 phương pháp
thường sử dụng:
•
Vòng Du Nouy
•
Tấm Wilhelmy
•
Cân giọt chất lỏng.
16
a) Phương pháp kéo vòng du nouy:
– Dựa trên nguyên tắc xác

định lực kéo vòng kim loại
ra khỏi bề mặt chất lỏng.
– Tùy thuộc vào môi trường có
thể sử dụng các vật liệu
thích hợp( ưa nước hay kị
nước)
– Phương pháp đo có thể đạt
độ chính xác cao nếu tiết
diện vòng lớn.
17
b) Phương pháp tấm Wilhelmy:
– Tiến hành giống phương pháp kéo vòng,
trọng lượng bản mỏng (thủy tinh hay Platin)
nhúng trong chất lỏng cân bằng với lực gây
nên sức căng bề mặt tác dụng lên chu vi
đầu bản mỏng.
– Ưu điểm: Thuận lợi cho nghiên cứu sự
hấp phụ trên bề mặt chất lỏng hay đơn lớp,
không cần hiệu chỉnh nhưng có thể đạt độ
chính xác đến 0,1%.
18
c) Phương pháp cân giọt chất lỏng:
–
Cách làm: Thu giọt chất lỏng hình thành
dưới mao quản, cân để xác định chính
xác khối lượng 1 giọt bằng phép lấy trung
bình.
– Sử dụng nhiều trong phòng thí nghiệm,
nhằm xác định sức căng bề mặt trên ranh
giới lỏng-khí, lỏng- lỏng.

19
II. Chất hoạt động bề mặt
(Surfactant):
1. Khái niệm:
Là các tác nhân thấm ướt làm giảm sức căng bề
mặt của 1 chất lỏng. Phân tử của nó phân cực: 1
đầu ưa nước, 1 đầu kị nước. Những chất này tan
trong nước và dung môi hữu cơ .
20
– Chất hoạt động bề mặt có tác dụng:
+ Làm giảm sức căng bề mặt phân chia
pha.
+ Tạo một lớp phân chia bề mặt.
+ Tạo các điện tích cùng dấu trên bề mặt
pha phân tán.
+ Tạo hệ các giọt lỏng phân tán có kích
thước các giọt nhỏ và đồng đều.
+ Tạo độ nhớt cao trong pha liên tục.
21
VD: xà phòng, nước rửa chén,…
22
2.Cơ chế hoạt động:
–
Khi cho chất hoạt động bề
mặt vào trong dung dịch,
nó sẽ tạo thành các hạt
mixen (micelle).
– Tùy theo môi trường mà
hạt mixen có đầu quay ra
ngoài hay vào trong.

23
Anion xà phòng
VD: Xét cơ chế hoạt động của xà phòng
– Khi hòa tan xà phòng vào nước, phần đuôi kị
nước có xu hướng tập trung ở bề mặt phân
cách hoặc kết hợp với nhau tạo thành những
khối cầu (hạt mixen).
24
-Những vết bẩn bám trên vật rắn mà không bị
nước rửa trôi, vì thế phần đuôi kị nước của xà
phòng đễ dàng thâm nhập vào vết bẩn.
– Lúc này, phần đầu ưa nước của xà phòng bị
các phân tử nước lôi kéo ra ngoài.
QUẦN ÁO
Vết bẩn
Anion xà phòng
25
Cuối cùng vết bẩn tách ra khỏi vật rắn, bị
phân chia thành những hạt nhỏ được giữ
chặt bởi phần đuôi kị nước của xà phòng và
phân tán vào trong nước.
Anion xà phòng
QUẦN ÁO
Chuẩn bị tài liệu và slide cho nội dung 1. Đặt câu hỏi ( có câu vấn đáp ) cho lớp. Phạm Thị Mỹ TuyênChuẩn bị tài liệu và slide cho nội dung 2. Thuyết trình cho nội dung 2. Nguyễn Thị Minh Huệ – Chuẩn bị tài liệu và slide cho nội dung 2. – Đặt câu hỏi ( có câu vấn đáp ) cho lớp. Họ và tên Nhiệm vụTrần Đình ĐanChuẩn bị nội dung và slide cho nội dung số2. Trả lời thắc mắc của nhóm 3 và 4. Nguyễn Thế BìnhChuẩn bị nội dung và slide cho nội dung 3. Trả lời thắc mắc của nhóm 6 và 5. Nguyễn Văn Trường – Chuẩn bị nội dung và slide cho nội dung 3. – Trả lời thắc mắc của nhóm 8 và 7. Nguyễn Thị ThảoChuẩn bị nội dung và slide cho nội dung 4. Đặt câu hỏi ( có câu vấn đáp ) cho lớp. Nguyễn Hồng PhongChuẩn bị nội dung và slide cho nội dung 4. Thuyết trình nội dung 3 và 4. Nội dung chính : I.Sức căng bề mặtII. Chất hoạt động giải trí bề mặt ( Surfactant ) III. Các hệ nhiều phaIV. Ứng dụng trongcông nghiệp thực phẩm : I. Sức căng bề mặt : 1. Khái niệm : Là lực công dụng lên một đơn vị chức năng chiều dàicủa ranh giới phân loại và làm giảmbề mặt chất lỏng. Đơn vị đo : N / m ; J / m ; dyne / cm. J = N.m ( A = F.S ) 1 dyne = 10-51 dyne / cm = 10-7 N.mNgoài ra, lực ép những phân tử nằm trên bề mặtvào trong được gọi là nội áp. Nội áp kéo cácphân tử chất lỏng vào trong theo hướng vuônggóc với bề mặt, làm cho bề mặt giảm đến tốithiểu trong điều kiện kèm theo nhất định. Dưới công dụng của sức căng bề mà không cótác dụng của ngoại lực, chất lỏng luôn có dạnghình cầu. 2. Các yếu tố tác động ảnh hưởng đếnsức căng bề mặt : Độ lớn của sức căng bề mặt nhờ vào vào bảnchất của những pha tiếp xúc, nhiệt độ và lượng chấthòa tan. Sức căng bề mặt của chất lỏng biến hóa theonhiệt độ, so với nhiều chất lỏng, sức căng bềmặt giảm khi nhiệt độ tăng. Sức căng bề mặt phụ thuộc vào vào thực chất củachất tiếp xúc. Vd : sức căng bề của nước trênhơi nước sẽ khác với sức căng bề mặt củanước trên benzeneTương tác giữa những phân tử của chất cànglớn thì sức căng bề mặt càng lớn. Hình 1 : a ) Giọt nước trên bề mặt ghét nước ( hydrophobic ). b ) Giọt nước trên bề mặt thích nước ( hydrophilic ). 103. Các hiện tượng kỳ lạ bề mặt : Hiện tượng dính ướt : Khi lực hút giữa cácphân tử chất rắn với những phân tử chất lỏngmạnh hơn lực hút giữa những phân tử chấtlỏng với nhau thì có hiện tượng kỳ lạ dính ướt. Hiện tượng không dính ướt : Khi lực hútgiữa những phân tử chất rắn với những phân tửchất lỏng yếu hơn lực hút giữa những phân tửchất lỏng với nhau thì có hiện tượng kỳ lạ khôngdính ướt. 11T hí nghiệm : Nhỏ giọt nước lên lá sen và tấm kính thủy tinh1213Nhận xét thí nghiệm : + Nước lan ra trên mặt kính thủy tinh => Xảy ra sự dính ướt + Nước có dạng hình cầudẹp trên lá sen => Không xảy ra sự dính ướt14Hiện tượng mao dẫn : Hiện tượng mức chấtlỏng trong những ống cóđường kính nhỏ luôn caohơn, hoặc hạ thấp hơnso với bề mặt chất lỏngở bên ngoài ống gọi làhiện tượng mao dẫn. Đường kính trong củacác ống càng nhỏ thì độdâng cao hoặc hạ thấpcàng lớn. 154. Phương pháp xác địnhsức căng bề mặt : – Sức căng bề mặt của chất lỏng đượcxác định tại một điều kiện kèm theo nhất định ( nhiệt độ, áp suất, … ), 3 phương phápthường sử dụng : Vòng Du NouyTấm WilhelmyCân giọt chất lỏng. 16 a ) Phương pháp kéo vòng du nouy : – Dựa trên nguyên tắc xácđịnh lực kéo vòng kim loạira khỏi bề mặt chất lỏng. – Tùy thuộc vào thiên nhiên và môi trường cóthể sử dụng những vật liệuthích hợp ( ưa nước hay kịnước ) – Phương pháp đo hoàn toàn có thể đạtđộ đúng mực cao nếu tiếtdiện vòng lớn. 17 b ) Phương pháp tấm Wilhelmy : – Tiến hành giống chiêu thức kéo vòng, khối lượng bản mỏng mảnh ( thủy tinh hay Platin ) nhúng trong chất lỏng cân đối với lực gâynên sức căng bề mặt tính năng lên chu viđầu bản mỏng mảnh. – Ưu điểm : Thuận lợi cho nghiên cứu và điều tra sựhấp phụ trên bề mặt chất lỏng hay đơn lớp, không cần hiệu chỉnh nhưng hoàn toàn có thể đạt độchính xác đến 0,1 %. 18 c ) Phương pháp cân giọt chất lỏng : Cách làm : Thu giọt chất lỏng hình thànhdưới mao quản, cân để xác lập chínhxác khối lượng 1 giọt bằng phép lấy trungbình. – Sử dụng nhiều trong phòng thí nghiệm, nhằm mục đích xác lập sức căng bề mặt trên ranhgiới lỏng-khí, lỏng – lỏng. 19II. Chất hoạt động giải trí bề mặt ( Surfactant ) : 1. Khái niệm : Là những tác nhân thấm ướt làm giảm sức căng bềmặt của 1 chất lỏng. Phân tử của nó phân cực : 1 đầu ưa nước, 1 đầu kị nước. Những chất này tantrong nước và dung môi hữu cơ. 20 – Chất hoạt động giải trí bề mặt có công dụng : + Làm giảm sức căng bề mặt phân chiapha. + Tạo một lớp phân loại bề mặt. + Tạo những điện tích cùng dấu trên bề mặtpha phân tán. + Tạo hệ những giọt lỏng phân tán có kíchthước những giọt nhỏ và đồng đều. + Tạo độ nhớt cao trong pha liên tục. 21VD : xà phòng, nước rửa chén, … 222. Cơ chế hoạt động giải trí : Khi cho chất hoạt động giải trí bềmặt vào trong dung dịch, nó sẽ tạo thành những hạtmixen ( micelle ). – Tùy theo thiên nhiên và môi trường màhạt mixen có đầu quay rangoài hay vào trong. 23A nion xà phòngVD : Xét chính sách hoạt động giải trí của xà phòng – Khi hòa tan xà phòng vào nước, phần đuôi kịnước có khuynh hướng tập trung chuyên sâu ở bề mặt phâncách hoặc tích hợp với nhau tạo thành nhữngkhối cầu ( hạt mixen ). 24 – Những vết bẩn bám trên vật rắn mà không bịnước rửa trôi, vì vậy phần đuôi kị nước của xàphòng đễ dàng xâm nhập vào vết bẩn. – Lúc này, phần đầu ưa nước của xà phòng bịcác phân tử nước lôi kéo ra ngoài. QUẦN ÁOVết bẩnAnion xà phòng25Cuối cùng vết bẩn tách ra khỏi vật rắn, bịphân chia thành những hạt nhỏ được giữchặt bởi phần đuôi kị nước của xà phòng vàphân tán vào trong nước. Anion xà phòngQUẦN ÁO

Source: https://bem2.vn
Category: Ứng dụng hay