У цукровій промисловості при очищенні соку цукрового буряка (дифузійний сік)

Для видалення нецукристих речовин, що містяться у дифузійному соці вводять оксид кальцію (2-2,5%), при цьому частина цих речовин коагулює. На іншій стадії (сатурація) у сік вводять СО₂, при цьому з оксиду кальцію утворюється малорозчинний карбонат кальцію, на частинках якого адсорбуються розчинні нецукристі та забарвлюючі речовини.

Лекція №18. Властивості колоїдних розчинів

Основні питання:

1. Молекулярно-кінетичні властивості колоїдних розчинів: броунівський рух, дифузія, осмотичний тиск, седиментація.

2. Оптичні властивості колоїдних розчинів: опалесценція, ефект Фарадея – Тіндаля, забарвлення золів.

3. Оптичні методи аналізу: ультрамікроскопія та нефелометрія. Рефрактометрія в контролі якості продукції виробництва.

Молекулярно-кінетичні властивості колоїдних розчинів обумовлені тепловим рухом частинок.

На частинки в розчині діють дві обернено напрямлені сили:

• сили дифузії, внаслідок якої частинки рівномірно розподіляються по всьому об’єму розчину;

• сила тяжіння, внаслідок якої частинки колоїдного розчину осідають на дно.

Завдяки дії цих двох сил у розчині встановлюється дифузійно - седиментаційна рівновага, що характеризується поступовим зменшенням концентрації в напрямі від нижніх шарів розчину до верхніх.

Рівноважний розподіл частинок у колоїдних системах досягається дуже повільно, але легко порушується при струсах, поштовхах, під дією конвекційних потоків.

Седиментація – процес осідання частинок дисперсної фази під дією сили тяжіння.

Застосування седиментації:

• В кулінарній практиці для зменшення швидкості седиментації збільшують в’язкість середовища та зменшують радіус частинок подрібненням харчових продуктів (виготовлення протертих супів). Збільшення швидкості седиментації при дії відцентрової сили ‑ використання при сепаруванні молока. У молочному сепараторі жир емульгований в молоці, під дією відцентрової сили концентрується у вигляді вершків набагато швидше, ніж при природному відстоюванні молока.

Оптичні властивості дисперсних систем зумовлені дисперсністю, гетерогенністю.

Проходження світла крізь дисперсну систему супроводжується явищами:

• заломлення;

• поглинання;

• відбиття;

• розсіювання.

Залежить від співвідношення між довжиною хвилі падаючого світла і розміром завислих частинок:

Якщо, r (частинок) > λ (падаючого світла) – відбиття світла від поверхні частинок; Якщо, r (частинок) ≈ λ (падаючого світла) ‑ розсіювання світла, що особливо інтенсивно відбувається в дисперсних системах з r (частинок) = 10^-5-10^-7 см; Якщо, r (частинок) < λ (падаючого світла) – дифракція (світлові хвилі огинають частинки і змінюють свій початковий напрям). Дифракція – причина опалесценції. Опалесценція – матове світіння, найчастіше блакитне. Явище опалесценції – конус Тіндаля (ефект Тіндаля) – при пропусканні пучка світла крізь золь, збоку на темному фоні спостерігають каламутний конус, що світиться (у чистих рідинах і молекулярних розчинах – ефект відсутній). Застосування: для встановлення природи розчину (колоїдний розчин).

Конус Тіндаля (зліва – істинний розчин, зправа – колоїдний розчин)