《胶体生工08级》PPT课件

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1、1第六章胶体分散体系胶体是物质的一种特定分散状态，是一种或几种物质以一定分散度分散于另一种物质中构成的分散体系。胶体体系因具有高分散度和巨大表面积，因而表现出许多独特性质。基本内容溶胶大(高)分子溶液乳状液凝胶制备性质应用分散体系：一种或者几种物质分散在另一种物质中所形成的体系分散相：被分散的物质分散介质：分散相所处的介质例如：云，牛奶，珍珠第一节胶体的概念23第一节胶体的概念类型颗粒大小主要特性粗分散体系＞10-6m粒子不能透过滤纸，很难扩散，在显微镜下可以看见胶体分散体系10-9～10-6m1nm~1μm粒子能透

2、过滤纸，但不能透过半透膜，扩散速度慢，在普通显微镜下看不见小分子分散体系(真溶液)＜10-9m外观澄清透明,粒子能透过滤纸与半透膜，扩散速度快分散体系类型:按分散相颗粒大小分4分散体系类型:按分散相、分散介质的聚集状态分分散相分散介质名称(实例)气液固液液液泡沫乳状液(如牛奶)溶胶气液固固固固固溶胶(如泡沫塑料)固溶胶(如珍珠)固溶胶(如合金)液固气气气溶胶(如云、雾)气溶胶(如烟、尘)5第二节溶胶的制备、纯化及性质分散法凝聚法更换溶剂法制硫溶胶：利用硫在不同溶剂中溶解度的差异硫磺酒精溶液水乳白色硫溶胶水解反应制Fe

3、(OH)3溶胶：FeCl3(aq)+3H2O(沸水)→Fe(OH)3(红棕色溶胶)+3HCl6As2S3溶胶金溶胶（控制溶液浓度可制得不同大小的胶粒）7球形质点金溶胶带状的质点氧化铁溶胶丝状的质点V2O5溶胶不同溶胶中胶粒的形状不同同一溶胶中胶粒的大小是不均匀的8溶胶的净化——利用半透膜进行渗析或超滤，除去多余的电解质离子Fe(OH)3溶胶Cl-,Fe3+硝化纤维（火棉胶）溶于乙醚和乙醇的混合液中，将此溶液涂成薄膜，溶剂挥发完后即得半透膜。9光学性质:丁达尔效应(光散射)动力学性质:布朗运动、沉降电学性质:电动现象

4、、双电层结构、胶团的结构流变性质:黏度的物理意义、测定稳定性与聚沉:稳定的原因影响稳定性的因素溶胶的性质电解质两种溶胶高分子溶液10溶胶的光学性质1.Tyndall效应（现象）溶胶粒子小于波长光的透射及散射粗分散体系粒子大于波长光的反射及折射2.产生的原因可见光波长：400~700nm11电弧光源普通显微镜超显微镜是用普通显微镜观察胶体粒子的Tyndall现象3.服从的规律Rayleigh光散射公式散射光强度I∝可见光波长：400~700nm蓝紫光散射作用比红橙光强可用于观察胶粒的数目、形状、Brown运动等12溶胶

5、的动力学性质布朗运动：胶体粒子(光点)不停地做无规则运动原因:胶粒自身的热运动(次要)分散介质分子对胶粒的撞击(主要)规律:温度越高,粒子越小,介质的黏度越小,布朗运动越剧烈13沉降——在重力作用下，胶粒下沉的过程粒子半径金(沉降时间)苯(上浮时间)10-5m2.5s6.3min10-7m7h44d10-8m29d12y水中悬浮粒子1cm所需时间或14如何降低沉降速度，提高体系的稳定性？果蔬汁饮料植物蛋白饮料动物蛋白(乳)制品减小粒子半径——粉碎、打浆、胶体磨、均质机处理2.增加介质的粘度——使用增稠剂15溶胶的电学

6、性质电动现象电泳：在外电场作用下，固体粒子在介质中的定向移动电渗：在外电场作用下，介质在固体粒子间隙中的定向移动？胶粒表面电荷的来源：吸附产生双电层+–16双电层结构1.Helmholtz模型172.Gouy-Chapman模型183.Stern模型滑移面滑移面19胶体粒子的结构AgNO3(aq)+KI(aq,过量)→AgI(溶胶)+KNO3胶核电势离子紧密层反离子扩散层反离子胶粒滑移面胶团胶核胶粒胶团20Fe(OH)3溶胶的胶团结构:FeCl3(aq)+3H2O(沸水)→Fe(OH)3(红棕色溶胶)+3HCl胶粒带

7、正电As2S3溶胶的胶团结构:胶粒带负电21电解质对双电层ζ电势的影响交换作用压缩作用滑移面厚度ζφo0扩散层紧密层胶粒之间的排斥作用胶体的稳定22溶胶的流变性质黏度的物理意义:反映了液体流动时内摩擦力的大小、流动的难易程度η的单位为Pa·s或mPa·sη水,20℃=1.002mPa·s2.黏度的的测定:毛细管流动法、转筒法、落球法等23毛细管黏度计旋转式黏度计黏度计常数24溶胶的稳定性和聚沉1.溶胶的相对稳定性半径在10-9～10-6m之间的难溶物固体粒子分散在液体介质中形成溶胶，因为胶粒小，比表面大，表面自由能高

8、，可通过小粒子聚结成大粒子的方式，自发降低表面自由能，因此溶胶是热力学不稳定体系。相对稳定的原因胶粒布朗运动而不沉降——动力学稳定性胶粒双电层之间的排斥作用而不聚结——抗聚结稳定性25胶粒沉淀––+++++++++–––––––––+++++++++–––––––––+++++++++–––––––––+++++++++–––––––排斥作用减