《高起本胶体》PPT课件

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1、第八章胶体化学colloidchemistry第八章胶体化学胶体：象牛奶，墨汁，油漆，胶水等这类物质从分散系统的粒度大小理解胶体典型的胶体溶胶大分子粒径与溶胶相近粗分数系表面积仍很大小分子溶液微多相（溶胶）粗分散大分子溶液r<10–9mr>10–7m分散系均相分散系(单相)非均相分散系(多相)胶体化学研究对象r=10–7~10–9m第一节溶胶的分类和基本特征一.分类按分散相与分散介质聚集状态分类本章主要讨论的是液溶胶，特别是液液溶胶和固液溶胶气液固气溶胶液溶胶固溶胶介质：雾烟泡沫牛奶油漆沸石珍珠有色玻璃二.基本特性溶胶是一定条件下形成的特殊状态，并非物质的本性，如NaCl有机胶体NaC

2、l溶液水硫磺水溶胶真溶液乙醇这种特殊状态，有三个基本特征1.特定分散度10–7~10–9m2.相不均匀性（多相性）对介质不溶憎液胶体大分子溶液亲液胶体3.热力学不稳定性高分散度，巨大表面积，表面能大，有自发聚集倾向，以降低表面能大分子溶液：热力学稳定系统三.溶胶质点形状椭球形棒形线形球形第二节溶胶的制备和净化第八节溶胶制备和净化二种途径：胶体分子大块分散凝聚一.分散法（物理的）1.研磨法（胶体磨）2.超声粉碎3.气流粉碎4.高压匀浆二．凝聚法1.物理凝聚法(1)冷冻干燥溶液冰粉粒胶体冷冻真空升华不溶性介质(2)改变溶剂法使溶解度骤变，如松香乙醇溶液（溶）演示水（不溶）溶胶二．凝聚法

3、1.物理凝聚法(1)冷冻干燥(2)改变溶剂法C6H6Na(3)蒸气凝聚法冷却剂真空泵(4)电弧法例Ag溶胶(5)包膜法利用表面活性剂形成胶囊包容分散相演示冰0.1NNaOHAg~演示二．凝聚法1.物理凝聚法2.化学凝聚法凡能有沉淀析出的化学反应都可能用来制备相应溶胶如水解反应制备Fe(OH)3溶胶FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl反应类型：氧化，还原，复分解等二．凝聚法溶胶溶胶3.溶胶净化化学法制备的溶胶，往往含有过多的电解质一定量电解质是溶胶稳定的必要条件过量电解质使溶胶不稳定(1)渗析法普通渗析半透膜电渗析水+–半透膜水水二．凝聚法4.溶胶净化(2)超虑法：小分子电解质

4、滤去，再用介质重新分散减压过滤加压过滤真空泵压缩空气半透膜半透膜第三节溶胶的动力性质第三节溶胶的动力性质热运动扩散，布朗运动重力场重力降沉离心力场离心降沉电学性质光学性质动力性质溶胶性质一.扩散物质高浓度（大）低浓度（小）为扩散，结果自由能G，熵S1．扩散速度与浓梯关系Fick定律mols–1扩散系数面积浓度梯度演示一.扩散2．扩散系数与粒子大小关系Einstein导出：(球形粒子)扩散时平衡力：F阻=F扩F扩F阻扩散力（由浓度梯度驱动）：F阻=6rvStokes定律粘度位移速度（ms–1）阻力（由运动产生）：——由此可导出扩散系数公式二.Browm运

5、动与Einstein方程Browm运动：溶胶质点在介质中无规则运动Einstein公式：时间t内Brown运动位移与扩散系数D关系很容易在显微镜下观察，由此可求得溶胶粒子半径x演示x三.重力沉降与沉降平衡溶胶质点在外力场定向移动称沉降沉降质点浓集扩散质点分散质点小，力场小扩散质点大或力场大沉降扩散－沉降相当平衡沉降与扩散是两个相对抗的运动两者对抗取有三种形态三.重力沉降与沉降平衡1.重力沉降重力场是不太强的力场，粗分散系（10–4m）可发生沉降力平衡：F沉=F阻F沉=F重–F浮=Vg–V0gF沉F阻F阻=6rv沉降速度沉降分析法，测v求粒径r(2)落球式粘度计，

6、测v求应用三.重力沉降与沉降平衡2.沉降平衡如果粒径不太大时力平衡：F沉=F扩平衡浓度：F沉F扩三.重力沉降与沉降平衡2.沉降平衡平衡浓度：h1h2此式表明相同粒度r，h，c相同高度h，r，c2/c1小粒h1h2大粒四.离心沉降和沉降平衡离心机：可用于溶胶、大分子的沉降分析转速可达105rpm，离心力104g以上离心力场：104g沉降扩散平衡，从平衡分布求质点分子量>104g扩散可不考虑，从沉降速度求质点r和Mxx=0光学检测系统扇形离心池，质点沿径向沉降，避免对流演示重力沉降只适应于粗分散系，对溶胶，大分子不适用，因为扩散与对流足以抗衡四.离心沉降和沉降平衡1.离心沉降速度离

7、心力场中，沉降速度v与所加的离心力场大小有关(1)离心沉降系数S离心加速度=2x：角速度，弧度s–1x：离转轴距离定义S为单位力场中沉降速度观察时间t1t2时，移动x1x2，计算St1t2x1x2四.离心沉降和沉降平衡(2)由S计算颗粒大小r和摩尔质量M力平衡：F阻=F沉F沉F阻F沉=F离–F浮6rv沉降速度或用于计算r：用于计算M：有时用比容代替密度四.离心沉降和沉降平衡(2)由S计算颗粒大小r和摩尔质量