普通化学课件(地质工程)-胶体化学课件

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1、第十二章胶体化学授课时数：5学时主要内容：1.     胶体及其基本特性2.     胶体系统的制备与净化3.     胶体系统的光学性质和动力性质4.     溶胶系统的电学性质及溶胶的稳定性和聚沉作用5.     悬浮液、乳状液、泡沫和气溶胶6.     高分子化合物溶液的渗透压和粘度7.     高分子溶液的盐析、胶凝作用与凝胶的溶胀重点：1.   胶体系统的基本特性2.   胶体系统的性质与其结构的关系3.   溶胶的电动现象、双电层理论和胶团结构4.   影响溶胶稳定性的因素5.   高分子溶液的渗

2、透压和Donnan平衡难点：1.   溶胶的动力性质、光学性质、电学性质与其结构的关系2.   双电层理论3.   溶胶的稳定性和聚沉教学方式：1.    采用CAI课件与黑板讲授相结合的教学方式。2.    合理运用问题教学或项目教学的教学方法。3.    作业：2，3，4，5，6，8，13，16，19，20，22，23，25，264.    答疑：(a)课后答疑；(b)通过网络选择问题进行集体讨论。　12.1胶体及其基本特性●分散相与分散介质●分散体系分类（1）按分散相粒子的大小分类（2）按分散相和介质的

3、聚集状态分类（3）按胶体溶液的稳定性分类●憎液溶胶的特性●胶粒的结构●胶粒的形状●分散相与分散介质把一种或几种物质分散在另一种物质中就构成分散体系。其中，被分散的物质称为分散相（dispersedphase），另一种物质称为分散介质（dispersingmedium）。例如：云，牛奶，珍珠分散体系分类分类体系通常有三种分类方法：•分子分散体系•胶体分散体系•粗分散体系按分散相粒子的大小分类：•液溶胶•固溶胶•气溶胶按胶体溶液的稳定性分类：•憎液溶胶•亲液溶胶（1）按分散相粒子的大小分类1.分子分散体系分散相与

4、分散介质以分子或离子形式彼此混溶，没有界面，是均匀的单相，分子半径大小在10-9m以下。通常把这种体系称为真溶液，如CuSO4溶液。2.胶体分散体系分散相粒子的半径在1nm~100nm之间的体系。目测是均匀的，但实际是多相不均匀体系。也有的将1nm~1000nm之间的粒子归入胶体范畴。3.粗分散体系当分散相粒子大于1000nm,目测是混浊不均匀体系，放置后会沉淀或分层，如黄河水。（2）按分散相和介质聚集状态分类1.液溶胶将液体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为不同状态时，则形成不同的液溶胶：A.液-固溶胶如

5、油漆，AgI溶胶B.液-液溶胶如牛奶，石油原油等乳状液C.液-气溶胶如泡沫2.固溶胶将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为不同状态时，则形成不同的固溶胶：A.固-固溶胶如有色玻璃，不完全互溶的合金B.固-液溶胶如珍珠，某些宝石C.固-气溶胶如泡沫塑料，沸石分子筛3.气溶胶将气体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为固体或液体时，形成气-固或气-液溶胶，但没有气-气溶胶，因为不同的气体混合后是单相均一体系，不属于胶体范围.A.气-固溶胶如烟，含尘的空气B.气-液溶胶如雾，云（3）按胶体溶液的稳定性分类1.憎液

6、溶胶半径在1nm~100nm之间的难溶物固体粒子分散在液体介质中，有很大的相界面，易聚沉，是热力学上的不稳定体系。一旦将介质蒸发掉，再加入介质就无法再形成溶胶，是一个不可逆体系，如氢氧化铁溶胶、碘化银溶胶等。这是胶体分散体系中主要研究的内容。2.亲液溶胶半径落在胶体粒子范围内的大分子溶解在合适的溶剂中，一旦将溶剂蒸发，大分子化合物凝聚，再加入溶剂，又可形成溶胶，亲液溶胶是热力学上稳定、可逆的体系。憎液溶胶的特性（1）特有的分散程度粒子的大小在10-9~10-7m之间，因而扩散较慢，不能透过半透膜，渗透压低但有

7、较强的动力稳定性和乳光现象。（2）多相不均匀性具有纳米级的粒子是由许多离子或分子聚结而成，结构复杂，有的保持了该难溶盐的原有晶体结构，而且粒子大小不一，与介质之间有明显的相界面，比表面很大。（3）热力学不稳定性因为粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学不稳定体系，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒子会自动聚结成大粒子。●胶粒的结构形成憎液溶胶的必要条件是：（1）分散相的溶解度要小；（2）还必须有稳定剂存在，否则胶粒易聚结而聚沉。胶粒的结构比较复杂，先有一定量的难溶物分子聚结形成胶粒的中心，称为胶核；然后胶核

8、选择性的吸附稳定剂中的一种离子，形成紧密吸附层；由于正、负电荷相吸，在紧密层外形成反号离子的包围圈，从而形成了带与紧密层相同电荷的胶粒；胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。胶核吸附离子是有选择性的，首先吸附与胶核中相同的某种离子，用同离子效应使胶核不易溶解。若无相同离子，则首先吸附水化能力较弱的负离子，所以自然界中的胶粒大多带负电，如泥浆水、豆浆等都是负溶胶。例1：AgNO3+KI→KN