第十二章 胶体化学

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1、本章基本要求1、了解多相分散体系的各种分类，明确哪些是热力学稳定系统、哪些是亚稳系统；知道胶体分散体系的基本特性。2、了解胶体分散体系在动力性质、光学性质、电学性质等方面的特点。3、了解胶体体系相对稳定的原因，了解DLVO理论。4、了解电解质对溶胶稳定性的影响，会判断电解质聚沉能力的大小。5、了解乳状液的种类、乳化剂的作用及其在工业、日常生活中的应用。6、了解大分子溶液与溶胶的异同点。7、什么是唐南平衡?明确如何较准确地用渗透压法测定电离大分子物质的相对分子质量。8、了解大分子相对分子质量的种类及其测定方法。9、了解凝胶的特点及性质。第十二章胶体分散体系胶体是一种微多相体系，

2、由分散相和分散介质组成，分散相可以是气体、液体或固体。通常将分散相粒子线度介于10-9m—10-7m间的多相体系称为胶体分散体系。发展简史：胶体科学的形成，早期可追朔到陶瓷制造、造纸以及豆腐、墨汁、颜料等生活文化的制作。1856年，Faraday首次由氯化金水溶液还原制得红宝石色的金溶胶；1809年，俄国化学家Peйcc发现土粒的电泳现象；1829年，英国植物学家Brown观察到花粉的布朗运动；1861年，英国科学家ThomasGraham(胶体化学的创始人)系统研究多种物质的扩散过程，首先提出了胶体的概念。他发现如蛋白、阿拉伯树胶、明胶等不能通过半透膜；用滲析方法制备出普鲁

3、士蓝水溶胶；1869年，发现了Tyndall效应,可区别溶胶及溶液；1903年，德国科学家Zsigmondy发明了超显微镜，肯定溶胶的一个根本问题—体系的多相性，从而明确了胶体化学是界面化学。1907年，德国化学家Ostwald创办《胶体化学和工业杂志》—胶体化学正式成为一门独立的学科。1941年，前苏联的德查金(DerjaguinBV)和朗道(LandauLD)以及1948年荷兰的维韦(WerweyEJW）和奥佛比克(OverbeekJTG)胶体稳定性的DLWO理论。从70年代起，对高分子稳定胶体的研究逐渐成为热点，其中以斯喀金(ScheutjensJM)和费里(Fleer

4、GJ)以及德让(deGennesPG)等的统计力学理论引人注目，但有待继续完善。近年来，随着实验测试手段的不断提高，如超离心机、光散射、X射线、多种电子显微镜、红外线以及多种能谱等的应用，使得胶体和表面化学在微观方面的研究发展很快。广泛应用：胶体化学是一门应用极为广泛的边缘学科。其应用范围遍及生命现象(血液、各种凝胶、细胞膜)、材料(泡沫塑料、水泥、陶瓷、橡胶)、食品(牛奶、慢头、面包各种饮料中香料的乳化、乳制品、冰激凌)、能源(稠油乳化开采、乳化及破乳、油品的降粘降凝输送等)、环境(烟雾、水净化、污水处理、除尘)、日用品(洗涤剂、化妆品)等各领域。§12-1胶体的基本性质一

5、、分散体系——一种或几种物质在另一种物质中分散所构成的体系分散相——被分散的物质，一般都是不连续的分散介质——分散其他物质的物质，一般都是连续的如油在水中的分散二、分散体系分类（一）按分散相的线度大小分类1.分子分散体系分散相粒子线度：＜10－9m如：混合气体，真溶液电子显微镜看不见，能透过半透膜2．胶体分散体系(固-液溶胶，憎液溶胶）分散相粒子线度：10-9～10-7m如：溶胶，大分子溶液电子显微镜能看见，不能透过半透膜3．粗分散体系透不过半透膜，用普通显微镜可看到分散相粒子线度：＞10-7m如：牛奶、豆浆（二）按分散相与分散介质的聚集状态分类分散介质分散相名称实例液气液固

6、泡沫乳状液液溶胶悬浮体肥皂泡沫牛奶、含水原油泥浆、油墨固气液固固态泡沫固态乳状液固态悬浮体泡沫塑料珍珠、黑磷(P-Hg)合金分散介质分散相名称实例气液固气溶胶雾烟、尘真正的胶体体系是指S/L溶胶，它具有胶体的典型性质。大分子溶液、粗分散体系具有和胶体相似的性质，也归于胶体化学研究的范畴。三、胶体体系基本性质高分散、多相、热力学不稳定性是胶体体系的三个基本性质，也是产生其它现象的依据，如由于高分散使其具有光学和动力学性质，由于多相而具有聚结不稳定性。§12-2溶胶的制备和净化一、制备在稳定剂的存在下，使分散相分散或凝聚成10－6～10－9m的颗粒。分散凝聚粗分散体系>1000n

7、m胶体体系1000~1nm分子分散体系<1nm1.溶胶制备的一般条件a.分散相在介质中溶解度极小b.有稳定剂存在2.分散法机械分散：设备为球磨机或胶体磨，利用刚性材料与待分散物质的相互摩擦和碰撞将物质磨细。如把硫磺、水和表面活性剂混匀，在胶体磨上研磨，再加入少量大分子防沉剂，可制得稳定性良好的的硫水胶体。这种农药可防治农作物的红蜘蛛等螨类害虫。超声波分散：用超声波发生器，产生高频机械波使物质分散，是实验室常用的制备胶体的方法，此法被广泛用来制备乳状液。胶溶法(解胶法)：许多不溶性沉淀，当加入少量某种可溶