第3讲 溶胶的性质 [兼容模式].pdf

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1、第三讲3.1光学性质3.2电学性质333.3胶团的结构313.1溶胶的光学性质1.Tyndalleffect-丁达尔现象–以一束强烈的光线射入溶胶后，在入射光的垂直方向可以看到一道明亮的光带。–当光波作用到介质中小于光波波长的粒子上时，粒子中的电子被迫震动（震动频率与入射光波频率相同），成为第二次波源，向各个方向发射电磁波。2.Rayleigh散射：2222224AVnn122瑞利公式I()I4220nn212式中：A入射光振幅，单位体积中粒子数入射光波长，V每个粒子的体积n1分散相

2、折射率，n2分散介质的折射率讨论：1．散射光总能量与入射光波长的四次方成反比。入射光波长愈短，散射愈显著。2．分散相与分散介质的折射率相差愈显著，散射作用亦愈显著.3．散射光强度与单位体积中的粒子数成正比。4．粒子的折射率与周围介质的折射率相差越大，粒子的散射光越强。3.溶胶的颜色*金色溶胶中，散射光强和粒子大小和波长有关*溶胶中的质点对可见光产生选择性吸收，显示其补色。(红色金溶胶，其质点对波长500-600nm的绿色可见光有强吸收，显示其补色红色)粒子直径/nm透射光侧面光10–20黄色蓝色25

3、-35红色暗绿色35-45红紫色绿色50-60蓝紫色黄色70-80蓝色棕红色超显微镜:采用特殊聚光器，使光线不直接进入物镜，背景是黑色，胶粒因为光散射呈现闪烁亮点。（1）测定球状胶粒的平均半径。（2）间接推测胶粒的形状和不对称性。（3）判断粒子分散均匀的程度。粒子大小不同，散射光的强度也不同。（4）观察胶粒的布朗运动、电泳、沉降和凝聚等现象。3.2溶胶的电学性质胶粒的电动现象由于外电场或外力作用使胶体系统中的固、液两相发生相对移动而产生的电现象电电泳：颗粒带电荷动电渗：狭缝表面电荷现沉降电势：迅速沉

4、降产生电势差象流动电势：快速流动产生电势差沉降电势分散相粒子在重力场或离心场作用下迅速移动时，在移动方向的两端所产生的电势差电渗在外加电场作用下，带电的介质通过多孔膜或半径为1~10nm的毛细管作定向移动的现象玻璃氧化铝流动电势在外力作用下，迫使液体通过多孔隔膜(或毛细管)定向移动，在多孔隔膜两端产生的电势差胶粒表面带电的原因：1.电离法扬斯规则2.吸附质点总是优先吸附与组成质点的化学元素相同的离子3.晶格取代4.非水介质荷电Helmholz1879年扩散双电层理论平板型模型扩散双电层模型(Gouy

5、1910年Chapman1913年)Stern模型浓度Z+/Z-K/cm-1K-1/nm（mol.L-1)1:11.04x1069.610.0012:22.08x1064.813:33.12x1063.201:13.29x1063.040010.012:2658x106.58x1061521.523:39.87x1061.011:11.04x1070.961010.1222:2208102.08x10704810.4813:33.21x1070.3203.3胶团的结构胶核胶粒胶紧密层团扩散层例1：A

6、gNO3+KIKNO3+AgI↓（KI过量稳定剂）胶团的结构表达式滑动面[](AgI)nI–·(n-x)K+x–·xK+m扩散层胶核紧密层胶粒（带负电）胶团（电中性）胶团的图示式胶核胶粒胶团说明：①胶粒为运动单位，胶粒荷电符号与胶粒表面荷电符号相同②整个胶团呈电中性，(n－x)＋x＝n③x＋为滑动面所包围的带电体所荷之电量，x值决定ζ电势的大小c(电解质)↑(n－x)↑x↓ζ↓当xx0=0时ζ=0等电点状态④特性吸附或超载吸附吸附层中出现过多的异电粒子ζ电势将改变符号胶粒的形状VO溶胶(带状)25聚

7、苯乙烯胶乳(球形)Fe(OH)溶胶(丝状)3