胶体分散系和大分子溶液

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1、第14章胶体分散系和大分子溶液（1）分散体系的定义14.1分散体系的定义分类、及研究方法一种或数种物质分散在另一种物质中所构成的体系叫分散体系。被分散的物质称为分散质，起分散作用的物质称为分散介质。分散体系＝分散质＋分散介质1（2）分散体系的分类2说明：a．胶体体系中分散质的大小介于溶液和粗分散体系中分散质的大小之间，若以1nm为溶液中粒子大小的上限，而以100nm为粗分散体系中分散质大小的下限，则胶体中分散质的颗粒大小在(1～100)nm之间。b．胶体中分散质大小不同。因此，分散质和分散介质间必有一明显的物理分界面。即胶体体系必

2、然是非均相分散体系。c．胶体不是特殊的物质，而是物质存在的一种特殊形式。如硫磺分散在乙醇中为溶液，若分散在水中则为水溶胶。d．胶体分散体系由于分散度高，具有较高的表面自由能，属热力学不稳定体系。3（3）胶体的特征和分类①特征胶体是高度分散的、多相的、组成和结构不确定的热力学不稳定体系。②分类胶体分散体系包括溶胶和缔合胶体。但大分子溶液和粗分散体系也常被作为胶体分散体系研究的对象。这是因为a．虽然大分子溶液（也叫亲液溶胶）是热力学上稳定的体系，但由于其溶质分子的大小已进入了胶体分散体系的范围且在某些方面（如扩散性）具有胶体的特性。b

3、．粗分散体系与胶体分散体系同属热力学不稳定性系，它们在性质上及研究方法上有许多相似之处。除按分散质的颗粒大小进行分类外，还可按分散质和分散介质的性质来分类。4非均相分散体统按聚集状态的分类分散介质分散相名称实例液固液气溶胶、软膏乳状液泡沫金溶胶、碘化银溶胶、牙膏牛奶、人造黄油、油水乳状液肥皂泡沫，奶酪气固液气溶胶烟、尘雾固固液气固态悬浊液固态乳状液固态泡沫用金着色的红玻璃、照相胶片珍珠、黑磷(P-Hg)泡沫塑料5从应用上讲，遍及生命现象、材料、食品、能源、环境等领域。此外，近代的研究手段如光散射技术、能谱

4、技术、超显微技术、高速离心技术及电泳散射技术等应用于胶体分散体系的研究，也极大地推动了该学科领域的理论发展。非均相分散体系是一门综合性很强的学科领域，其研究方法除物理化学的热力学、量子力学、统计力学以及动力学等方法外，还涉及物理学中的光学、电学、流体力学和流变学。4)非均相分散体系的研究方法6①分散法常用的分散法有：a.研磨法；b.超声波法；c.电弧法；d.胶溶法。（1）溶胶的制备14.1.2溶胶的制备和净化7a．研磨法：属机械分散法。8b．超声波法：超声波法也是机械分散法之一。9c．电弧法：主要用于制备金属水溶液。10d．胶溶法

5、：属化学分散法。原理是在新生成的沉淀中加入适量电解质，使沉淀重新分散成胶体。如新生成的Fe(OH)3沉淀，经洗涤再加入少量稀FeCl3溶液，通过搅拌后沉淀就转变为红棕色的Fe(OH)3溶胶。Fe(OH)3(新鲜沉淀)Fe(OH)3(溶胶)FeCl3AgCl(新鲜沉淀)AgCl(溶胶)AgNO3或KClSnCl4SnO2(新鲜沉淀)SnO2(溶胶)水解K2Sn(OH)311b．物理凝聚法：将蒸气状态的物质或溶解状态的物质凝聚为胶体状态的方法。例如：a．化学凝聚法：通过化学反应，使其生成物呈过饱和状态，然后形成溶胶的方法，可分为氧化法

6、、还原法、水解法以及复分解法。②凝聚法用物理或化学方法使分子或离子聚集成胶体粒子的方法。可分为物理凝聚法和化学凝聚法两类。溶剂更换：松香的酒精溶液滴入水中。12（2）溶胶的净化溶胶制备之后，还必须利用渗析装置以除去多余的电解质或其他杂质。简单渗析装置电渗析示意图1314.2溶胶的动力性质1.布朗运动布朗运动的本质是质点的热运动。142.扩散和渗透压扩散是指由于溶胶中体积粒子数梯度的存在引起的粒子从高浓区域往低浓区域迁移的现象。物质的扩散可用菲克（Fick）第一定律和第二定律描述。15菲克第一定律菲克第二定律式中的C为质量浓度，J为

7、单位时间内通过单位界面的物质质量，负号表示扩散朝浓度降低方向进行。16说明：由于溶胶的浓度不能很大，渗透压一般不很明显。溶胶的渗透压可以借用稀溶液的渗透压公式计算，即173、沉降和沉降平衡溶胶粒子受到重力而下降，同时，由于布朗运动促使浓度均一，当这两种效应相反的力相等时，粒子的分布达到平衡，形成了一定的浓度梯度。这种状态称为沉降平衡。4、溶胶的光学性质丁达尔效应：分散相的粒子小于入射光的波长—光的散射。18瑞利公式：散射出光的总能量入射光波长分散相折射率分散介质折射率（1）散射强度与粒子大小成正比。（2）分散质与分散介质的折射率相

8、差愈小，散射愈弱。（3）散射强度与入射光波长的四次方成反比。19为什么晴朗的天空呈蓝色？为什么雾天行驶的车辆必须用黄色灯？从雷利散射公式可知，散射强度与入射光的波长四次方成反比，即波长越短的光散射越多。在可见光中，蓝色光的波长较红光和黄色光的波长短