第十四章胶体分散系统和大分子溶液.doc

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1、第十四章胶体分散系统和大分子溶液[本章要求]：1.了解胶体分散系统的分类，对憎液溶胶的胶粒结构，制备和净化方法等要有一定的掌握。2.了解憎液溶胶在动力学性质，光学性质，电学性质等方面的特点。3.了解溶胶在稳定性方面的特点，掌握什么是电动电位以及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。4.了解乳状液的种类，乳化剂的作用以及在工业和日常生活中的应用。5.了解凝胶的分类、形成及注意性质，了解大分子溶液与溶胶的异同点及大分子物质平均摩尔质量的种类和测定方法。把一种或几种物质分散在另一种物质中构成分散系统，在分散系统中被分散的物质叫做分散相（分散质），分散在其中的物质叫做

2、分散介质。分散系统分类：（按分散相粒子的大小）1.分子（或离子）分散系统：即真溶液，分散相粒子半径r<10-9m2.胶体分散系统：多分子或离子的集合体，分散相粒子半径为10-9m

3、（亲液溶胶），大分子化合物的溶液，其分子的大小已达到胶体范围，具有胶体的一些特性，但它却是分子分散的真溶液，大分子化合物在适当介质中可自动溶解而形成均相溶液，若设法使它沉淀，当出去沉淀剂，再重新加入溶剂又可自动再分散，是热力学稳定，可逆的系统。胶体系统按分散相和分散介质的聚沉状态分类，P4.6，表14.2所示。3.胶体的基本特性：特有的分散程度，不均匀（多相）性，易聚集的不稳定性等。二.胶团的结构如：利用AgNO3和KI溶液反应制备AgI溶胶若KI过量：[(AgI)m·nI-·(n-x)K+]x-·xK+若AgNO3过量：[(AgI)m·nAg+·(n-x)NO3]x+·xN

4、O3在溶液中胶粒是独立运动单位，通常所说的溶胶带电是指胶粒而言，整个胶团是电中性的。§14.2溶胶的制备和净化一.制备1.分散法：用适当方法使大块物质在有稳定剂存在的情况下分散形成胶体粒子的大小，通常有以下几种方法：（1）研磨法（2）胶溶法：使暂时凝集起来的分散相，通过加少量的稳定剂又重新分散制成溶胶。（3）超声波分散法：利用超声波所产生的能量来进行分散作用，使分散相均匀分散而形成溶胶或乳状液。（4）电弧法（5）气相沉积法2.凝聚法：先制成难溶物的分钟（或离子）的过饱和溶液，再使之互相结合成胶体粒子而得到溶胶，通常有以下两种方法：（1）化学凝聚法：通过化学方法，使生成物呈过饱

5、和状态，粒子再结合成胶粒（2）物理凝聚法：利用适当的物理过程（如蒸气骤冷，改换溶剂等）使某些物质凝聚成胶体粒子的大小。(3)更换溶剂法。二.溶胶的净化因过多的电解质会破坏溶胶的稳定性，因此必须将溶胶净化。1.渗析：由于溶胶粒子不能通过半透膜，而分子离子能通过，故可把溶胶放在蒙有半透膜的容器内。膜外放纯溶剂，利用膜内外浓度差，通过扩散，降低溶胶中的电解质或杂质的浓度而达到净化。2.超过滤法：用孔径细小的半透膜，在加压吸滤的情况下使胶粒和介质分开，这种方法称为超过滤法。三.溶胶的形成条件和老化机理<一>形成：溶胶的形成要经历晶核的形成和晶体的生长两个阶段，若晶核形成的很快，而晶体

6、生长的速度慢或接近于停止，则可得到分散度很高的溶胶，，反之，只能得到颗粒很粗的溶胶，甚至发生沉淀。1.晶核形成的速率：V1=KS为溶解度（即平衡浓度），Q为过饱和浓度。2.晶体的长大速率：V2=DAD为溶质的扩散系数，A为晶核的表面积，为扩散过程中溶质粒子所一定的距离。若要得到分散度很高的溶胶，则必须控制V1,V2的值，使V2很小火接近于零。讨论：①当很大时，则超过过饱和的浓度较多，V1很快，生成的晶核较多，使陡然下降，V2大大减慢，有利于形成溶胶。②当的值较小时，生成的胶核少，的值下降不多，V2较大，即晶核长大较快，不利于溶胶形成，而有利于生成大块沉淀。③当很小时，即溶液浓

7、度超过溶质的溶解度不多，故生成晶核极少，而且晶核长大缓慢，有利于生成溶胶。（二）溶胶的老化：溶胶经纯化以后，胶粒随时间推移饿慢慢长大，导致沉淀的这一过程，称为溶胶的老化。在老化过程中系统的表面能减低，故老化是自发过程。溶胶具有多分散性，它是大小不一的胶体颗粒组成的多聚体，若在同一溶胶中，半径R1'和R2'的颗粒相应的溶解度为S1,S2。有开尔文公式，则：M为颗粒的平均摩尔质量，为颗粒的密度，r为颗粒与其饱和溶液见的界面张力。若R2'>R1',则有S1>S2,即较小颗粒附近的饱和浓度S1大于较大颗粒的饱和