【5A文】胶体化学教学课件.ppt

《【5A文】胶体化学教学课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、【5A文】胶体化学教学课件分散系统的分类分散系统分散相半径/nm均相系统（真溶液）小分子溶液<1大分子溶液1~100多相系统超微分散系统（溶胶）1~100粗分散系统>100分散系统：一些物质被分散到另一种物质中所形成的系统分散相：非连续形式存在的被分散的物质分散介质：连续相形式存在的物质分类：胶体：分散度为1~100nm的分散系统9.1分散体系分类及其基本特性9.2溶胶的制备与净化9.3溶胶的动力性质9.4胶溶的光学性质9.5溶胶的电学性质9.6胶体的稳定性9.7乳状液、泡沫和气溶胶第一节溶胶的分类和基本特征一.溶胶分类按分散相与分散介质聚集状态分类（列举）分散相的粒径>100n

2、m时，属粗分散系统本章主要讨论的是液溶胶，特别是液液溶胶和固液溶胶气液固气溶胶液溶胶固溶胶介质：雾烟泡沫牛奶油漆沸石珍珠有色玻璃二.基本特性溶胶是一定条件下形成的特殊状态，并非物质的本性，如NaCl有机胶体NaCl溶液水硫磺水溶胶真溶液乙醇这种特殊状态，有三个基本特征1.特定分散度1~100nm2.相不均匀性（多相性）对介质不溶憎液胶体3.热力学不稳定性高分散度，巨大表面积和比表面能，有自发聚集倾向，以降低表面能第二节溶胶的制备和净化第二节溶胶制备和净化二种途径：溶胶1~100nm小分子真溶液<1nm粗分散系统>100nm分散凝聚一.分散法（物理法）研磨法（胶体磨）超声粉碎气

3、流粉碎胶溶法二．凝聚法1.物理凝聚法如钠的苯溶胶制备接真空泵液态空气钠苯苯接受管二．凝聚法2.化学凝聚法凡能有沉淀析出的化学反应都可能用来制备相应溶胶如水解反应制备Fe(OH)3溶胶FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl3.改变溶剂法使溶解度骤变，如：松香的乙醇溶液加入水中水溶胶三.溶胶净化溶胶溶胶化学法制备的溶胶，往往含有过多的电解质一定量电解质是溶胶稳定的必要条件过量电解质使溶胶不稳定1渗析法普通渗析半透膜电渗析水+–半透膜水水三.溶胶净化2超虑法：小分子电解质滤去，再用介质重新分散减压过滤加压过滤真空泵压缩空气半透膜半透膜四．均匀分散胶体均匀分散胶体是粒子大小基

4、本一致的胶体，有广泛的应用制备需满足的条件：(1)暴发性成核，使速率r晶核形成>>r晶体长大(2)同步长大应用：(1)验证基本理论(2)理想的标准材料(3)新材料(4)催化剂性能的改进(5)制造特种陶瓷第三节溶胶的动力性质第三节溶胶的动力性质热运动扩散，布朗运动重力场重力降沉和平衡离心力场离心降沉和平衡电学性质光学性质动力性质溶胶性质一.Browm运动与Einstein方程Browm运动：溶胶粒子在介质中无规则的运动原因：粒子受各个方向介质分子的撞击撞击的动量不能完全抵消而移动分子热运动的宏观表现。Einstein公式：Brown运动平均位移的计算x其关系：若在时

5、间t内观察布朗运动位移，很容易在显微镜下观察，由此可求得溶胶粒子半径二.扩散和渗透扩散：溶质从高浓度（大）向低浓度（小）移动的现象。结果Gibbs能G，熵S，是自发进行的过程。扩散速度与浓梯关系Fick第一定律mols–1扩散系数面积浓度梯度1．扩散扩散系数与Brown运动平均位移关系：如图，设截面为单位面积，为时间t内在水平方向的平均位移。截面间的距离均为。找出距AB面两侧处的两根虚线，其浓度恰好为和。在t时间内，从两个方向通过AB面的粒子数分别为和，因，则自左向右通过AB面的净粒子数为：二.扩散和渗透设很小，浓度梯度则扩散通过AB面的净粒子数与浓度梯度和扩散时间

6、t成正比，得到这就是Einstein-Brown位移方程。从布朗运动实验测出，就可求出扩散系数D。二.扩散和渗透从上式可以求粒子半径r。已知r和粒子密度，可以计算粒子的摩尔质量。二.扩散和渗透二.扩散和渗透用只允许溶剂分子通过,不允许溶质分子通过的半透膜把分散体系(分子溶液或溶胶)与纯溶剂隔开时,溶剂分子会透过半透膜向分散体系扩散,引起分散体系液面生高,这种现象称渗透。渗透现象是自然界广泛存在的自然现象2．渗透渗透压：半透膜两侧的压差=p2–p1平衡时两侧化学势相等可导出稀溶液的=cRT(c:mol/m3)二.扩散和渗透溶剂溶液半透膜（只容许溶剂通过）渗透压p1p2渗透压

7、=p2–p1反渗透：施加外压，使溶剂分子从溶液一侧透过半透膜进入纯溶剂一侧本质上渗透现象是半透膜两边纯溶剂与分散体系中的溶剂的化学势不同引起的。渗透达到平衡时纯溶剂的化学是等于分散体系中溶剂的化学势，即：对于稀溶液二.扩散和渗透例金溶胶浓度为2gdm3,介质粘度为0.00lPas。已知胶粒半径为1.3nm，金的密度为19.3103kgm3。计算金溶胶在25C时(1)扩散系数,(2)布朗运动移动0.5mm的时间,(3)渗透压。解(1)扩散系数(2)二.扩散和渗透例金溶