胶体与界面化学习题

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1、1.什么是电泳现象，产生电泳的原因是什么。（6分）2007B电泳－在外加电场下，胶体溶液中的胶体粒子在分散介质中定向移动的现象原因：由于在胶体溶液中的胶体粒子自身带电，或在溶液中吸附体系内的离子从而促使其表面带有电荷，因此在电场的作用下，会发生相对运动。4.画出KI为稳定剂的AgI溶胶的胶团结构。（6分）电动现象有哪些？产生电动现象的原因是什么？（8分）答：电动现象包括电泳、电渗、流动电势与沉降电势（4分）。原因：由于在胶体溶液中的胶体粒子自身带电（2分），或在溶液中吸附体系内的离子从而促使其表面带有电荷（2分），因此在会发生电动现象。(若不说明为何带电，则扣2分)1.试

2、解释Tyndall现象产生的原因（6分）2007-2008A答案：Tyndall现象发生的原因是由于胶体溶液中得胶粒直径大小（1-100nm）与小于可见光的波长(400-700nm)，从而表现出胶粒对光的散射作用(6分)。现将一根毛细玻璃管插入水中，然后在管内液面处加热，则液面将如何变化，为什么会产生这种现象？（8分）答：根据Laplace公式，（1分），将毛细玻璃管插入水中形成凹液面，因此附加压力为负值（或者方向向上）（1分）。而表面张力随温度上升而下降（2分），因此，在管内液面处加热会导致附加压力Ps降低（2分），从而导致液面下降（2分）。7.试用Ross铺展机理解释

3、消泡过程。（6分）答：Ross的铺展机理认为，整个消泡过程分为浸入、扩展和破泡三个阶段，在浸入阶段，渗入系数（1分），当E>0时，消泡剂浸入泡沫的液膜中（1分）；在扩展阶段，扩展系数（1分），当S>0时，消泡剂向膜面扩展（1分）；因此，当E>0，S>0时（1分），则产生消泡作用（1分）3.试解释毛细凝结现象发生的原因。（6分）2007-2008A答：根据Kelvin公式(2分)，凹面上的蒸汽压比平面上小(2分)，所以在小于饱和蒸汽压时，气体凹面上已达饱和而发生凝聚，这就是毛细凝聚现象(2分)，即蒸汽变成液体在毛细管中凝聚，吸附量迅速增加。3.试解释过热液体产生的原因。（6

4、分）液体过热现象的产生是由于液体在沸点时无法形成气泡所造成的。根据开尔文公式，小气泡形成时期气泡内饱和蒸气压远小于外压，但由于凹液面附加压力的存在，小气泡要稳定存在需克服的压力又必须大于外压。因此，相平衡条件无法满足，小气泡不能存在，这样便造成了液体在沸点时无法沸腾而液体的温度继续升高的过热现象。4.试解释过饱和蒸汽产生的原因。（6分）答：过饱和蒸汽现象的产生是由于如果蒸汽凝结成为液滴，那么需要先形成半径极小的小液滴(2分)，其液面为凸面，小液滴液面上的饱和蒸汽压远大于此时液体的蒸汽压(2分)，因此新相难成而导致过饱和(2分)。常见的亚稳状态有哪些？为什么会产生亚稳状态？

5、（9分）答：常见的亚稳状态有过热液体、过饱和蒸汽、过饱和溶液等（3分）。产生亚稳状态的主要原因是新相种子难以生成（3分），由于新相的颗粒极小，因此其比表面积和表面吉布斯函数都很大，因此新相难以生成（3分）。(若分别列出每种亚稳状态产生的具体原因，则每个亚稳状态加2分)4.什么是HLB值，HLB值对表面活性剂的应用有何影响。（6分）2007-2008A答案：HLB值是表面活性剂的亲水亲油性平衡值（2分），其计算公式如下：(不列出公式亦可)，其中，HLB越大，表面活性剂的亲水性能越强，适于在水体系中使用(2分)。HLB值越小，表面活性剂的疏水性能越强，越适于在油体系中使用(2

6、分)。5.什么是非离子表面活性剂的浊点？浊点产生的原因是什么（6分）答：聚氧乙烯型非离子表面活性剂的溶解度随温度升高而增大(1分)，当上升到某一温度时，溶解度反而下降，溶液发生混浊甚至分层(1分)，冷却后又可恢复澄明，对应的温度称为浊点(2分)。原因：当温度升高时，聚氧乙烯链与水之间的氢键发生断裂(2分)。2.简述表面活性剂在水中可形成几种胶束，胶束的形态与表面活性剂的浓度之间有何关系。（6分）表面活性剂在水中可以形成三种类型的胶束：球形、棒状和层状胶束。在一般情况下，随着水中表面活性剂浓度的增高，球形胶束会首先形成，然后依次是棒状胶束和层状胶束。5.试以Maragoni

7、效应解释泡沫的稳定机理。（7分）07-08A答：当泡沫表面由于扩展而变薄，从而产生新的表面时(2分)，由于在新的表面上溶质的吸附尚未达到平衡(2分)，使其表面张力增加，产生了表面张力梯度(2分)，这种表面张力的梯度就会引起液体从低表面张力的周围向高表面张力区域流动，直到此张力差消失为止(1分)。7.根据DLVO理论，试解释外加电解质对带电溶胶稳定性的影响。（7分）答：根据DLVO理论，在胶团之间,既存在着斥力势能,又存在着吸力势能(1分)，胶体系统的相对稳定或聚沉取决于斥力势能和吸力势能的相对大小(2分)加入电解质后，对溶胶体