胶体和胶体稳定性

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1、胶体和胶体稳定性胶体和胶体稳定性胶体是由一种或几种物质在连续的介质中形成的分散体系6.1胶体的基本性质6一种或几种物质分散在另一种物质中构成分散体系。其中，被分散的物质称为分散相（dispersedphase），另一种物质称为分散介质（dispersing6.2胶团表面的双电层medium)。6.3胶体稳定理论分子分散体系分散相粒子的半径在分散体系胶体分散体系1nm~1000nm之间的体系粗分散体系胶体和胶体稳定性胶体和胶体稳定性胶体分散体系胶体分散体系(按胶体溶液的稳定性分类)分散分散相名称实例介质液云、雾憎液溶胶

2、高度分散的多相系统，热力学不稳定系统气气溶胶固烟、尘气泡沫肥皂泡沫亲液溶胶高分子溶液，均相的热力学稳定系统液液乳状液牛奶固液溶胶油漆缔合胶体表面活性剂胶束，热力学稳定系统气泡沫塑料固液固溶胶珍珠固有色玻璃三种分散系统的比较胶体和胶体稳定性类型憎液大分子小分子6.1胶体的基本性质性质溶胶溶液溶液胶粒大小1~100nm1~100nm<1nm一、光学性质分散相存在单元多分子组成的单分子单分子丁达尔(Tyndall)效应胶粒(乳光效应)能否透过半透膜不能不能能是否热力学实质:光的散射不是是是稳定体系丁达尔效应强微弱微弱散射光

3、的强度可由瑞利公式计算粘度小，与介质相似大小对外加电解质敏感不太敏感不敏感322224πνVn1−n22I=()I聚沉后再加4220不可逆可逆可逆λn+2n分散介质1215.1胶体的基本性质5.1胶体的基本性质一、光学性质一、光学性质丁达尔效应24π3νV2n2−n2122I=()I4220瑞利(L.W.Rayleigh)公式λn+2n12322224πνVn1−n22•I∝V2鉴别真溶液与胶体I=()I4220λn1+2n2•I∝λ－４波长愈短散射愈强。当用白光照射溶胶时，散射光呈淡蓝色，透过光呈橙红色I—单位体积

4、液溶胶的散射光强度;22n1−n22I0—入射光强度;λ—入射光波长;•I∝(22)分散相与介质的折射指数相差越大,散射光n+2n12越强，可区别高分子溶液与溶胶V—分散相粒子的体积;ν—单位体积中的粒子数;n1,n2—分散相及分散介质的折射率•I∝ν测定溶胶的乳光强度(浊度)，浊度计的设计原理胶体和胶体稳定性胶体和胶体稳定性6.1胶体的基本性质6.1胶体的基本性质二、布朗运动三、动电现象•微小粒子在分散介质中做不规则运动称为布朗运动•布朗运动是胶体粒子的热运动表现，是分子热运动的结果电泳外加电场下固、液相间的相对移

5、动电渗当半径大于5μm，电动现象流动电势固、液相间的相对移动产生电势差Brown运动消失沉降电势扩散作用沉降平衡5.1胶体的基本性质5.1胶体的基本性质三、动电现象三、动电现象（1）电泳（3）流动电势在外力作用下液体介质相在外直流电场作用下，离子或对于静止带电表面流动而产带电粒子和附着于粒子表面的物生的电势差。流动电势是电质相对于液体介质的定向运动。渗的逆过程。（2）电渗（4）沉降电势在外电场作用下，液体介质相在外力作用下带电粒子相对于它接触的静止的带电固体表对于液体介质的运动而产生的电势差。沉降电势是电泳面（孔性物

6、质的毛细管束表面或的逆过程。通透性栓塞）的定向运动。2胶体和胶体稳定性胶体和胶体稳定性6.2胶团表面的双电层6.2胶团表面的双电层+AgNO+KI→AgI+KNOK33+胶团+K+K+KK++KKK--I-I--+KI过量胶粒+-IIII-K-IKI-+-II胶核++-KK-II(AgI)I-KKI++-mII-+-IIKII--+x-+K--IIII-+[(AgI)mnI,(n-x)K]xK+K----K胶团胶核+KKK+K+K++胶粒++K胶核双电层：质点表面电荷与周围介质中的反离子构成的电层胶粒滑动面[(AgI

7、)mnI-,(n-x)K+]x-xK+表面电势ϕ：带电质点表面与液体的电位差，热力学电位胶团0动电位（ζ电势）：固、液两相发生相对运动的边界处与液法扬斯-帕尼思（Fajans-Pancth）规则：胶核优先吸附能与体内部的电位差，实测电位组成固体表面的离子生成难溶物或电离度很小化合物的离子5.2胶团表面的双电层胶体和胶体稳定性6.2.1胶粒表面的双电层模型6.2胶团表面的双电层Gouy－Chapman扩散双电层模型5.2.1胶粒表面的双电层模型静电力：使反离子趋向表面Helmholtz平板电容器模型溶剂化：减弱静电力表

8、面电势ϕ0yy热运动：使反离子趋于均匀分布y电荷分布如同平板电容器yyyy总结果：反离子扩散分布yϕ0yϕ0y不能解释表面电势ϕ0与ζ电势的区别yy距表面x处的电势ϕ与表面电势ϕ0yyζ电势y的关系：yyy-κx不能解释电解质对ζ电势的影响0xϕ=ϕoe0xκ-1：双电层厚度5.2胶团表面的双电层6.2.1胶粒表面的双电层模型6.2.1胶粒表面