《胶体的制备与纯化》PPT课件

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1、第三章胶体的制备与纯化胶体体系分类溶胶（胶体分散体系）表面自由能很高，在热力学上是不稳定的，也是不可逆的，其组成相一旦发生分离，就不易再恢复原状。高分子溶液（高分子物质的真溶液－天然的或合成的）在热力学上是稳定的和可逆的，溶质从溶剂中分离后容易恢复原状。缔合胶体有时称为胶体电解质，在热力学上是稳定的3.1溶胶的制备方法溶胶的制备（1）分散法1.机械粉碎法2.电分散法3.超声波分散法4.胶溶法（2）凝聚法1.化学凝聚法2.物理凝聚法溶胶的净化（1）透析法（2）超过滤法3.1溶胶的制备方法胶体系统1～100nm分子分散系统<1nm由小变大凝聚法由大变小分散法粗分散系统>

2、100nm超声法胶体磨电弧法物理凝聚法化学凝聚法蒸气聚冷法过饱和法用这两种方法直接制出的粒子称为原级粒子。视具体制备条件不同，这些粒子又可以聚集成较大的次级粒子。通常所制备的溶胶中粒子的大小不是均一的，是一个多级分散体系。更换溶剂法3.1溶胶的制备方法1.分散法①研磨法用机械粉碎的方法将固体磨细。这种方法适用于脆而易碎的物质，对于柔韧性的物质必须先硬化后再粉碎。例如，将废轮胎粉碎，先用液氮处理，硬化后再研磨。胶体磨的形式很多，其分散能力因构造和转速的不同而不同。常见的机械磨有球磨、气流磨和盘磨。分散法盘式胶体磨A为空心转轴，与C盘相连，向一个方向旋转，B盘反方向旋转

3、。转速约每分钟1万∼2万转。分散法3.1溶胶的制备方法特点：a.效率较差，最细1mb.颗粒自发变大c.提高研磨效率防止颗粒增大，溶剂冲稀，或加入稳定剂。油漆：金属皂类；岩石粉碎：表面活性剂。分散法②电弧法电弧法主要用于制备金、银、铂等金属溶胶。制备过程包括先分散后凝聚两个过程。分散法③超声波分散法作用机理：空化效应。超声空化是液体的一种极其复杂的物理化学现象，液体中的微小泡核在超声波作用下被激化，随后表现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程。在空化泡崩溃时的极短时间内，在空化泡的极小空间中将产生局部高温、高压以及强烈的冲击波和快速射流。在局部高温高压的

4、作用下，分散的效果得到了极大提高。这种方法目前只用来制备乳状液。分散法④胶溶法又称解胶法，是将新生成的沉淀重新分散在介质中形成溶胶，并加入适当的稳定剂。重新分散的措施有：加入适量的电解质；或置于某一温度下。其中所用的稳定剂又称胶溶剂。根据胶核所能吸附的离子而选用合适的电解质作胶溶剂。分散法例如：AgCl(新鲜沉淀）AgCl(溶胶）Fe(OH)3（新鲜沉淀）Fe(OH)3(溶胶）这种方法一般用在化学凝聚法制溶胶时，为了将多余的电解质离子去掉，先将胶粒过滤，洗涤，然后尽快分散在含有胶溶剂的介质中，形成溶胶。3.1溶胶的制备方法2.凝聚法①化学凝聚法:通过各种化学反应使生

5、成物呈过饱和状态，使初生成的难溶物微粒结合成胶粒，在少量稳定剂存在下形成溶胶。这种稳定剂一般是某一过量的反应物。通过控制化学反应中不溶性产物的析晶过程,使其停留在胶核尺度阶段,而得到溶胶的方法。一般采用较大的过饱和度和较低的温度以利于晶核的大量形成而减缓晶体长大的速度,防止难溶性物质的聚沉。凝聚法A.复分解反应制硫化砷溶胶2H3AsO3（稀）+3H2S→As2S3（溶胶）+6H2OB.水解反应制氢氧化铁溶胶FeCl3（稀）+3H2O（热）→Fe(OH)3（溶胶）+3HCl例如：C.氧化还原反应制备硫溶胶2H2S(稀）+SO2(g)→2H2O+3S(溶胶）Na2S2O

6、3+2HCl→2NaCl+H2O+SO2+S(溶胶）凝聚法E.离子反应制氯化银溶胶AgNO3（稀）+KCl（稀）→AgCl(溶胶）+KNO3D.还原反应制金溶胶2HAuCl4(稀）+3HCHO(甲醛)+11KOH2Au(溶胶）+3HCOOK+8KCl+8H2O四氯合金酸，王水溶解金的产物凝聚法②物理凝聚法:将蒸气或溶解状态的物质凝聚成胶体的方法。有过饱和法、更换溶剂法和蒸气骤冷法。过饱和法用降温冷却等方法,使溶质溶解度降低至过饱和,然后从溶液中结晶而聚集成溶胶。苯的饱和水溶液冰急骤冷却苯的水溶胶硫的酒精溶液液态空气冷却硫的醇溶胶更换溶剂法利用物质在不同溶剂中溶解度的

7、显著差别来制备溶胶，而且两种溶剂要能完全互溶。例1.松香易溶于乙醇而难溶于水，将松香的乙醇溶液滴入水中可制备松香的水溶胶。例2.将硫的丙酮溶液滴入90℃左右的热水中，丙酮蒸发后，可得硫的水溶胶。凝聚法例图：凝聚法凝聚法Cu+Ti4＋一Cu＋+Ti3+Cu+一Cu+Cu2+将TiCl4溶于水配制成TiCl4储备液时,TiCl4部分水解,形成第一个水产物,水解反应式为:TiCl4+nH2O—＞H2[Ti((OH)nCl6-n]+(n-2)HCl在强迫水解过程中,加热体系,促进TiCl4水解的进一步进行,[Ti((OH)nCl6-n]2-发生进一步的水解,生成钛羟基络