胶体的制备和性质

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1、胶体与表面化学概论教案—第二章的制备和性质2021-9-18u2.1溶胶的制备与净化u2.2溶胶的动力性质u2.3溶胶的光学性质u2.4溶胶的电学性质和胶团结构u2.5溶胶的稳定性u2.6流变性质2021-9-18溶胶的制备溶胶的净化（1）分散法1.研磨法（1）渗析法2.胶溶法（2）超过滤法3.超声波分散法4.电弧法（2）凝聚法1.化学凝聚法2.物理凝聚法1、形成憎液溶胶的必要条件是：（1）分散相的溶解度要小；（2）还必须有稳定剂存在，否则胶粒易聚结而聚沉。制备溶胶必须使分散相粒子的大小落在胶体分散体系的范围之内，并加入适

2、当的稳定剂。制备方法大致可分为两类：（1）分散法用机械、化学等方法使固体的粒子变小。（2）凝聚法使分子或离子聚结成胶粒。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。1、分散法①.机械分散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。盘式胶体磨转速约每分钟1万∼2万

3、转。A为空心转轴，与C盘相连，向一个方向旋转，B盘向另一方向旋转。分散相、分散介质和稳定剂从空心轴A处加入，从C盘与B盘的狭缝中飞出，用两盘之间的应切力将固体粉碎，可得1000nm左右的粒子。②.电分散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。将金属做成两个电极，浸在水中，盛水的盘子放在冷浴中。在水中加入少量NaOH作为稳定剂。制备时在两电极上施加100V左右的直流电，调节电极之间的距离，使之发生电火花，这时表面金属蒸发，是分散过程，接着金属蒸气立即被水冷却而凝聚为胶粒。③.超声波分散法这

4、种方法目前只用来制备乳状液。如图所示，将分散相和分散介质两种不混溶的液体放在样品管4中。样品管固定在变压器油浴中。在两个电极上通入高频电流，使电极中间的石英片发生机械振荡，使管中的两个液相均匀地混合成乳状液。④、胶溶法又称解胶法，仅仅是将新鲜的凝聚胶粒重新分散在介质中形成溶胶，并加入适当的稳定剂。这种稳定剂又称胶溶剂。根据胶核所能吸附的离子而选用合适的电解质作胶溶剂。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。例如：Fe(OH)（新鲜沉淀）

5、加FeCl3Fe(OH)(溶胶）33加AgNO或KClAgCl(新鲜沉淀）3AgCl(溶胶）1.化学凝聚法通过各种化学反应使生成物呈过饱和状态，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。例如：A.复分解法2H3AsO3（稀）+3H2S→As2S3（溶胶）+6H2OB.水解法FeCl3（稀）+3H2O（热）→Fe(OH)3（溶胶）+3HClC.氧化法2H2S(稀）+SO2(g)→2H2O+3S(溶胶）Na2S2O3+2HCl→2NaCl+H2O+SO2+S(溶胶）D.还原法

6、2HAuCl4(稀）+3HCHO+11KOH2Au(溶胶）+3HCOOK+8KCl+8H2OE.离子反应制氯化银溶胶AgNO3（稀）+KCl（稀）→AgCl(溶胶）+KNO32.物理凝聚法A.更换溶剂法利用物质在不同溶剂中溶解度的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。B.蒸气骤冷法将汞的蒸气通入冷水中就可以得到汞的水溶胶。罗金斯基等人利用下列装置，制备碱金属的苯

7、溶胶。4—金属钠，2—苯,5—液氮。先将体系抽真空，然后适当加热管2和管4，使钠和苯的蒸气同时在管5外壁凝聚。除去管5中的液态空气，凝聚在外壁的混合蒸气融化，在管3中获得钠的苯溶胶。蒸气骤冷法3、凝聚法原理凝聚法的核心问题：粒子大小即分散度晶核与结晶生长动力学研究认为，溶液中析出胶粒的过程与结晶过程相似，分为形成晶核和晶体生长两个阶段1）形成晶核阶段晶核形成速度：v1=dn/dt=k1（C-S）/Sn：产生晶核的数目；C：析出物质的浓度；S：溶解度；（C-S）：过饱和度C越大，S越小，则形成晶核的速度越大。2）晶体（晶核）

8、的成长速度v2=k2D（C-S）D：溶质分子的扩散系数3）v1、v2的关系a、v1»v2形成许多晶核，易形成溶胶b、v1«v2形成粗大的结晶，形成悬浊液c、v1»v2形成溶胶，因（C-S）对v1的影响大，（C-S）越大，v1越大于v2，所以溶解度越小，愈易形成胶体4、溶液浓度对晶核生长过程的影响Weim