胶体化学发展的历史.ppt

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1、绪论1胶体化学发展的历史2胶体化学的研究内容及应用领域3胶体化学的发展前景1胶体化学发展的历史●胶体这个名词史由英国科学家ThomasGraham(1861年)提出来的。●1903年德国两位科学家发明了超显微镜测出了颗粒的数目及其大小，证明了胶粒的存在。●1907年德国化学家Oswald创办了第一个胶体化学的专门刊物《胶体化学和工业》这一年被视为胶体化学正式成为一门独立学科的一年，组织了胶体化学家学会，提出分散体系的概念。返回他用的仪器极为简单，将一块羊皮纸缚在一个玻璃筒上，筒里装着要试验的溶液，并把筒浸在水中。Graham用此种装置研究许多物质的扩散速度，发现有

2、些物质，如糖、无机盐、尿素等扩散快，很容易自羊皮纸渗析出来；另一下物质，如明胶、氢氧化铝、硅酸等扩散很慢，不能或很难透过羊皮纸。前一类物质当溶剂蒸发时易于形成晶体析出，后一类物质则不能结晶，大多成无定形胶状物质。于是，Graham把后一类物质称为胶体（Colloid），其溶液称之为溶胶。胶体源自希腊文的κολλα（胶）。2胶体化学的研究内容及应用领域2.1胶体化学的研究内容●胶体：是一种尺寸在1－100nm以至1000nm的分散体。它既不是大块固体，又不是分子分散体系的液体，而是具有两相的微观不均匀的分散体系。返回●分散体系：是指一种或几种物质以一定的分散度分散在

3、另一种物质中形成的体系。其中以颗粒分散状态存在的成为分散相，是不连续相。分散粒子所处的介质成为分散介质，是连续相。例如云牛奶珍珠分散体系分类按分散相粒子的大小分类：●分子分散体系●胶体分散体系●粗分散体系按分散相和介质的聚集状态分类：●液溶胶●固溶胶●气溶胶按胶体溶液的稳定性分类：●憎液溶胶●亲液溶胶（1）按分散相粒子的大小分类1.分子分散体系分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶，没有界面，是均匀的单相，分子半径大小在10-9m以下。通常把这种体系称为真溶液，如CuSO4溶液。2.胶体分散体系分散相粒子的半径在1nm-100nm之间的体系。目测是均匀的，但实际

4、是多相不均匀体系。也有的将1nm-1000nm之间的粒子归入胶体范畴。3.粗分散体系当分散相粒子大于1000nm,目测是混浊不均匀体系，放置后会沉淀或分层，如黄河水。目测是混浊不均匀体系，放置后会沉淀或分层，如黄河水。（2）按分散相和介质聚集状态分类1.液溶胶将液体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为不同状态时，则形成不同的液溶胶：A.液-固溶胶如油漆，AgI溶胶B.液-液溶胶如牛奶，石油原油等乳状液.液-气溶胶如泡沫2.固溶胶将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为不同状态时，则形成不同的固溶胶：A.固-固溶胶如有色玻璃,不完全互溶的合金B.固-液溶胶如珍珠，

5、某些宝石C.固-气溶胶如泡沫塑料，沸石分子筛3.气溶胶将气体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为固体或液体时，形成气-固或气-液溶胶，但没有气-气溶胶，因为不同的气体混合后是单相均一体系，不属于胶体范围.A.气-固溶胶如烟，含尘的空气B.气-液溶胶如雾，云（3）按胶体溶液的稳定性分类1.憎液溶胶半径在1nm－100nm之间的难溶物固体粒子分散在液体介质中，有很大的相界面，易聚沉，是热力学上的不稳定体系。一旦将介质蒸发掉，再加入介质就无法再形成溶胶，是一个不可逆体系，如氢氧化铁溶胶、碘化银溶胶等。这是胶体分散体系中主要研究的内容。2.亲液溶胶半径落在胶体粒子范围内的

6、大分子溶解在合适的溶剂中，一旦将溶剂蒸发，大分子化合物凝聚，再加入溶剂，又可形成溶胶，亲液溶胶是热力学上稳定、可逆的体系。憎液溶胶的特性（1）特有的分散程度粒子的大小在10-9－10-7m之间，因而扩散较慢，不能透过半透膜，渗透压低但有较强的动力稳定性和乳光现象。（2）多相不均匀性具有纳米级的粒子是由许多离子或分子聚结而成，结构复杂，有的保持了该难溶盐的原有晶体结构，而且粒子大小不一，与介质之间有明显的相界面，比表面很大。（3）热力学不稳定性因为粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学不稳定体系，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒子会自动聚结成大粒子。2.2胶体化

7、学的应用领域胶体化学是一门应用极为广泛的边缘学科。在不少工业领域中，胶体化学课题往往是技术难题中的关键，简要列出各个领域中一些胶体化学课题。1.油田开发：钻井液中颗粒大小的控制、流变性、稳定性、絮凝作业、粘土分散雨防塌等。2.农业：土壤中的离子交换、土壤团粒、农药的乳化与分散等。3.生物学与医学：生物流变学、血液学、电泳、渗透与膜、各种凝胶、病毒、蛋白质等。4.日用品的生产与使用：洗涤剂、化妆品等。5.轻工业：造纸、织物、陶瓷、涂料、黏合剂等。6.环境科学：气溶胶、烟雾、水净化、污水处理等。7.分析化学：离子交换、胶束增溶、浊度、吸附指示剂、脱色等。8.材料：水泥

8、、纤维、橡