物理化学课件天大第五版胶体化学.ppt

《物理化学课件天大第五版胶体化学.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、（一）胶体分散系统及其基本性质分散系统：一种或几种物质分散在另一种物质之中分散相：被分散的物质（dispersedphase）分散介质：另一种连续分布的物质（dispersingmedium)胶体是一种分散系统分子分散系统胶体分散系统粗分散系统例如：云，牛奶，珍珠类型粒子大小特性举例低分子溶液(分子分散系统)<1nm热力学稳定的均相系统,扩散快,能透过半透膜,光散射很弱,在超显微镜下看不见氯化钠、蔗糖等水溶液高分子溶液和缔合溶胶1～1000nm热力学稳定的均相系统,扩散慢,不能透过半透膜,有一定的光散射聚苯乙烯溶液、高浓度肥皂水溶液胶体分散系统1～1000nm热力学不稳定,但动

2、力学稳定的多相系统,扩散慢,不能透过半透膜,光散射强,在超显微镜下可以看见金溶胶、硫溶胶、牛奶、豆浆、雾、烟、各种泡沫粗分散系统>1000nm热力学不稳定,动力学不稳定的多相系统,扩散慢,不能透过半透膜,光散射强,在普通显微镜下可以看见泥沙悬浮液、大气层中尘埃和水滴按分散相粒子的大小分类按分散相和分散介质的聚集状态分类分散相分散介质名称实例气液固液泡沫乳状液液溶胶肥皂泡沫、灭火泡沫牛奶、豆浆金溶胶、硫溶胶气液固固固溶胶泡沫玻璃、泡沫塑料珍珠有色玻璃、有色塑料液固气气溶胶水雾、油雾烟、尘憎液溶胶亲液溶胶溶胶分散相与分散介质之间有相界面均相，无相界面高分子溶液胶体化学研究的内容1

3、）粗分散系统（包括悬浮液、乳状液、泡沫等）2）胶体系统（包括憎液溶胶和高分子溶液）3）胶体电解质、气溶胶、固溶胶本章主要内容：憎液溶胶胶体分散系统的基本特征：高度分散性多相性热力学不稳定性粗分散系统胶体系统分子分散系统分散法凝聚法大变小小变大分散法研磨法气流粉碎法超声波粉碎法电弧法凝聚法物理凝聚化学凝聚蒸气凝聚法过饱和法复分解反应法水解反应法水解反应制氢氧化铁溶胶FeCl3(稀)+3H2O（热）→Fe(OH)3（溶胶）+3HClAgCl(新鲜沉淀）AgCl(溶胶）Fe(OH)3（新鲜沉淀）Fe(OH)3(溶胶）§10－1胶体系统的制备溶胶的净化胶体系统的光学性质胶体系统的动

4、力性质胶体系统的电学性质憎液溶胶的胶团结构憎液溶胶的稳定理论－DLVO理论憎液溶胶的聚沉乳状液§10－2胶体系统的光学性质1、Tyndall（丁铎尔）效应1869年Tyndall发现胶体系统有光散射现象丁铎效应：在暗室里，将一束聚集的光投射到胶体系统上，在与入射光垂直的方向上，可观察到一个发亮的光柱，其中有微粒闪烁。散射光：分子吸收一定波长的光，形成电偶极子，由其振荡向各个方向发射振动频率与入射光频率相同的光丁达尔效应是由于胶体粒子发生光散射而引起的系统完全均匀，所有散射光相互抵销，看不到散射光；丁铎尔效应可用来区分胶体溶液小分子真溶液系统不均匀，散射光不会被相互抵

5、销，可看到散射光。当粒子粒径>波长时，发生光的反射；当粒子粒径<波长时，发生光的散射可见光的波长：400—760nm胶体粒子直径：1—100nm胶体粒子可发生光散射2.Rayleigh公式I：散射光强；I0:入射光强；V：一个粒子的体积；C：单位体积中的粒子数；n:分散相的折射率；n0：分散介质的折射率；：散射角；l:观测距离对于非导电的、球形粒子的、稀溶胶系统：单位体积溶胶的散射光强度：由Rayleigh公式可知：1)IV2可用来鉴别小分子真溶液与胶体溶液；如已知n、n0，可测I求粒子大小V。2)I1/4波长越短的光，散射越强。例：用白光照射溶胶，散射光呈蓝色，透射

6、光呈红色。3)In可以此来区分胶体溶液高分子溶液分散相与分散介质有相界面，n大均相溶液，n小4)IC可通过光散射来测定溶胶和粗分散系统的浊度同一种溶胶，仅C不同时，有：如已知C1，可求C2§10－3胶体系统的动力性质1.Brown运动胶体粒子在介质中作无规则运动Einstein-Brown平均位移公式：x:t时间内粒子的平均位移r:粒子半径：分散介质粘度L：阿伏加德罗常数19Svedberg用超显微镜,对金溶胶作不同时间间隔t与平均位移测定的实验,验证爱因斯坦-布朗平均位移公式:2.扩散在有浓度梯度存在时，物质粒子因热运动而发生宏观上的定向迁移。Fick扩散第一定律

7、：单位时间通过某一截面的物质的量dn/dt与该处的浓度梯度dc/dx及面积大小As成正比，其比例系数D称为扩散系数，负号是因为扩散方向与浓度梯度方向相反D扩散系数单位浓度梯度下，单位时间通过单位面积的物质的量。单位：m2s-1D可用来衡量扩散速率3.沉降与沉降平衡多相分散系统中的粒子，因受重力作用而下沉的过程，称为沉降。沉降与扩散为一对矛盾的两个方面沉降扩散分散相分布真溶液均相粗分散系统沉于底部胶体系统平衡形成浓度梯度贝林(Perrin)导出沉降平衡时粒子浓度随高度的分