胶体体学课件.ppt

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1、第九章胶体化学胶体化学是物理化学的一个重要分支。它所研究的领域是化学、物理学、材料科学、生物化学等诸多学科的交叉与重叠，它已成为这些学科的重要基础理论。胶体化学的理论和技术现在已广泛应用于化工、石油开采、催化、涂料、造纸、农药、纺织、食品、化妆品、染料、医药和环境保护等工业部门和技术领域。基本概念分散系统：一种或几种物质分散在另一种物质之中所构成的系统；分散相：被分散的物质；分散介质：另一种连续分布的物质我们常说的溶液是不是分散系统？胶体是一种分散系统例：NaCl水溶液§９-１分散系统的分类及其主要特征分子分散系统按分散相粒子的大小分：胶体分散系统粗分散系统分散

2、系统的分类：分散相线度d<1nm分散相线度1nm-1000nm分散相线度d>1000nm§９-１分散系统的分类及其主要特征①分子分散体系(d<1nm)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，扩散快、可透过半透膜，长时间放置溶剂和溶质不会分开，是热力学稳定的系统。通常把这种体系称为真溶液，如CuSO4溶液。②胶体分散体系（1nm-1000nm）高度分散性，目测是均匀的，但实际是多相不均匀体系。扩散慢、不能透过半透膜、热力学不稳定系统。③粗分散体系（d>1000nm）目测是混浊不均匀体系，放置后会沉淀或分层，如黄河水。多相、热力学不稳定系统

3、。各种分散体系的特征：§９-１分散系统的分类及其主要特征1）溶胶—分散相不溶于分散介质，有很大的相界面，很高的界面能，因此是热力学不稳定系统；2）高分子溶液—以分子形式溶于介质，没有相界面，为均相热力学稳定系统；3）缔合胶体—分散相为表面活性剂缔合形成的胶束，分散相与分散介质间有很好的亲和性，也是均相热力学稳定系统。胶体系统通常还可分为三类：胶体系统的三个主要特点:高度分散性、多相性、热力学不稳定性。§９-１分散系统的分类及其主要特征2).按分散相和介质的聚集状态分：§９-１分散系统的分类及其主要特征§９-１分散系统的分类及其主要特征粗分散系统乳状液：液体分散在

4、液体中泡沫：气体分散在液体中悬浮液：固体分散在液体中粗分散系统d>1000nm高度分散的；多相的；热力学不稳定胶体的制备及性质§9-2溶胶的制备与净化粗分散系统(d>1000nm)分子分散系统(d<1nm)胶体系统(1

5、在暗室中，将一束聚集的光线投射到胶体系统上，在与入射光垂直的方向上，可观察到一个发亮的光锥，此现象称为丁达尔效应。溶胶透镜光源丁达尔效应入射光波长<分散粒子尺寸——反射入射光波长>分散粒子尺寸——散射（可见光波长400-760nm；胶粒1-1000nm)入射光频率=分子固有频率——吸收无作用———透过光照射到微粒表面时可见光的波长约在400--700nm之间。§9-3-1Tyndall（丁铎尔）效应（1）当光束通过粗分散体系，由于粒子大于入射光的波长，主要发生反射，使体系呈现混浊。（2）当光束通过胶体溶液，由于胶粒直径小于可见光波长，主要发生散射，可以看见光柱，

6、溶胶是多相不均匀体系，在胶粒和介质分子上产生的散射光不能完全抵消。（3）当光束通过分子溶液，因溶液均匀，散射光因相互干涉而完全抵消，或散射光太弱，看不见散射光。§9-3-1Tyndall（丁铎尔）效应§9-3-2瑞利（Rayleigh）公式I：单位体积散射光强度；I0：入射光强度；：入射光波长；V：每个分散相粒子的体积；C：单位体积中的粒子数；n2：分散相的折射率；n1：分散介质的折射率；θ：散射角（观察方向与入射方向夹角）；r：观测距离（观察者与散射中心的距离）。用丁达尔效应可鉴别真溶液、高分子溶液、和溶胶。溶胶----丁达尔效应显著散色光称为乳光，乳光的强

7、度又称为浊度。真溶液------无丁达尔效应(V太小)高分子溶液------丁达尔效应微弱(n和n0相差太小)粗分散系统----由于<分散相粒子的尺寸,无散射§9-3-2瑞利（Rayleigh）公式问题答案答：太阳光由七色光组成。空气中有灰层微粒和小水滴，当阳光照射地球时，其中，波长较短的蓝光、紫光被微粒散射后的散射光较强，所以，看到的天空呈蓝色，实际上看到的是这种散射光。而在日出、日落时，太阳接近地平线，阳光要穿过厚厚的大气层我们才能看到。阳光中短波长的青色、蓝色、紫色光被大气层中的微粒散射掉了，我们看到的是散射较弱的红色、橙色的透射光，所以特别绚丽多彩。1

8、、为什么晴天的天空呈蓝色