最新ZetaTrainingsc解析教学讲义PPT课件.ppt

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1、ZetaTrainingsc解析课程提纲Zeta电位理论实验有关事项数据解释实践第一部分Zeta电位理论45a)颗粒分散体b)高分子溶液生物高分子，聚合物溶液固体悬浮液(混染料颗粒的塑胶)固液胶体悬浮液(泥浆，漆，牙膏)气固体气溶胶(粉体，灰尘，烟雾)固体乳液(澳宝，珍珠)乳状液(牛奶，蛋黄浆)液体气溶胶(雾，喷雾)固体泡沫(扩张的塑料)泡沫(气泡，剃须膏)固液气分散相(颗粒)连续相(介质)胶体体系胶体体系在分散体中的颗粒可能生成聚合体而变成大颗粒沉淀新形成的集合体称为絮状物（FLOC），其过程称为絮凝（FLOCCULATION）-其过程是可逆的(DEFLOCCULATION)

2、如果集合体变成更紧密的聚合体，其过程称为凝结（COAGULATION）–其过程是不可逆的凝结造成分散体系不稳定的机理絮凝沉降沉降凝结稳定体系絮凝胶体稳定性:DLVO理论在1940年代Derjaguin,Landau,Verway与Overbeek提出了描述胶体稳定的理论认为胶体体系的稳定性是当颗粒相互接近时它们之间的双电层互斥力与范德瓦尔互吸力的净结果此理论提出当颗粒接近时颗粒之间的能量障碍来自于互斥力当颗粒有足够的能量克服此障碍时，互吸力将使颗粒进一步接近并不可逆的粘在一起胶体稳定性:DLVO理论胶体稳定性:DLVO理论胶体稳定性:DLVO理论在某些情况下，如高盐浓度，有可能

3、有一个“二级能量最低点”，形成颗粒间很弱的并且可逆的粘合这些弱絮凝不会由于布朗运动而解散，但可在搅拌等外力作用下而解散日本汤，某些小孩药胶体稳定性:DLVO理论如果颗粒有足够高的互斥力，它们之间不会生成絮凝(胶体稳定)如果没有互斥机理，絮凝与凝结终究会发生(胶体不稳定)胶体稳定性:DLVO理论维持胶体稳定性如欲维持胶体稳定，互斥力必须占主导有两种影响胶体稳定的基本机理:位阻排斥静电排斥影响胶体稳定的机理位阻稳定–加入到体系中的聚分子在颗粒表面的吸附造成互斥位阻稳定仅需要加入合适的聚分子但以后如需要产生絮凝则很困难聚分子成本高并可能产生副作用(如当瓷器的胚子中有很多高分子，在培烧

4、时会收缩而生成缺陷)静电或电荷稳定–源自于带电颗粒的相互作用影响胶体稳定的机理静电或电荷稳定改变系统中的离子浓度可影响体系的稳定或絮凝是可逆过程成本很低Zeta电位可很好的指示颗粒间作用强度从而它的测量可用来预测胶体系统的稳定性表面电荷的来源大部分水相中的胶体体系带一定的电荷基于颗粒的本性与周围介质，表面电荷可起源于不同的原因让我们看一下最重要的机理表面电荷来源：表面基团的离解颗粒表面任何酸性集团的离解会使表面带上负电颗粒表面任何碱性集团的离解会使表面带上正电电荷的多少取决于表面酸碱的强度与溶液的pH表面电荷来源：表面基团的离解COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOHC

5、OO-COO-COO-COO-COO-COO-H+H+H+H+H+H+酸基团的离解表面电荷来源：表面基团的离解碱基团的离解OHOHOHOHOHOHOH-OH-OH-OH-OH-OH-++++++当AgI的晶体分散在水中时，如果等同量的Ag+离子与I-离子溶解，表面是中性的但实际上，有更多的Ag+离子溶解，造成带负电的表面表面电荷的来源：晶格中不同离子的离解度AgIAgIAgIAgIAgIAgIAgIAgII-I-I-I-Ag+Ag+Ag+Ag+I-I-表面电荷的来源:晶格中不同离子的离解度表面电荷的来源:带电离子与离子表面活性剂的吸附表面活性剂离子可被吸附在颗粒表面阳离子表面活

6、性剂会造成带正电的表面阴离子表面活性剂会造成带负电的表面RNH3+RNH3+RNH3+RNH3+RNH3+RNH3+RNH3+RNH3+RNH3+RNH3+RNH3+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-阳离子表面活性剂表面电荷的来源:带电离子与离子表面活性剂的吸附RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-RSO3-H+H+H+H+H+H+H+表面电荷的来源:带电离子与离子表面活性剂的吸附阴离子表面活性剂双电层在颗粒表面的电荷变化会影响离子在界面的分布，造成表面周围平衡离子的浓度增加这样，在每一颗粒周围生成

7、一个双电层++++++---------++固体Stern层Gouy层或扩散层溶液剪切面Gouy面内Helmholtz面外Helmholtz面双电层结构:Gouy-Chapman-Stern-Grahame模型OttoStern(1888-1969)，德裔美国物理学家，由于分子束的研究获1943年诺贝尔物理奖。但最著名的是双电层的研究.什么是Zeta电位?Zeta电位是与一个颗粒在某一特定介质中所带的总电荷有关确切地来说,是颗粒在剪切面处的电位与颗粒表面与分散介质有关也可能与表面电位无关微小