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1、第一章 绪论 1.相：体系中物理化学性质完全相同的均匀部分； 2.界面：相与相之间的交界面； 3.表面：一相为气相的界面； 4.比表面：单位体积或重量的物质所具有的总表面积； 5.胶体化学：研究胶体体系的科学； 6.表面化学：研究发生在物质表面或界面上的物理化学现象的一门学科； 7.胶体：粒子大小 1100nm，热力学不稳定，动力学稳定，扩散速度慢，不发生渗析，能通过滤纸，在超显微镜下可见； 8.胶体分类：按分散介质可分为“气、液、固溶胶”。 第二章 胶体的制备 1.胶体制备的一般条件：分散相在介质中的溶 解度必须极小，反应物浓度很稀，生成难溶物晶体颗粒很小，不具备长大条件； 必须有稳定剂存在
2、； 2.胶体制备方法： （一）分散法 机械分散法：适用于脆而易碎的物质，对于柔韧性物质必须先硬化再粉碎。 电分散法 ：将金属做成两个电极，浸在水中，盛水的盘子放在冷浴中。在水中加入少量氢氧化钠做稳定剂。制备时在两电极上施加 100V 左右的直流电，调节电极间距离，使之发出电火花，这时表面金属蒸发，是分散过程，接着金属蒸汽立即被水冷却而凝聚成凝胶。 超声波分散法：将分散相和分散介质两种不混溶的液体放在样品 管中，样品管固定在变压器 油浴中。在两电极上通入高频电流，使电极中间的石英片发生机械震荡，使样品管中的两个液相均匀地混合成乳状液。 溶胶分散法：新生成的沉淀中加入电解质或改变体系温度而形成溶胶
3、体系。 （二）凝聚法：用物理方法或化学反应使分子、离子狙击成胶体粒子的方法。 （ 1）物理凝聚：将蒸汽状态或溶解状态的物质凝聚成胶体状态的方法。 蒸汽骤冷法；更换溶剂法； （ 2）化学凝聚：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，在少量稳定剂存在的条件下形成溶胶 。 3.溶胶的净化方法 （一）粗粒子：过滤、沉降、离心； （二）电解质：渗析、电渗析、超过滤、渗透与反渗透 4.单分散溶胶定义：溶胶粒子的尺寸、形状、结构都相同的溶胶体系； 5.单分散溶胶制备理论（ LaMer） 控制溶质的过饱和浓度，使之略高于成核浓度，爆发式成核。晶核形成后，使溶液浓度迅速降低，低于最
4、低成核浓度但略高于饱和浓度，使已形成晶核以相同的速度长大，形成单分散溶胶。 第三章 溶胶的运动性质 1.Brown 运动： 1827 年，植物学家 Brown 在显微镜下观察到悬浮在液面的花粉粒子不断地做着无规则运 动。 2.扩散定义： 由于分子热运动和 Brown 运动，在有浓度梯度存在时，可以观察到胶体粒子从高浓度区向低浓度区定向迁移的现象。 3.Brown 运动和扩散关系： Brown 运动是扩散的微观基础，扩散是 Brown 运动的宏观表现。 4.丁达尔效应 定义：若令一束会聚光通过溶胶，从侧面可看见一明亮光带。 本质：光是一种电磁波，照射到溶胶时，分子表面电子分布发生位移从而产生受迫
5、振动，这种偶极子像小天线一样向四周发射和入射光频率相同的光，这就是散射光， 5.散射光光强影响因素： 与入射光波长的四次方成 反比； 与单位体积粒子数成正比； 与每个粒子体积平方成正比； 和分散相的折射率与分散介质的折射率的差值成正比。 6.电学性质：主要指胶体体系的电动现象； 7.电泳：在外加电场作用下，胶体粒子做定向迁移的现象。 8.电渗析：在外加电场作用下，带电的介质流经多孔膜或毛细管作定向移动。 9.流动电势：含有离子的液体在外力的作用下，流经多空塞或毛细管时会产生电势差，这种因带电介质流动产生的电势称为流动电势。 10.沉降电势：在重力场或离心力场作用下，带电的分散相粒子在分散介质中
6、迅速沉降，使底层和顶层粒子浓度悬 殊，从而产生电势差，即为沉降电势。 11.质点表面电荷来源： 电离 吸附 晶格取代：粘土矿物中的硅氧四面体中的硅离子被铝离子取代，铝氧八面体中的铝离子被镁离子、钙离子、亚铁离子取代从而使粘土颗粒带负电。 非水物质带电：由于质点和介质争夺电子能力不同，而使介质带负电。 12.胶团结构 校核：组成胶粒核心的固态颗粒； 胶粒：校核和一部分反粒子形成胶粒； 胶团：胶粒与扩散层中所有的反粒子形成胶团； 溶胶：胶团分散于介质中形成溶胶。 13.法杨司法则：能与晶体组成粒子 形成不容物的离子优先被吸附，但优先吸附相同成分的离子。 14.胶体流型： 塞流：流动慢，速度大约一致
7、； 层流：分层流动，每层都不同； 紊流：不规则，乱流； 15.牛顿流体：剪切应力和剪切速率成正比关系。 16.塑性流体： 不过原点，在 t 轴上有截距 t0 ； 在低剪切速度为曲线（网格破坏小于网格形成速度）； 中高剪切速率范围为直线段； 17.假塑性流体： 曲线过原点，一触即动（无网格结构或有脆弱且不连续的网状结构）； 没有直线段（剪切速率增大，体系中不规则状 态的粒子沿流动方向转向或形变，流动阻力减小。 18.胶体的稳定性：指胶体的某种性质（分散相浓度、颗粒大小、体系粘度、密度）有一定稳定性。 19.热力学稳定性：胶体为多分散体系，有巨大的界面能，热力学不稳定； 20.动力学稳定性：指在重
8、力场和离心力场中，胶粒从分散介质中离析的程度； 21.聚集稳定性：指体系的分散度是否随时间变化； 22.DLVO 理论：溶胶在一定条件下是稳定还是聚沉，取决于粒子间的相互吸引力和静电斥力，若斥力大于吸引力，则溶胶稳定，反之不稳定。 23.DLVO 理论基本观点： 胶粒带电，使粒子间 产生静电斥力。同时，胶粒表面水化，具有弹性水膜，也起到斥力的作用，从而阻止胶粒的聚集。 24.胶体势能： 胶团之间存在着斥力势能和引力势能，系统的总势能是斥力势能和引力势能的和。 胶团距离较远时，离子场未重叠，吸引力起主导作用，总势能为负值； 距离缩短，离子场重叠，斥力起主导作用，总势能由负变正，达到一定距离时，总
9、位能达到最大值，即能峰，越过能峰，总势能急剧下降； 距离很近，吸引力占优，总势能为负值 再靠近，斥力势能又激增，意味两粒子不可无限重合。 25.聚沉值：使一定量溶胶在一定时间内完全聚沉所需的电解质 最小浓度，离子价数越低，其聚沉值越大。 26.聚沉能力：是聚沉值的倒数，聚沉值越大的电解质，聚沉能力越小。 27.敏化作用：当加入大分子物质的量少时，憎液溶胶胶粒粘附于大分子上，大分子起一定的桥梁作用，把胶粒联系在一起，使之更容易聚沉。 28.金值：当憎液溶胶中加入足量大分子溶液后，大分子吸附在胶粒周围，起保护溶胶作用，用金值作为大分子保护溶胶能力的量度，金值小，保护能力强。 第四章 界面现象与吸附
10、 1. 净吸力：相界面上的分子收到一个垂直于液体表面，指向液体内部的“合吸力”，常称为净吸力； 2. 表面 张力：增加单位面积所消耗的功； 3. 表面自由能：相界面上的分子受力不平衡，合力指向液体内部，使相界面上的分子有向溶液内部运移的趋势和能量，这个趋势和能量就是表面自由能。 4. 分子间引力引起净吸力，净吸力引起表面张力；表面张力与液面相切或平行，而和净吸力相互垂直； 5. 测定液面表面张力的方法： 毛细管上升法； 环膜法； 气泡最大压力法； 旋滴法； 6. 饱和蒸汽压：一定温度下与液体处于相平衡的蒸汽所具有的压力； 7. 润湿现象：表面上的一种流体被另一种流体所取代的过程，即固体表面上的
11、气体被液体取代的现象； 8. 粘附功：在沾湿过程中，等温 等压条件下，单位面积液面与固体表面粘附时对外所做的 最大功； 9. 润湿角：液体滴在固体表面上，在平衡液滴的气、液、固三相交界点处做气 -液界面的切线，此切线与固 -液交界线之间的夹角。 10. 铺展系数：恒温恒压下，铺展单位面积时，体系表面自由能的降低或对外做的功； 11. 浸润热：恒温恒压下，浸润单位面积 固体体系表面自由焓的变化； 第五章 表面活性剂 1. 表面活性剂：一种在很低浓度就能够大幅度降低溶剂的表面张力或者液 -液界面张力，改变体系的界面状态，从而产生润湿、反润湿、乳化、破乳、分散、聚集、气泡、消泡以及增溶等一系列 作用
12、的化学物质。 2. 表面活性剂分类： （一） 按离子类型分类： （ 1） 离子型 阳离子型 a 羧酸盐 b 磺酸盐 c 硫酸酯盐 d 磷酸酯盐 阴离子型 a 伯胺盐 b 仲胺盐 c 叔胺盐 d 仲胺盐 两性型 a 氨基酸型 b 甜菜碱型 （ 2） 非离子型 a 聚氧乙烯型 b 多元醇型 （二） 按溶解性分类：水溶性表面活性剂、油溶性表面活性剂； （三） 按分子量分类：高分子、中分子、低分子； （四） 按用途分类：润湿剂、乳化剂、增溶剂、分散剂、絮凝剂、起泡剂、消泡剂 3. Krafft 点：离子型表面活性剂在低温时溶解度较低，随着温度升高，溶解度缓慢升高，达到某一温度后其溶解度迅速增加，这个温
13、度称 为 Krafft 点。（ Krafft 点越低越亲水） 4. 浊点：非离子型表面活性剂的溶解度随着温度升高而降低，当溶液出现浑浊时的温度称为非离子表面活性剂的浊点。（浊点越高越亲水） 5. HLB 值：亲油亲水平衡值，表征表面活性剂分子亲油亲水特性的参数。 6. HLB 值的计算：现用的 HLB 值均以石蜡的 HLB 值 =0，油酸的 HLB 值 =1，油酸钾HLB 值 =20，十二烷基硫酸钠 HLB 值 =40，非离子表面活性剂 HLB 值处于 120 之间，离子型表面活性剂 HLB 值在 2040 之间。 7. 胶束的定义：表面活性剂是两亲分子，溶解在水中达到一定浓度时，其非 极性部
14、分会自相结合，形成聚集体，使憎水基向内，亲水基向外，这种多分子聚集体称为胶束。 8. 临界胶束浓度（ CMC）：胶束开始明显形成时溶液中表面活性剂浓度。 9. CMC 测定方法：表面张力法、电导法、折光指数法、染料增溶变色法； 10. 影响 CMC 的因素 同系物中，若亲水基相同，亲油链越长， CMC 越小； 亲油基中烷基相同时，非离子表面活性剂的 CMC 比离子型表面活性剂小得多； 亲油基中烷基相同时，无论是离子型还是非离子型，亲水基的亲水基越强，则 CMC较大，但影响较小； 分子中原子种类和个数皆相同的活性剂，亲水基变化程度越高 ， CMC 越大； 含氟表面活性剂的 CMC 比同类型、同碳
15、数的活性剂 CMC 小得多； 无机盐对表面活性剂 CMC 影响显著； 长链极性有机物对 CMC 也有影响，链越长，对 CMC 影响越大。 混合表面活性剂对 CMC 的影响： 离子型表面活性剂的混合物对 CMC 的影响： 两个链长不同的表面活性剂的同系混合物，链越长，降低 CMC 的能力越强； 12. 吸附：某一组份在相界面上浓集、聚集、富集的现象； 13. 增溶作用：表面活性剂使难溶或微溶于水的有机物的溶解度显著增加的作用。 第六章 乳状液 1. 乳状液定义：乳状液是指两种不相混溶的液体，其中一种液体以极小的 液滴的形式均匀分散到另一种液体当中构成的分散体系。 2. 类型： O/W W/O 多重乳状液（ W/O/W 或 O/W/O） 3. 乳状液的制备 （一） 混合方式 机械搅拌 胶体磨 超声波乳化器 均化器 （二） 乳化剂的加入 转相乳化法 瞬间成皂法 自然乳化法 4. 影响分散度的因素：分散方法、分散时间、乳化剂浓度； 5. 乳状液类型的鉴别：稀释法、染色法、导电法、观测法、滤纸润湿法； 6. 乳状
