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1、1,第十二章 胶体化学,Chapter 12 Colloidal Chemistry,在此幻灯片插入公司的徽标从“插入”菜单 选择图片 找到徽标文件 单击“确定”重新设置徽标大小单击徽标内任意位置。徽标外部出现的方框是“调整控点” 使用这些重新设置对象大小 如果在使用尺寸调整控点前按下 shift 键，则对象改变大小但维持原比例。,2,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；,分散介质：另一种连续分布的物质,胶体(Colloid)是一种分散系统(Disperse system),3,胶体系统的主要特点:高度分散的多相性和热力学不稳定性,纳米Nano 1nm100n
2、m,4,5,胶体化学研究的内容,1）粗分散系统（包括悬浮液、乳壮液、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,6,憎液溶胶 lyophilic sols 分散相与分散介质之间有相界面,亲液溶胶 lyophobic sols 均相，无相界面 高分子溶液,7,胶体分散系统的基本特征：,高度分散性多相性不稳定性,8,胶体是物质以一定分散程度而存在的一种状态，它不是一种特殊类型的物质的固有状态。,NaCl溶于水形成溶液，溶于苯形成溶胶。,溶胶和其它分散系统不只是大小不同，其粒子构造也不同,9,主要内容,（一）溶胶,三大特征：高度分散性、多相
3、性、热力学不稳定性,基本性质,光学性质 动力学性质 电学性质,胶团结构,稳定与聚沉,（二）粗分散系统,悬浮液 乳状液 泡沫,（三）高分子溶液,10,12-1 胶体系统的制备,11,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,1、分散法,研磨法气流粉碎法超声波粉碎法电弧法,12,2、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,3、溶胶的净化：渗析法和超过滤法,13, 胶体系统的光学性质 胶体系统的动力性质 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,14,122 胶体系统的光学性质,15,胶体系统
4、的光学性质是其高度分散性和多相性的反映,16,1、Tyndall（丁达尔）效应,CuSO4溶液 透明 兰色FeCl3溶液 透明 黄色 Fe(OH)3溶胶 透明 深茶色泥土悬浮体 浑浊,17,18,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；,系统不均匀，散射光不会被相互抵销，可看到散射光。,19,当粒子粒径 波长时，发生光的反射； 当粒子粒径 1时，有：, Hckel）公式,4、电迁移率与电势的关系,47,5. 憎液溶胶的胶团结构,例： AgNO3 +
5、 KI AgI + KNO3,KI 过量 ：AgI溶胶吸附I带负电，K为反离子； AgNO3过量：AgI溶胶吸附Ag带正电，NO3为反离子,负溶胶,48,胶团剖面图：,特点： 1) 胶核：首先吸附过量的成核离子，然后吸附反 离子； 2) 胶团整体为电中性,49,负溶胶,胶粒=胶核+表面离子+紧密层反离子 胶团=胶粒+扩散层反离子,讨论：,50,12.5 憎液溶胶的稳定与聚沉,51,1、 憎液溶胶的经典稳定理论DLVO理论,总作用势能：E = ER + EA,粒子的平动能(3/2) RTEmax时，溶胶不稳定,52,EA曲线的形状由粒子本性决定，不受电解质影响； ER曲线的形状、位置强烈地受电解
6、质浓度的影响。,电解质浓度： c3 c2 c1,电解质浓度，ER，E，溶胶稳定性,电解质浓度对胶体粒子势能的影响：,53,溶胶稳定的原因：1) 胶粒带电 增加胶粒间的排斥作用；2) 溶剂化作用 形成弹性水化外壳，增加溶胶聚合的阻力；3) Brown运动 使胶粒受重力的影响而不下沉。,2. 憎液溶胶的聚沉溶胶粒子合并、长大，进而发生沉淀的现象，称为聚沉。,(1) 电解质的聚沉作用 聚沉值使溶胶发生明显的聚沉所需电解质的最小浓度 聚沉能力聚沉值的倒数,54,电解质对溶胶的聚沉规律：,(i)反离子的价数起主要作用价数，聚沉值，聚沉能力聚沉值1/Z 6，聚沉能力Z 6 Schultz-Hardy规则,
7、(ii) 同价离子，有感胶离子序正离子的聚沉能力：H+ Cs+ Rd+ NH4+ K+ Na+ Li+ 负离子的聚沉能力 ：FClBrNO3IOH,55,(2) 高分子化合物的聚沉作用, 搭桥效应 一个大分子通过吸附，把许多胶粒联结起来，变成较大的聚集体而聚沉； 脱水效应 高分子对水的亲合力强，由于它的存在，使胶粒脱水，失去水化外壳而聚沉； 电中和效应 离子型的高分子，吸附到带电胶粒上，中和了粒子表面电荷，使粒子间斥力降低，进而聚沉。,56,12.7 乳状液,由两种不互溶或部分互溶的液体所形成的粗分散系统，称为乳状液。,57,1乳状液类型的鉴别,(1)染色法：将油（水）溶性染料滴入乳状液，在显微镜下 观察，染色的一相为油（水）相。 (2)稀释法：将乳状液滴入水中或油中，若乳状液在水中能稀释，即为O/W型；在油中能稀释，即为W/O型。 (3)导电法：O/W型乳状液的导电性能远好于W/O型乳状液，通过测电导可区别两者。,
