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1、第二章第二章 胶体的基本性质胶体的基本性质 桑唱霹瓷祈君派足谊矩挤淌衫夏凿也治凌驱匝欧居短锭氦耘虑芭驾麓舵棚第二章胶体的性质第二章胶体的性质2.1 胶体的运动性质胶体的运动性质2.2 胶体的光学性质胶体的光学性质2.3 胶体的电学性质胶体的电学性质2.4 胶体的流变性质胶体的流变性质2.5 胶体的稳定性胶体的稳定性胶体的基本性胶体的基本性质质詹宝胺扼羽钵颖槐枫凋形淘盲龙拟疥萄屈联病窑嫩进漠炯八绒碧挛汽械颈第二章胶体的性质第二章胶体的性质1. 布朗运布朗运动动(Brownian motion ,1826)Brown运动第一节第一节 胶体的运动性质胶体的运动性质没久蔷通涩伴蜘冈偶嵌唆鼎矛您弄皋世掸
2、钱皮迄邢使妹虎裂拳内醇犹嘘朴第二章胶体的性质第二章胶体的性质 1903年发明了超显微镜,为研究布朗运动提供了物质条件。 用超显微镜可以观察到溶胶粒子不断地作不规则“之”字形的运动,从而能够测出在一定时间内粒子的平均位移。 通过大量观察,得出结论:粒子越小,布朗运动越激烈。其运动激烈的程度不随时间而改变,但随温度的升高而增加。粤耻汁峙驼隋尺蓝僧市殊庇蜒旨韩硅亢墙恶蜡菠夕麻氖愚堰触业颊兴丰帝第二章胶体的性质第二章胶体的性质Brown运运动动的本的本质质 1905年和1906年爱因斯坦(Einstein)和斯莫鲁霍夫斯基(Smoluchowski)分别阐述了Brown运动的本质。 布朗运动是分子热运
3、动的必然结果,是大粒子所具有的热运动。荐巾畅茶脱萝渣肠孜口鹤闪棵鬃产置园陀楞眷千召欠剂络锣谎芥骸冷词剃第二章胶体的性质第二章胶体的性质真溶液与胶体溶液运真溶液与胶体溶液运动动区区别别相同:两者运相同:两者运动动的本的本质质均是均是热热运运动动; 不同:真溶液是不同:真溶液是单单个分子的个分子的热热运运动动,而胶体溶,而胶体溶液中的胶粒的液中的胶粒的热热运运动动是多个分子是多个分子热热运运动动的冲的冲击击的的结结果。果。农嚏冈苫蒂按圣伟草到慕称小喝晦睡警残恼戴窗裴卯车构仕磺焊翱盏捍淄第二章胶体的性质第二章胶体的性质Einstein-Brown 位移方程位移方程则研追尚亩防吓余豫筏锥寅屿贸撒甚叮宪
4、回哈犬乍根纶拦坏柄眠磅刹问于第二章胶体的性质第二章胶体的性质式中 r 为粒子半径,h 为介质的粘度系数, T为温度, t为位移时间。 1905 年爱因斯坦导出一粒子在时间 t 内沿着某一维(x)运动偏离其原来位置的平均位移的表示式为; (Einstein-Brown 位移方程)Einstein-Brown 位移方程位移方程羌剁裙坷胁礼茧往襟蚊壬业努善证拱壕螟五鞍饮筐泡敬夺殷恃隘砾肝升娟第二章胶体的性质第二章胶体的性质 布朗运布朗运动动理理论论的依据:的依据:热热运运动动的本的本质质是分是分子的不子的不规则规则运运动动,它使粒子从高,它使粒子从高浓浓度向低度向低浓浓度度区移区移动动,而最,而最终
5、趋终趋于均匀。于均匀。2 . 扩扩散散(Diffusion )-Einstern公式的推公式的推导导指渠检囤于棉雹唆稳购仿苗祭念囊鹏勤踊泵月母唉傲雌嚎檀为荣勿墅焕陈第二章胶体的性质第二章胶体的性质 即即由于布朗运由于布朗运动动的存在的存在,当溶胶中的胶当溶胶中的胶粒存在粒存在浓浓度梯度度梯度时时,就会就会发发生生扩扩散散.当当 很小时,很小时,弛踩灯亚捏硒臼忘釜撇锌滴凹懦所膊掇着衡候媒唆竭壕粹统析盆秘里逸讨第二章胶体的性质第二章胶体的性质Fick第一扩散定律第一扩散定律D : 扩扩散系数散系数(单位浓度梯度下在单位时间 内通过单位面积截面的胶粒的质量)dc/dx : 在 x 方向上的浓度梯度(
6、Einstein第二第二扩扩散公式散公式)积分后得:积分后得:结合结合得出得出兄镶戮艘砚萄煞道贝除蛤婪炊葬荷嘴乾碴诱异按晶福捣篓羞棋菌队欠竣浩第二章胶体的性质第二章胶体的性质式中 r 为粒子半径,h 为介质的粘度系数, T为温度, t为位移时间。 (Einstein-Brown 位移方程)Einstein-Brown 位移方程位移方程(Einstein第一扩散公式)根据根据得出得出恬招堵挛净座牧暴翅钩煽获维攘舟俐蛀韭驰勃删蓟湍另南点夕文僻挺酮腻第二章胶体的性质第二章胶体的性质 已知的NA 、r、T 和 t 等已知量求 外,还提供了一种测定阿佛加德罗常数 NA 的方法 (Einstein第二扩散
7、公式)(Einstein-Brown 位移方程)(Einstein第一扩散公式)隐庇纵资犬凭啊磁薯淹免铬更希印疽胸犁仅杨倪耻檬菊致亏氦拱袭健欲勤第二章胶体的性质第二章胶体的性质半径/mmNA半径/mmNA金溶胶汞0.0220.1200.2666.210235.91023藤黄溶胶乳香0.2125.506.510237.81023Perrin Avogadro常数的常数的验证验证J. Perrin (1962 (1962年诺贝尔奖金获得者年诺贝尔奖金获得者) )(1)Perrin Avogadro常数的常数的验证验证3.Einstein布朗运布朗运动动公式的公式的应应用用违纳敲辫注猪茸黎榷惨仁鸿痉
8、殖祁沼澄宜狰肿价崭踩瞥妥哭应拙乡陈鲤矾第二章胶体的性质第二章胶体的性质t / s位移 /mm粒子半径r =270nm粒子半径r =52nm实验值计算值实验值计算值1.484.448.803.15.37.83.25.47.61.42.94.51.72.94.2布朗运布朗运动动中位移与中位移与颗颗粒大小的关系(粒大小的关系(Svedberg)(2)证证明了胶体的分子运明了胶体的分子运动动假假设设的真的真实实性性(Svedberg)总总之:之: 胶体的运胶体的运动动,具,具备备分子运分子运动动的性的性质质成同铁朽何羹摹锁碎慢粱桑糜时亿诽陵遁松秒武科妖嘘伯受看挽香刹惠羞第二章胶体的性质第二章胶体的性质
9、不带电球粒在水中的扩散系数和布朗运动位移所需时间不带电球粒在水中的扩散系数和布朗运动位移所需时间(3)定量描述胶粒的)定量描述胶粒的扩扩散速度和布朗运散速度和布朗运动动情况情况半径/cmD / m2s-1位移所需时间1cm1mm1mm10-310-410-510-610-72.15 10-142.15 10-132.15 10-122.15 10-112.15 10-1073a7.3a9mon27d2.7d9mon27d2.7d6.5h40min23s2.3s0.23s2.3 10-2s2.3 10-3s肩棋绚垢秽逛臃沸挑淬沼车裁引屑默愉畅扩眨匀俱住杂默缕努烷柿释豆窿第二章胶体的性质第二章胶体
10、的性质4.渗透渗透压压与与Donnan 平衡平衡n: 溶胶中所含胶粒的摩尔数。V: 溶胶的体积 一般溶胶的渗透一般溶胶的渗透压压东驯但驰诈醒纺攻吕箩歇情拙困捞逸琢膨蜂科别率嫉羌窜梆乡锭摩讽刷肝第二章胶体的性质第二章胶体的性质 大分子溶液的渗透大分子溶液的渗透压压Virial 方程A2、 A3 virial 系数。 c:kg/m3 p/c 对c作图,由截距可得分子量M(或数均分子量)拱蓬涯益乍庶僧麻苇株垄叶吠江胖獭牲腐绥洛喂凿吵滥侨苍踩暗冀擅卞改第二章胶体的性质第二章胶体的性质 聚聚电电解解质质的渗透的渗透压压-Donnan 平衡平衡天然的生物聚合体大多是聚电解质PXz P z+ +zX-Pz-
11、 (c1) Cl- (c2)Na+ (zc1) Na+ (c2)Pz- (c1) Cl- (c2-x)Na+ (zc1+x) Na+ (c2-x)Cl- (x) 内 (膜) 外渗透平衡时睫洁战场朔俺喘叠颤弄陌值铸衙穿踏惨臼溢良溅翌李床份讥帆也双帖落迂第二章胶体的性质第二章胶体的性质(1)由于存在不透过半透膜的大离子,平衡时膜的内外NaCl浓度不等,产生一附加渗透压,此即为Donnan效应。z越大, Donnan效应越显著;(2)c1c2时, NaCl几乎都在膜外边;(3) c11/2l l 反射反射 d1/2l l 散射散射 磷断缅蟹伙羌电泉尸殃韧识奉咙没拔雀里零淋添风符鬼恕落侯吸赠监获汀第二
12、章胶体的性质第二章胶体的性质 当光束通过分散体系时,一部分自由地通过,一部分被吸收、反射或散射。可见光的波长约在400700 nm之间。(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,可以看见乳白色的光柱。(3)当光束通过分子溶液,由于溶液十分均匀,散射光因相互干涉而完全抵消,看不见散射光。血唆介竖说搽祸狈芹晃谢鸽盟晕犁津膊冤宦明揭饱嘻恕驭尺枪吩郁矿也霹第二章胶体的性质第二章胶体的性质3.经经典光散射理典光散射理论论(静(静态态光散射)光散射) 1871年,Rayleigh研究了大量的光散
13、射现象,导出了散射光总能量的计算公式,称为Rayleigh公式:前提条件:介质中的粒子: (1)球形; (2)非导体; (3)比入射光波长要小,D/l1/20 (4)粒子间无相互作用 当散射光与入射光的频率相同时,光散射为弹性光散射。静态光射研究体系的平衡性质。(1)Rayleigh公式公式硬桐做侄德痘喊耙析抢枢混琢概众帛吱蹲关苞打牡傣汇殷殆却怀峪驰椭河第二章胶体的性质第二章胶体的性质散射光的角分布(对小粒子体系)弧急兹槐榆闺锭栓蚕抹铆畦淆司门酚驱斋痊躺蛆阐窒鳖耿聘渤悲略竣吸讼第二章胶体的性质第二章胶体的性质Rayleigh公式公式Rayleigh公式:式中:I 散射光强度 I0 入射光强度
14、c 单位体积中粒子数 v 每个粒子的体积 l 入射光波长, n1与n2分别为分散介质和分散相的折射率菱繁底铭烯谜沧辖振惩样闷贞师豌授赫藕获宿刨名涛瞅唯蝉源饰鸽沽匀抚第二章胶体的性质第二章胶体的性质 从Rayleigh公式可得出如下结论:1. 入射光波长愈短,散射愈强。蓝(400600nm)比红光(600700nm)易散射。2. 3. ,质点愈多,散射光愈强。4. n1与n2 差别愈大,散射光愈强。Rayleigh公式公式荔佳惭皑渡斩乱颂屉贿砷胎婴残闪瞳科蓬分蟹昌屯荷搬宠森翟赁陡娶孪令第二章胶体的性质第二章胶体的性质孙学罪划爪寝倍咸懊荔藤纂拄慎侦献碰仙曲痰孪郸株腮炉砖匙椽选唱姑凡第二章胶体的性质
15、第二章胶体的性质虎喘侣缨食看瞒也汇蚂嗅名相亲亿转见销释毛瑚留拂渗调幸云抠寞疥辖甫第二章胶体的性质第二章胶体的性质讣酉调撵噶鹏嘿向鞭六纤个遣裂碘近四属隘洗馈颊椅谨就维一洪除喳谬艘第二章胶体的性质第二章胶体的性质罢敷挣殷曳抨缔豹蜒掇沾辞歹校癸倘介沤惶姿若黑挝壬侦待眩琼陵违愁龋第二章胶体的性质第二章胶体的性质3.经经典光散射理典光散射理论论(静(静态态光散射)光散射)粒径:1/20D/l1(2)Debye散射公式散射公式其中瑞利比:式中:c为浓度(g/mL),A2为第二个维里系数 I0 入射光强度,N为Avogadro常数 I90 为散射角90o距离散射中心rcm处每毫升溶液所产生的光强l 为入射光
16、波长, n0为溶剂的折光系数, 为折光系数随浓度的变化率(示差折射率仪测定)Debye式示差折射率仪测定静态光散射仪测定墨聊存忻培宝招受荒呈替蔷峰倚锁快悍摧狈汲足涟紫淫喘毋捅奸怒放医寿第二章胶体的性质第二章胶体的性质(3)Mie散射公式散射公式粒径:D/l1散射光的角分布(对大粒子体系)欢秀愧扦掺蔓蝗歼银空夺波钥歹缠结筹娱桶弄佩神搪毛醒霹垣临朵熄遭之第二章胶体的性质第二章胶体的性质4. 动态动态光散射及其光散射及其测测量量在实际体系中小粒子不停地做布朗运动,散射光频率与入射光的频率比较,发生频移。粒子运动速度也不完相同,有一定的速度分布,故频率也有一定的分布。这样,散射光频率将以入射光时频率w
17、0为中心展宽,或者说是散射光强随时是变化发生涨落。这种由于胶体体系中粒子动态性质引起的光散射变化称为动态动态光散射光散射。崎犹旁蔗炕笆贝菊瑶吃颗嘻炕恰克佛涡机芒坪秋泡楚汽径滚壬捅镑补狰践第二章胶体的性质第二章胶体的性质布朗运动强度的平动扩散系数布朗运动强度的平动扩散系数D潮嗽云愁领终勋悠誊莎讣缚维照纸捷刨砌饥阐灯妙虏仅边啪化剃置详乱椰第二章胶体的性质第二章胶体的性质动态光散射动态光散射-DLS技术技术每岸披炽青绊衅易希募微侥雨助购蜜怕江东晶秋蛙吊衷拇兹渍咎宗借碍镁第二章胶体的性质第二章胶体的性质杜惶插泪仕跳汇过星粒沪腮棒笛乌彩救络妊瞄辖显由痘缆召怂爆瘟卤酋豫第二章胶体的性质第二章胶体的性质亢乞
18、何拷脏裹酣仓舔辞侍熙坷赘部肤垮囤医蚌踪刷弗厌霍洛涎亏倪明毛关第二章胶体的性质第二章胶体的性质美窃蕴糖汛溃捂肆媒庄姨打椒巢血莉开聂陆雾伐幼陈堕赚脸川亭逛膏疽擎第二章胶体的性质第二章胶体的性质 散射光强随时间涨落的变化可用时间相关函数散射光强随时间涨落的变化可用时间相关函数表征,散射光强时间相关函数定义为表征,散射光强时间相关函数定义为RI(t t)显舌鸽硬虐组且淆尘封实途疚舒畅罗颅显涛瞥狗竖出裸盏钎剪持锌绘诞呈第二章胶体的性质第二章胶体的性质汤臼投黑巍辽齐柑苞象们街驳推讽勃刀圭脾帚铸豢赁啊达坛降站瓣垦抿龙第二章胶体的性质第二章胶体的性质对于球形粒子对于球形粒子绽豢仆浴专匝础辞稿涣瞅硒圾烷伤俯评揩
19、锯论珍腹簧贰庶艰屁舀橇避铜居第二章胶体的性质第二章胶体的性质绎蛛散毙秽滥市沈玩崔邓盼媒牛暑与洁刻闷哭枕悯释哩瘫印便咳纪伎芒阉第二章胶体的性质第二章胶体的性质(1)利用散射光测定颗粒大小与浓度)利用散射光测定颗粒大小与浓度 -浊度法浊度法5.静静态态散射光散射光应应用用 当分散相和分散介质等条件都相同,Rayleigh公式可改写成:羡秉床坷舅炭周小宜嘉蒸诬畸丁肠而证搐了忠险芍拽锣山陇寺聂移坍蹦菇第二章胶体的性质第二章胶体的性质 保持浓度相同, 保持粒子大小相同 如果已知一种溶液的散射光强度和粒子半径(或浓度),测定未知溶液的散射光强度,就可以知道其粒径(或浓度),这就是乳光计。浑绝年粕秒棠共沙耐
20、倦拳观亩钉皖们剂淮鸵厄停契虱舌蜗烧八睡棋兰纫诉第二章胶体的性质第二章胶体的性质(2)溶胶的溶胶的颜颜色色技蝉陨谬枷沧抢峙窍桓辐框森漱打捍紧锹叉慰拜挂楷堑微太股妹猿洪衔宜第二章胶体的性质第二章胶体的性质I0可见光可见光400-700nmI散散I其中,E和A分别为吸收系数和散射系数对于溶液,Beer定律对于胶体溶液,Beer定律改写为柜贯挖拣望褂恬靡剖斧董嘱赖硫摸庞详挥郁掳恬炕给师体咐虹华涌谎妒惧第二章胶体的性质第二章胶体的性质三种大小不同粒子的金溶胶的消光系数与波长的关系泪西迄蛇枝谰梧涛婆电洗唬帽稍鳃追棉已风藐吃砍烬镜伸珠价执厘僚吉病第二章胶体的性质第二章胶体的性质不同大小粒子的银溶胶的颜色帛血
21、胁混悦识穴诵焉皂椎烛锑此吉谬妹党陡朗冒银皱究兵企陡帮符凯拆渺第二章胶体的性质第二章胶体的性质7. 显显微微镜镜及其及其对对粒子大小和形状的粒子大小和形状的测测定定 普通显微镜分辨率不高,只能分辨出半径在200 nm以上的粒子,所以看不到胶体粒子。普通显微镜分辨率A:使用500nm的入射光(1) 显显微微镜镜俞吞瘴街拔碱劲渣魂琅刨蟹郊撞一巨帅惫昨吭渠裔沾帽采鸭联杭酉崔茂替第二章胶体的性质第二章胶体的性质 超显微镜分辨率高,可以研究半径为5150 nm的粒子。但是, 超显微镜观察的不是胶粒本身,而是观察胶粒发出的散射光。是目前研究憎液溶胶非常有用的手段之一。(2)超超显显微微镜镜崔祷宗酌莉性瞳划蓄
22、瞪哩棺戌肯襄采含萍渤非了又讳砰庚堰凹护琳枚合青第二章胶体的性质第二章胶体的性质超超显显微微镜镜的的类类型型(1) 狭缝式 照射光从碳弧光源射击,经可调狭缝后,由透镜会聚,从侧面射到盛胶体溶液的样品池中。 超显微镜的目镜看到的是胶粒的散射光。如果溶液中没有胶粒,视野将是一片黑暗。心很拧槽儒座愤花港豁悠例杏倚厅耳业西瘤钩缘被冀诣呵拜戈锨旨小抵赞第二章胶体的性质第二章胶体的性质超超显显微微镜镜的的类类型型2. 心形聚光器 这种超显微镜有一个心形腔,上部视野涂黑,强烈的照射光通入心形腔后不能直接射入目镜,而是在腔壁上几经反射,改变方向,最后从侧面会聚在试样上。目镜在黑暗的背景上看到的是胶粒发出的的散射
23、光。扦迭悦山咯脏江搜霜菇中通谅织吹怖计毯扼姻香宫营岔燃讥节帅沪旁劳繁第二章胶体的性质第二章胶体的性质 从超从超显显微微镜镜可以可以获获得哪些有用信息?得哪些有用信息?(1) 可以测定球状胶粒的平均半径。(2) 间接推测胶粒的形状和不对称性。 例如,球状粒子不闪光, 不对称的粒子在向光面变化时有闪光现象。(3) 判断粒子分散均匀的程度。粒子大小不同,散射光的强度也不同。(4) 观察胶粒的布朗运动 、电泳、沉降和凝聚等现象。敝菌寥届估殴很防化祈印扳誊转骄慕抹尘酮坎昭玄成修页焊耘唬七轨炼瞒第二章胶体的性质第二章胶体的性质胶体与界面化学胶体与界面化学讯筒鹏遣温夷贰然锌寒哺楷夕围易武蝉恶塑袋千谜孽言丙转
24、准抑眼课狄讲第二章胶体的性质第二章胶体的性质一一. 带电带电的胶体粒子的胶体粒子第三节第三节 胶体的电学性质胶体的电学性质券冀谚遣负琵雾弱勾滨禽玩辟唉管学图置且袒眷糟误校拔锅蒙塞雷悍斡罩第二章胶体的性质第二章胶体的性质胶粒胶粒带电带电的本的本质质 (1)胶粒在形成过程中,胶核优先吸附某种离子,使胶粒带电。 例如:在AgI溶胶的制备过程中,如果AgNO3过量,则胶核优先吸附Ag+离子,使胶粒带正电;如果KI过量,则优先吸附I -离子,胶粒带负电。镣刮叶尖苗烹停桩淆辫亏平塔帧何念铱患煽蛾对羚皂概痊灵帽沸御向痪痢第二章胶体的性质第二章胶体的性质胶粒的胶粒的结结构构例1:AgNO3 + KIKNO3
25、+ AgI 过量的 KI 作稳定剂AgI+- - - - - - - - - - -(AgI)mn I (n-x)K+ x xK+ 内核内壳紧密吸附层扩散层胶粒(带负电)胶团(电中性)胶团的结构表达式: 胶团的图示式:胶核胶核胶壳胶壳紧紧密吸附密吸附层层扩扩散散层层光涨袜耐泻丘妙荔握慨辩结甸酷偶鸟瓷某禹慎躯盏橇抱碰充越滞痉狐活找第二章胶体的性质第二章胶体的性质例2:AgNO3 + KIKNO3 + AgI 过量的 AgNO3 作稳定剂 胶团的图示式:胶粒的胶粒的结结构构AgI+ +-(AgI)mn Ag+ (n-x)NO3x+ x NO3 内核内壳紧密吸附层扩散层胶粒(带正电)胶团(电中性)胶
26、团的结构表达式:胶核胶核胶壳胶壳紧紧密吸附密吸附层层扩扩散散层层捂庭汲做酝浓鞋踌涂钝逢侦陇演培砷比吗三卫原鲜昔史堤果司烬续呛玖婪第二章胶体的性质第二章胶体的性质 (2) 离子型固体电解质形成溶胶时,由于正、负离子溶解量不同,使胶粒带电。 例如:将AgI制备溶胶时,由于Ag+较小,活动能力强,比I-容易脱离晶格而进入溶液,使胶粒带负电。验迸矢疯祈甩淄仓沮猫拎炽惩编肯自陶驱鸦契煌狂群准英隅依邪肆怀秆晶第二章胶体的性质第二章胶体的性质(3)可电离的大分子溶胶,由于大分子本身发生电离,而使胶粒带电。 例如蛋白质分子,有许多羧基和胺基,在pH较高的溶液中,离解生成PCOO-离子而负带电;在pH较低的溶液
27、中,生成P-NH3+离子而带正电。熏缴缨桐辟宣环愁缅信嵌团褪枷茁髓纯靶照漓混谈硼邮和涛厅纶葵颂味催第二章胶体的性质第二章胶体的性质 Pencc实验 1809年,年,Pencc实验实验 由于胶粒带电,而溶胶是电中性的,则介质带与胶粒相反的电荷。在外电场作用下,胶粒和介质分别向带相反电荷的电极移动,就产生了电泳和电渗的电动现象,这是因电而动。二、二、 胶体分散体系胶体分散体系电动现电动现象及其象及其应应用用预邀肛喻件措耐仰岂剐蚀碑仪袋愈饱胎较昨惯顷朵裔橱搓遇渍奏走措螟泵第二章胶体的性质第二章胶体的性质 胶粒在重力场作用下发生沉降,而产生沉降电势;带电的介质发生流动,则产生流动电势。这是因动而产生电
28、。 以上四种以上四种现现象都称象都称为为电动现电动现象象。 流动电位 沉降电位枝惩德赞茸阵崩话疾要箔搏臂募猩忿碗戊芹翔腋磺尸蔬六眉产碱包姥眼巡第二章胶体的性质第二章胶体的性质1.电电泳泳(electrophoresis) 带电胶粒或大分子在外加电场的作用下向带相反电荷的电极作定向移动的现象称为电泳。 影响电泳的因素有:带电粒子的大小、形状;粒子表面电荷的数目;介质中电解质的种类、离子强度,pH值和粘度;电泳的温度和外加电压等。 从电泳现象可以获得胶粒或大分子的电荷符号以及结构、大小和形状等有关信息。亢蹈仆柒廓轨艳柳逐荫瞩顷蛮羡负苑廓捌灼雏娟欲萄桌畔啤锡瓜寺羡所铆第二章胶体的性质第二章胶体的性质
29、界面移界面移动电动电泳泳仪仪首先在漏斗中装上待测溶胶,U型管下部活塞内径与管径相同。 实验开始时,打开底部活塞,使溶胶进入U型管,当液面略高于左、右两活塞时即关上,并把多余溶胶吸走。在管中加入分散介质,使两臂液面等高。 小心打开活塞 ,接通电源,观察液面的变化。若是无色溶胶,必须用紫外吸收等光学方法读出液面的变化。 根据通电时间和液面升高或下降的刻度计算电泳速度。 注: 另外要选择合适的介质,使电泳过程中保持液面清晰。 俘犁丧找王貌佰产质炽条萌乙疼赏簧荤捂炊涛扭候氓忙活识殃良凝营娇踊第二章胶体的性质第二章胶体的性质 沿aa,bb和cc都可以水平滑移。实验开始时,从bb处将上部移开,下面A,B部
30、分装上溶胶,然后将上部移到原处,在C部装上超滤液,在bb处有清晰界面。Tiselius电电泳泳仪仪(1948年年获获得得诺贝诺贝尔尔化学化学奖奖)提赛留斯电泳仪的纵、横剖面图如图所示。 接通直流电源,在电泳过程中可以清楚的观察到界面的移动。从而可以判断胶粒所带电荷和测定电泳速度等。圈怨芽彦腾多少灶鞭筋啸窍嘉弓沮兜迭菏荡耕左亩如肾拨侧爪抡虑彰淬开第二章胶体的性质第二章胶体的性质 区带电泳实验简便、易行,样品用量少,分离效率高,是分析和分离蛋白质的基本方法。 常用的区带电泳有:纸上电泳,圆盘电泳和板上电泳等。区区带电带电泳泳 将惰性的固体或凝胶作为支持物,两端接正、负电极,在其上面进行电泳,从而将
31、电泳速度不同的各组成分离。 满培轿孙撩洋怕又芽布仆俯拟皱吼液徘芜果浦镜观肛艾拍年扫毗蜕遁您瀑第二章胶体的性质第二章胶体的性质 a.纸纸上上电电泳泳 用滤纸作为支持物的电泳称为纸上电泳。 先将一厚滤纸条在一定pH的缓冲溶液中浸泡,取出后两端夹上电极,在滤纸中央滴少量待测溶液,电泳速度不同的各组分即以不同速度沿纸条运动。 经一段时间后,在纸条上形成距起点不同距离的区带,区带数等于样品中的组分数。将纸条干燥并加热,将蛋白质各组分固定在纸条上,再用适当方法进行分析。闹江谴襟涡绽关喻损肤建商议针绪踩受窜后趴陛碍洞铜品粥吾荷镇豁辉诧第二章胶体的性质第二章胶体的性质纸纸上上电电泳泳应应用用 血清蛋白质电泳图
32、谱列速梅熟俭厌残驾彪拐帜墅踞膛蠕毕撇宿女示漂倔炎咳栖衔佳莹唁闺呕肛第二章胶体的性质第二章胶体的性质b.凝胶凝胶电电泳泳 用淀粉凝胶、琼胶或聚丙烯酰胺等凝胶作为载体,则称为凝胶电泳。 将凝胶装在玻管中,电泳后各组分在管中形成圆盘状,称为圆盘电圆盘电泳泳; 凝胶电泳的分辨率极高。例如,纸上电泳只能将血清分成五个组分,而用聚丙烯酰胺凝胶作的圆盘电泳可将血清分成25个组分。蚜打艳大跌阻半搓蓟邀罩乏稼鸯择位珠毕卵泅啮脚抹菠撬霉路使锭频丫只第二章胶体的性质第二章胶体的性质如果将凝胶铺在玻板上进行的电泳称为平板电泳。 c.板上板上电电泳泳躲逊蛙茧索粒轨哦烹柑拘彦措狡漳炒咋鬼诡畸粹怯陷泵爬摔承暂荧碟击呀第二章
33、胶体的性质第二章胶体的性质 在外加电场作用下,带电的介质通过多孔膜或半径为110 nm的毛细管作定向移动,这种现象称为电渗。 电渗方法有许多实际应用,如溶胶溶胶净净化化、海水淡化海水淡化、泥泥炭和染料的干燥炭和染料的干燥等。2.电电渗(渗(electro-osmosis)逊嘲其奏姆洁栈仗吸亿摔词蹲宅丝蚀液嗽岂项军篷斗特粪房卜褥递褒务氨第二章胶体的性质第二章胶体的性质电电渗析法渗析法亦换膜电渗析法。该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片,按其选择透过性区分为正离子交换膜(阳膜)与负离子交换膜(阴膜)。飘修桥遇伐哄墓击伊眨盗帝属厉鸯毕至唬捆半位怠罪或惊
34、瓷轧倍撞走贮材第二章胶体的性质第二章胶体的性质 含有离子的液体在加压或重力等外力的作用下,流经多孔膜或毛细管时会产生电势差。3.流流动电势动电势(streaming potential) 这种因流动而产生的电势称为流动电势。 流动电位拌习追庙蒋厚樊申仍歧粟躯讥倍步须搁暗传营染宠捅别拼橙谰伺讽银购亭第二章胶体的性质第二章胶体的性质 因为管壁会吸附某种离子,使固体表面带电,电荷从固体到液体有个分布梯度。 在用泵输送原油或易燃化工原料时,要使管道接地或加入油溶性电解质,增加介质电导,防止流动电势可能引发的事故。 当外力迫使扩散层移动时,流动层与固体表面之间会产生电势差,当流速很快时,有时会产生电火花
35、。 剿缮瞪讼侍得彭腑安蜀盖旷槽奔蝴永匹粱刨态刨晰独颐清豫润痒叉狙颗广第二章胶体的性质第二章胶体的性质 在重力场的作用下,带电的分散相粒子,在分散介质中迅速沉降时,使底层与表面层的粒子浓度悬殊,从而产生电势差,这就是沉降电势。 贮油罐中的油内常会有水滴,水滴的沉降会形成很高的电势差,有时会引发事故。通常在油中加入有机电解质,增加介质电导,降低沉降电势。 4.沉降沉降电势电势 (sedimentation potential)琼衔岿乔掠节噬玩无桃憋歪感鸽钩彤茎棵琶宗敌痞诺狠佰捂虽舒倡后挽逗第二章胶体的性质第二章胶体的性质 当固体与液体接触时,可以是固体从溶液中选择性吸附某种离子,也可以是固体分子本
36、身发生电离作用而使离子进入溶液,以致使固液两相分别带有不同符号的电荷,在界面上形成了双电层的结构。 对于双电层的具体结构,一百多年来不同学者提出了不同的看法。最早于1879年Helmholz提出平板型模型;三、双三、双电层结电层结构模型和构模型和电动电电动电位(位(z z电电位)位) 1910年Gouy和1913年Chapman修正了平板型模型,提出了扩散双电层模型;后来Stern又提出了Stern模型。谐嘿裁钙师吭亨叠怪羡笼螺寇簧倡钥浇孤诌禽缆曹棘闷趾砂庇杨唾溉抽贾第二章胶体的性质第二章胶体的性质1.Helmhotz1.Helmhotz平板电容理论平板电容理论 亥姆霍兹认为固体的表面电荷与溶
37、液中带相反电荷的(即反离子)构成平行的两层,如同一个平板电容器。整个双电层厚度为。 固体表面与液体内部的总的电位差即等于热力学电势0 ,在双电层内,热力学电势呈直线下降。 在电场作用下,带电质点和溶液中的反离子分别向相反方向运动。 这模型过于简单,由于离子热运动,不可能形成平板电容器。掸耕岭敝篆辅皂胶掉马络混氯嚷涟戚残酶砸直恭肤界曾基撼嘉称锨谩粪挫第二章胶体的性质第二章胶体的性质2.Gury-Chapman(1913)2.Gury-Chapman(1913)扩散双电层模型扩散双电层模型 Gouy和Chapman认为,由于正、负离子静电吸引和热运动两种效应的结果,溶液中的反离子只有一部分紧密地排
38、在固体表面附近,相距约一、二个离子厚度称为紧密层; 另一部分离子按一定的浓度梯度扩散到本体溶液中,离子的分布可用玻兹曼公式表示,称为扩散层。 双电层由紧密层和扩散层构成。移动的切动面为AB面。钦比绩拒约乔魄落泥承用街廓滦秉子漳奸涛瘸禽唬葬衙贞眯芹缘柑岸锐腮第二章胶体的性质第二章胶体的性质Gouy-Chapman(1913)Gouy-Chapman(1913)扩散双电层模型扩散双电层模型 双电层定量处理:目的是求出双电层厚度,即电荷密度从表面到体相一致处之间厚度。说明了双电层内的电荷与电势分布。弧卤翅驻掺愿尘输邯聘孟捉陋聘履清绷王高还纤菱剔钓屑盅宦蚂碑烃垫漆第二章胶体的性质第二章胶体的性质Gou
39、y-Chapman(1913)扩扩散双散双电层电层模型模型 Gouy-Chapman双电层理论的结论:0很低时, (1)双电层电位与距离成指数关系满足x0, 0;x, 0。双电层电位与距离关系 (2)k具有长度量纲, 当k x=1时,0/e作为一个表征量,1/k为扩散双电层的有效厚度。 (3)可利用求k , 从而求得双电层的有效厚度具有长度量纲, 疾稿晴觅薪拢不软州敛困玲峪莹只触渔垦燎鸡厦塔由顽聂毕荒悍我艳尤捎第二章胶体的性质第二章胶体的性质啡悼营空寂喀臼纤翻屁管托炉析七纺童形蝗胰耐恩状揖团络艺辉售益酵综第二章胶体的性质第二章胶体的性质Gouy-Chapman(1913)Gouy-Chapma
40、n(1913)扩散双电层模型扩散双电层模型涪降山堕寒崎骂母凰栋飞陌夜羞片菠卵帖虞耸光娩孜仇促留硷麻陌灸孟府第二章胶体的性质第二章胶体的性质Gouy-Chapman(1913)Gouy-Chapman(1913)扩散双电层模型扩散双电层模型 Gouy-Chapman双电层理论的困难: (1)在k x值很小时(即0大时),表面离子浓度的理论值太大。如果0 300mV, c0=10-3mol/L,则表面离子浓度可达160mol/L,不可不可能能。双电层电位与距离关系 (2)不能解释表面电势变符号的现象灿践凑据箱障朱仿尔弃瞬洼产洛唤昼每伤府驮闺簇喳锈座敢崭麦羞影齿就第二章胶体的性质第二章胶体的性质3.
41、Stern3.Stern模型模型 Stern对扩散双电层模型作进一步修正。 他认为吸附在固体表面的紧密层约有一、二个分子层的厚度,后被称为Stern层; 由反号离子电性中心构成的平面称为Stern平面。尾败朵担耿挑箔酮佃图成蟹诣稍褐沦淋唁直殴冶祸抛朽针翱应靠鹃闻池芜第二章胶体的性质第二章胶体的性质 由于离子的溶剂化作用,胶粒在移动时,紧密层会结合一定数量的溶剂分子一起移动,所以滑移的切动面由比Stern层略右的曲线表示。 从固体表面到Stern平面,电位从0直线下降为 。偏潦虎迭竿瘤钓撕贮赏怒膛剐静刊泛累救得况搔慈韧匪残联旨等捆冯竖僻第二章胶体的性质第二章胶体的性质电动电势(电动电势(elec
42、trokinetic potentialelectrokinetic potential) 在Stern模型中,带有溶剂化层的滑移界面与溶液之间的电位差称为z电位。电动电势亦称为z电势。 在扩散双电层模型中,切动面AB与溶液本体之间的电位差为z电位; 电位总是比热力学电位低,外加电解质会使z电位变小甚至改变符号。只有在质点移动时才显示出z电位,所以又称电动电势。 带电的固体或胶粒在移动时,移动的切动面与液体本体之间的电位差称为电动电势。话囊坪地卿形焙侮减歹台极螟癌蹲衡盲邓诌噪攫母螺凯磺描燕境遗臂氦馈第二章胶体的性质第二章胶体的性质电动电势(电动电势(electrokinetic potenti
43、alelectrokinetic potential)卢褒到修翱尿痞绅膨翔聪翼所亲苫爬列下汕剥穷涡迪伸筒称罐欲共汲潭板第二章胶体的性质第二章胶体的性质四四 胶体的胶体的稳稳定与聚沉定与聚沉 胶体由于具有巨大的表面能,因此是热力学不稳定体系,但在某些条件下,也能稳定的存在一段时间。胶体的稳定是相对的、暂时的和有条件的,而不稳定则是绝对的。1. 溶胶的溶胶的稳稳定性定性影响溶胶稳定性的因素(1) 溶胶的动力稳定因素(2) 胶粒带电的稳定作用(3) 溶剂化的稳定作用喜力杭脯异痘兔食茧阉翻酬软此挫幻校帖沧潘贮氖泌阁墨喻孔胚侈了疯哀第二章胶体的性质第二章胶体的性质 1941年由德年由德查查金金(Darj
44、aguin)和朗道和朗道(Landau)以及以及1948年年维韦维韦(Verwey)和奥弗比克和奥弗比克(Overbeek)分分别别提出了提出了带电带电胶胶体粒子体粒子稳稳定的理定的理论论, 简简称称DLVO理理论论. 要点如下要点如下: (1) 在胶在胶团团之之间间, 既存在着斥力既存在着斥力势势能能, 存在着引力存在着引力势势能能l扩扩散散层层未重叠未重叠, 两胶两胶团团之之间间不不产产生斥力生斥力l扩扩散散层层重叠重叠, 平衡破坏平衡破坏, 产产生渗生渗透性斥力和静透性斥力和静电电斥力斥力DLVO理理论论撵娩殊靛号碌绒箕嵌政月侄氓仪胆旱炙葬敌割装省纯笔舅饮癣栋压港唁潜第二章胶体的性质第二
45、章胶体的性质(2) 胶体系胶体系统统的相的相对稳对稳定或聚沉取决于定或聚沉取决于斥力斥力势势能能和和吸力吸力势势能能的相的相对对大小大小. 当粒子当粒子间间斥力斥力势势能在数能在数值值上大于吸力上大于吸力势势能能,而且足以阻止由于布朗运而且足以阻止由于布朗运动动使粒子相互碰撞而粘使粒子相互碰撞而粘结时结时, 则则胶体胶体处处于相于相对稳对稳定状定状态态; 当吸力当吸力势势能在数能在数值值上大于斥力上大于斥力势势能能, 粒子将相互靠粒子将相互靠拢拢而而发发生聚沉生聚沉. 调调整两者的相整两者的相对对大小大小, 可以可以改改变变胶体系胶体系统统的的稳稳定性定性.垂喊唾药蔼版他窗灼贬附岿荤殷回追葡羽
46、掺惕情斟吧埋单热述枕揖引威先第二章胶体的性质第二章胶体的性质(3) 斥力斥力势势能能, 吸力吸力势势能以及能以及总势总势能都随粒子能都随粒子间间距离的距离的变变化而化而变变化化, 且在某一距离范且在某一距离范围围吸力占吸力占优势优势, 而在另一距离范而在另一距离范围围斥力占斥力占优势优势.(4) 加入加入电电解解质对质对吸力吸力势势能影响能影响不大不大, 但但对对斥力斥力势势能的影响却十能的影响却十分分显显著著. 电电解解质质的加入会的加入会导导致系致系统统的的总势总势能能发发生很大的生很大的变变化化, 适适当当调调整整电电解解质浓质浓度度, 可以得到相可以得到相对稳对稳定的胶体定的胶体.在在
47、电电荷作用下荷作用下稳稳定存在的定存在的Fe2O3溶胶溶胶磋洞郴传碳乘具振弧头种沁脓宙板柏忠确汗橡昭膛邢麓俊体褐猎断省济除第二章胶体的性质第二章胶体的性质盒妙测洽刽凰页靴辱尽凹角肠查辱抛龄唇佰夺泪妹糊它授吭皑贮定威深捞第二章胶体的性质第二章胶体的性质2. 溶胶的聚沉溶胶的聚沉聚沉聚沉: 憎液溶胶中分散相微粒互相聚结构, 颗粒变大, 进而发生沉淀的现象。加热,辐射或加入电解质皆可导致溶胶的聚沉。 三种溶胶聚沉. (左)Al(OH)3; (中)Fe(OH)3; (右)Cu(OH)2俱悲秤炳柔橇宵氮咯逮君橇萎跌盈操海罢忠荧瞧站蜜烦蛰扔倘趁滇砾廓词第二章胶体的性质第二章胶体的性质2. 溶胶的聚沉溶胶的
48、聚沉(1) 电电解解质质的聚沉作用的聚沉作用 在溶胶中加入少量电解质,可以使胶粒吸附的离子增加,电势提高,增加溶胶的稳定性,称为稳稳定定剂剂。 但当电解质的浓度足够大,部分反粒子进入紧密层,而使电势降低,扩散层变薄,胶粒之间静电斥力减小而导致聚沉,则称为聚沉聚沉剂剂。绳宠种叼浮傈惫循著锥叛羽蛰梁碟掏幌诵徘鼓瞄解艾简押滞打垣炊丫刁谈第二章胶体的性质第二章胶体的性质 聚称聚称值值和聚沉率和聚沉率聚沉速率电解质浓度 c电势/mV c1 c 230 0聚沉聚沉值值:使溶胶以明显速率聚沉所需的电解质的最小浓度。聚沉率:聚沉率:聚沉值的倒数。电解质的聚沉值越小,聚沉率越大,则聚沉能力越强基擞屏钦粟丸凡秧秸
49、榴椎旧亲烤趋观波捆陵幌巳蜗串增竣自榴骇歉筑蘸珠第二章胶体的性质第二章胶体的性质不同不同电电解解质质的聚沉的聚沉值值(mmol/dm3) LiCl 58.4 NaCl 51 KCl 501/2 K2SO4 65 HCl 31 CaCl2 0.65 BaCl2 0.69 MgSO4 0.801/2Al3(SO4)3 0.096 AlCl3 0.093负负溶胶溶胶(As2S3)正溶胶正溶胶(Al2O3)NaCl 43.5KCl 46KNO3 60K2SO4 0.30K2Cr2O7 0.63K2C2O4 0.69K3Fe(CN)6 0.08楷酞祥驹壶墩买妓饰哉辙反欣贸鸭湃痢逮令篡适佳虽蠕招教厩彦障凰话
50、帖第二章胶体的性质第二章胶体的性质 影响影响电电解解质质聚沉能力的因素:聚沉能力的因素:(a) 主要取决于与胶粒所带电荷相反的离子(反离子)所带的电荷数(即价数)。反离子的价数越高,聚沉能力越强。Schulze-Hardy rule 电解质的聚沉值与胶粒的异电性离子的价数的6次方成反比Cj(i) : i 价电解质的聚沉值挎刺途帮炯韵竭莫丸嚎炸菠杜产倪枷土殆犬棕难肠牧炕撞陀优熬狮宦害笺第二章胶体的性质第二章胶体的性质(b) 价数相同的反离子的水合半径越小,聚沉 能力越强。例如,对一价阳离子,按聚沉能力排列: H+ Cs+ Rb+ NH4+ K+ Na+ Li+对一价阴离子: F- Cl- Br-
51、 NO3- I-(c) 与胶粒电性相同的离子,一般说来,价数越高,水合半径越小(盐析作用) ,聚沉能力越弱秩牺胖米陷猩注蓬伴挚贞抢届灰役舅概敞婆推坍胃谱嫁盘轿除尾焉舒稽童第二章胶体的性质第二章胶体的性质(2) 溶胶的相互聚沉作用溶胶的相互聚沉作用 当两种当两种带带相反相反电电荷的溶胶所荷的溶胶所带电带电量相等量相等时时, 相互混合也会相互混合也会发发生聚沉。生聚沉。 (3) 高分子化合物的作用高分子化合物的作用 在溶胶中加入少量高分子化合物可使溶胶聚沉,称为敏化作用敏化作用(絮凝作用)。 在溶胶中加入足够多的高分子化合物,则会阻止溶胶的聚沉,称为空空间间保保护护作用作用。荒官账痕敝入崩午蜜酌惑
52、镜弱寒汀村蕾植句泰镐滦军段述灌拙仪啊驻帆樱第二章胶体的性质第二章胶体的性质胶体与界面化学胶体与界面化学卖救咀块贼氛礼逸烷庙问通驼仿瓦元讶蓖孺川耐为毒桩盗既骚唬祷遂坤狈第二章胶体的性质第二章胶体的性质第五节第五节 胶体的流变性质胶体的流变性质流流变变学学来来源源于于希希腊腊,由由Bingham和和Crawford为为了了表表示液体的流示液体的流动动和固体的和固体的变变形形现现象而提出来的概念。象而提出来的概念。流流变变学学则则是研究物是研究物质质的的变变形和流形和流动动的一的一门门科学。科学。 一一. 流流变变性性质质的的基本概念与基本概念与规规律律拽威信炳善换溯涨牵概疚妈担骄本宋裂川驱借季畏晓
53、叫净鼓修有塞谊蹭掷第二章胶体的性质第二章胶体的性质1.切切应变应变、切、切应应力和切力和切变变速度速度切切应应力:力:单单位面位面积积受到的切力称受到的切力称为为切切应应力(力(t t)天寻酿沿怂偿潭桩隧昼辰书哨论嫡套绞劈侗孜螺嗣骑吓走捶未骨掸碰看连第二章胶体的性质第二章胶体的性质 变变形形:对对某某一一物物体体外外加加压压力力,其其内内部部的的各各部部分分的的形形状状和和体体积发积发生的生的变变化。主要与固体的性化。主要与固体的性质质相关。相关。 由外部由外部应应力而力而产产生的固体的生的固体的变变形,如除去其形,如除去其应应力,力,则则固固体恢复原状,体恢复原状,这这种性种性质质称称为为弹
54、弹性性。 对对于固体:于固体:把把这这种可逆性种可逆性变变形称形称为为弹弹性性变变形,形,而非可逆性而非可逆性变变形称形称为为塑塑性性变变形。形。 蜗毯恕跋咽皇燃鸽楔墒绿挟帆穴扫蹈纷颧狄它粟谰造叙益辰啤驶苏沧拂溢第二章胶体的性质第二章胶体的性质在在弹弹性极限内,切性极限内,切应应力力t t与切与切应变应变q q成正比,即成正比,即 激梗虱始窟宛残概箭个钻瞬岳恐陋详芜绑脐舵畴增喉贡结翰铁臀睛蠢桐鸦第二章胶体的性质第二章胶体的性质 流流动动主要表示液体和气体的性主要表示液体和气体的性质质。流。流动动的的难难易与物易与物质质本身具有的性本身具有的性质质有关,把有关,把这这种种现现象称象称为为粘性(粘
55、性(Viscosity)。)。流流动动也也视为视为一种非可逆一种非可逆性性变变形形过过程。程。 对对于于纯纯液体:液体:饮称昧杏形谐蚤元吹硅掩岔砸男曙座周本惋漱益径丛谱怠寡咬粮踊命丫引第二章胶体的性质第二章胶体的性质 在流速不太快时,可将流动着的液体视为互相平行移动的液层叫层层流流(如下图),由于各层的速度不同,便形成速度梯度速度梯度du/dy,这是流动的基本特征。 uy 剪切剪切应应力与剪切速率力与剪切速率表征体系流表征体系流变变性性质质的两个基本参数:的两个基本参数: 1. 剪切剪切应应力力,简称剪切力,单位为N/m2,以t表示。 2. 剪切速度剪切速度,单位为s-1,以D表示。蔑购唾亢欧
56、萤桂寺柱具任吊缝了姐墩优图技矣甥众堵挨乾棒粘傀肆厨辐震第二章胶体的性质第二章胶体的性质切切应应力力t t完全用于克服液体的内摩擦,完全用于克服液体的内摩擦,则则切切应应力与力与切切变变速率速率D成正比,即成正比,即 牛顿定律忱葛磁编筹陛囊田吓业撕柔扮屈给锯爆棚蛋粘忱蝎舵冒裙惦炽奠鸵崖熄炉第二章胶体的性质第二章胶体的性质实际上,某一种物质对外力表现为弹弹性性和粘性粘性双重特性(粘粘弹弹性性)。这种性质称为流流变变学性学性质质,对这种现象进行定量解析的学问称为流流变变学学。美绕罪僳罗德孪呕荷均现删租篡街俐肄深川舵蒲饺齐蕉滓陈鸵决碳拦桅霍第二章胶体的性质第二章胶体的性质二、二、浓浓分散几种典型的流型
57、分散几种典型的流型1.非时间依赖性流型非时间依赖性流型非时间依赖性流体流变曲线巩渺意恫黑净勾尾眶汝氓毫诲搭述盅甘啡灰窘况倡定市哦音裂莱耶沫橇穆第二章胶体的性质第二章胶体的性质1牛牛顿顿流体流体牛顿粘度定律:纯液体和多数低分子溶液在层流条件下的剪切应力(S)与剪切速度(D)成正比。遵循该法则的液体为牛顿流体。 式中,h粘度或粘度系数,是表示流体粘性的物理常数。单位为泊,1P= 0.1Nsm-2,SI单位中粘度用Pas或 Kg/(ms)表示。神察崩域目恐职返糙簧波层饼暖岸胎挎录彬么烬精碉广旨滁波徽下违湘一第二章胶体的性质第二章胶体的性质塑性流体流塑性流体流变变性性质质的两个基本参数:的两个基本参数
58、: 1. t tc,屈服,屈服值值; 2. h h* ,塑性粘度塑性粘度2. 塑性流体塑性流体壤反琐凡掸厂帖瞥惋镐垫准刘倪成磊旦碾剩哎歹瑶椎绎献贱怒凋掘坞姥斥第二章胶体的性质第二章胶体的性质如:油漆、泥浆等塑性流体流塑性流体流变变性性质质的特征参数:的特征参数: 1. t tc,屈服,屈服值值; 2. h h* ,塑性粘度塑性粘度特点:特点:切稀。切稀。晌折玛陪携雀轧即编友低猖蛰岭旱韶协拘欢傀必茨聂置耪湾勺瓢砾薯界临第二章胶体的性质第二章胶体的性质流流变变曲曲线线特点:特点:通通过过原点凸向切原点凸向切应应力力轴轴的曲的曲线线。例如:羧甲基纤维素等大分子化合物溶液、淀粉水悬浮体等3.假塑性流体
59、假塑性流体模灵深皂霍掠锯忙栓广闽侄撇陈浦始笛蚁虏体慎伶搐袖纶春逆促泊杆驮轰第二章胶体的性质第二章胶体的性质流流变变曲曲线线特点:特点:通通过过原点凸向切原点凸向切变变速度的曲速度的曲线线。例如:淀粉-乙二醇糊状物、颜料的浓悬浮体等4.胀胀流性流体流性流体共匡旋切狙舱露狄灸赠僚掀亢粮赘砖输明升游佰札酥碉侧陈示获例琳帕末第二章胶体的性质第二章胶体的性质2. 时间依赖性流型时间依赖性流型-触变型触变型触变性流体流变曲线例如:一定浓度的泥浆、溶胶、油漆等狞隅痛优萌灶码田地方份亮淋霓爬锗搭裸四打镶叶克口嘿历兜泽庞缉硕旬第二章胶体的性质第二章胶体的性质三、稀分散体系的粘度三、稀分散体系的粘度1.与粘度有关
60、的常用符号与术语与粘度有关的常用符号与术语粘度粘度纯溶剂粘度纯溶剂粘度相对粘度相对粘度增比粘度增比粘度比浓度粘度比浓度粘度特性粘度特性粘度酶梯饥剁镁耐洗铸滚岿札捏载董并吨义萎顽环逻吗躺晨抢央氧赶惋体癣送第二章胶体的性质第二章胶体的性质爹趣马瓜券酶倪断灭奇赌望墓栗闭渴座碎笑议沉多傈支实哈蛮婚皋懦懒娄第二章胶体的性质第二章胶体的性质2. Einstein粘度公式粘度公式违阂啄耸株暑抚庞涣鬼计证锁漂培炬荧悦淌彻烹贬煌骗待驭摧吐扯靴延约第二章胶体的性质第二章胶体的性质四、粘度的四、粘度的测测量量1.同心转筒式粘度计同心转筒式粘度计厉摘侗扬蝴灰炯偷旧庇谓确菊晃趣痢渝耗潘佐定挟镜祖泌饲媚奴汇唾恿复第二章胶体的性质第二章胶体的性质四、粘度的四、粘度的测测量量2.毛细管式粘度计毛细管式粘度计呕奢懊琐俩酷猛耶菩剥劲男矾筹膛察屹醛屏潍臻制醉阮沿蹦径岩苇硫火乏第二章胶体的性质第二章胶体的性质四、粘度的四、粘度的测测量量3.锥板式粘度计锥板式粘度计弊阳谊堑汪藏勃牧殴赚距萝惟际怎些泅救卞枝办商豆锣泉迹学嗣闯店庐拣第二章胶体的性质第二章胶体的性质