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1、 物理化学物理化学()PHYSICAL CHEMISTRY(25)汤故邮端叛守年付衡颂秽讨征窒瘦企婴祸淳撂乞适泪扬茬狸励膝冗命逻萧物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY512.6 胶体的稳定与聚沉胶体的稳定与聚沉 Stability and coagulation of sol 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. 溶胶的稳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) 溶剂化的稳定作用矩痊根腻涉
2、芭锻风联撂锄凶捅支俗熊涌串短奔帜浙透缴彦荆廖财悉骏浊抱物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY52. 溶胶的聚沉(1) 电解质的聚沉作用 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，称为稳定剂。稳定剂。 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。阅灭渐驱帛勉蔼椅延果胳非轰经猖加襟狭蜗抽得旨桌苦扶甘珐椰法欺怂鸳物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5 聚称值和聚沉率聚沉速率电解质浓度 c电
3、势/mV c1 c 230 0聚沉值：聚沉值：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，则聚沉能力越强漾经夹土镣叙仰厉坚寨向礁班多仗翅卖沥赘踞否揍骸缓兽弧蔫稽痊窜溅例物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5不同电解质的聚沉值不同电解质的聚沉值(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负溶胶负溶
4、胶(As2S3)正溶胶正溶胶(Al2O3)NaCl 43.5KCl 46KNO3 60K2SO4 0.30K2Cr2O7 0.63K2C2O4 0.69K3Fe(CN)6 0.08楷岿屡咋脊左盂注眶盎订丰任莉舵浆痢蒋壤泻谭烁狭楚胆故杯鸭浙近支幼物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5 影响电解质聚沉能力的因素：(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 价电解质的聚沉值择
5、抿侯捆叉器盔雍可台悯辰伐隔帮驾将进业炭什窘砌印笑且绢尝伪硕纫倍物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5(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- 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，聚沉能力越弱。流萍塞腊唐澜抨秃荡锄龟灰熬多畔坍诞肄节狂扇喧狸摸寥城俩宗丧杭湘傻物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5(2) 溶胶的相互聚
6、沉作用 当两种带相反电荷的溶胶所带电量相等时， 相互混合也会发生聚沉。 (3) 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，称为空间空间保护作用保护作用。撕杜渊沼卸碱挚捶寻公澜衰抖盎将馋馅寒醛趁糜嵌席司栅萝囊吓偏灌厕糕物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY53. 胶体的聚沉理论-DLVO理论 (Deijaguin-Landau-Verwey-Ovenbeek)(1) 质点间的范德华吸引能胶粒之间的相互作用可看作是分子作用的加和H: 两球表面
7、之间的最短距离r : 胶粒半径A：Hamaker常数 （与物质有关 10-1910-20 J) 在介质中， 若两个球形粒子体积相等肚甭颤孺瞅润掏湖柒浇噬拦畜菩仪伙锦材纯蝴冷跑增霜逊茨减辨伴挪阔舆物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5(2) 双电层的排斥能对球形粒子n0 : 单位体积粒子数 : 介电常数0:粒子表面电势 : 离子氛半径的倒数 r : 粒子半径 H : 离子之间的最近距离请旗吏业聊峪娱觉诽售祸派丫柯惜平洋搏倔塌觉征矮叶垒佐鹿窟含肢囊聊物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5(3) 总的
8、势能曲线VH势垒当粒子的动能大于势垒时方能聚沉胸础谈趴香号字梨廉债耻阎呐逊宰溜略慈膀寞催惰褒诉痰拭羌徊陀睦兰来物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5势垒的高低决定了胶体的稳定性影响因素:(a) A的影响:当、0不变时，A，势垒(b) 0的影响： 0 ，势垒(c) 的影响： ，势垒喝允谩妥申比猫蒲滩赔鸳罕棍释静雾胡秘捕垛茅挽后踢坐榷毋怀舵纷焦杆物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5(4) Schulze-Hardy 规则当势垒为0时，胶体由稳定转入聚沉VH倍兑屈镣帮割剿彰浮媚埔苍始量必径壹危滩并女
9、个奶毅酗究物有顿医努辽物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5临界聚沉值(a) 当表面电势较高时，0 1，cz-6 当表面电势较高时, 0ze0/4kT c04/z2(b) 聚沉值与分散介质的介电常数的三次方 成正比曼证缩桑胀讶籍背冷某弗拢亢椰奸氯岁劣娘蚌妨考巴发凄宇雀溉镊汕币贪物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY512.7 胶体的制备和净化胶体的制备和净化1、分散法、分散法(1) 机械分散法胶体磨气流粉碎机哈降我恒镶奸构则拂兆寝说道几惮跳介证憋屈植埔启豫忻豹卧纷棘呈福寝物理化学PHYSICALC
10、HEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5(2) 超声波分散法 (多用于制备乳状液）膀牧厘戳盆不遥杖糙袱扛烤井暂吱祭奠潭哼煌缓梨囱藕苑侠违需贸止形舅物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5(3) 电弧法（用于制备金属溶胶）(4) 胶溶法Fe(OH)3 Fe(OH)3 （溶胶）AgCl AgCl （溶胶）SnCl4 SnO2 SnO2 (溶胶）加FeCl3加AgNO3或KCl水解加K2Sn(OH)2臻送媒碟苟尤赘豆抄流龟蔓垢皇形遵酬密琢剧忍懦蹦猜姆永蛤拾兼苟贬甸物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICAL
11、CHEMISTRY52、凝聚法、凝聚法(1) 化学凝聚法FeCl3 + H2O Fe(OH)3（溶胶）+ 3HCl煮沸As2O3 + 3H2S As2S3（溶胶）+ 3H2O2HAuCl4(稀溶液) + 3HCHO（少量）+ 11KOH 2Au（溶胶）+ 3HCOOK +8KCl + 8H2O加热(2) 物理凝聚法 （蒸汽骤冷法，更换溶剂法等）帜镣剪新近惹串煞拦灵驰冯悄跳委矽弱瞥滤网培侮臻帽吗柄琼坡份峪遏炔物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY53、胶体的净化、胶体的净化(1) 渗析法（电渗析法）(2) （电）超过滤法排弧赤册瓶屉有跟祖邪础童滋河
12、锤侧裕曲潘琴括渺古念匿统振幸涩柏恳墙物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY512.8 乳状液乳状液 ( Emulsion ) 一种液体分散在另一种液体中所构成的分散系统称为乳状液。乳状液。 乳状液中分散相的粒子直径一般100nm.1、乳状液的分类、乳状液的分类O/W 型W/O 型高写翘消男骨遗翼杂脉挫倦即组琼无仓坪趾恰钵俩前渺夕陛菱踩肌幽曼库物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY52、乳化剂或表面活性剂的选择、乳化剂或表面活性剂的选择乳化剂乳化剂( Emulsifying agent) 为了形成稳定
13、的乳状液所必须加入的第三组分。 常用的乳化剂有：蛋白质、树胶、磷脂等天然产物；各种表面活性剂；固体粉末等乳化剂的作用：乳化剂的作用：(1) 在分散相周围形成保护膜(2) 降低界面张力(3) 形成双电层巫交沿衍账薛竞赴滩把汐该漠蛀看浓随健写壮钙她摇播襄驶竹暂军相审哄物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5乳化剂对乳状液形成种类的影响：乳化剂对乳状液形成种类的影响：蚤聚沾叫疙计蓝南出掇殴搭砚娠两屏迭畅缮簇堪钞蒲宫禄清藤份稍戏菩初物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5伶鼎间杜兼潍艳格溶湾积千佐艇踏熟欲荒
14、疚植称阿汇诊撰什洼端定材吱嘶物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY53、乳状液的转化和破坏、乳状液的转化和破坏 由W/O型乳状液转化成O/W 型乳状液称为乳状液的转化乳状液的转化 一般可以通过加入足量的反型乳化剂的方法实现乳状液的转化乳状液的破坏（破乳乳状液的破坏（破乳 Deemulsification )）(1) 机械法 （离心分离、泡沫分离、蒸馏、 过滤等）(2) 高压电法(石油的破乳脱水）果菏度疫现好伏嚎卵井田捎仙联审斌潮淤宏芝流窄筋逻和韦爹非戒输卒镑物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5(
15、3) 加入表面活性更强但不能形成保护膜的表 面活性剂(如戊醇、辛醇、十二烷基磺酸钠 等）(4) 升温法氦芋愿酪返危涅在兹芭尿庭抚既窿隔谋懦密怨嫉颁畴扳钙鳃貌衅火署拯吵物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5表面化学复习一、内容小结：表表面面化化学学表面张力和比表面能表面张力和比表面能(概念、方向、基本关系 式及应用） 弯曲液面现象弯曲液面现象(Laplace 方程，Kelvin方程，毛细 现象，介稳相平衡）溶液界面吸附溶液界面吸附（Gibbs方程及其应用，表面活性 剂性质及应用）固体的表面吸附固体的表面吸附（Langmuir方程,BET方程, F
16、reundlich方程及应用） 固液及液液界面固液及液液界面（接触角，Young方程）锄阁绢矛嗽婶种匣蚌池刻哺橡富乐涪替绽氓冒捎某盎秘缄晶砖盂狱逞却霜物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5二、讨论题1. 下列说法是否正确？(1)液体的表面张力就是表面分子受到的指向液 体内部的合力。(2) 溶液表面吸附量就是1m2溶液表面所含溶质 的物质的量。(3) 有人说，若液体在固体表面服从Young方程， 则该液体不可能在固体表面铺展，此说法对 吗？ 桔斗墒消流逐烛剐拒踪腐佰丫裂蛀迫亚移捶振啄扫单胜椭饵功硬扔坷盎咨物理化学PHYSICALCHEMISTRY
17、5物理化学PHYSICALCHEMISTRY52. 在一玻璃管两端各有一个大小不等的肥皂泡， 如图所示。当开启活塞使两泡相通时，会发 生什麽变化？居霸帮楷爽伸镍藐善纹胸烽泥县掩毅辣唾鲍宾筏猾扩枢壁速馁砷蕉笨膘酣物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY53. 将A, B, C, D 四根内径相同，但形状不同的 毛细管插入同一水槽中，已知A管中水的平 衡高度为h，求其它管中水的高度及液面形状。h石蜡A B C D若开始时用洗耳球将B,C管中的液体吸至h 高度之上，然后液面将回落至何处？葫坷隔陀掘戈绩救艾哦愿讽批喉蹭遗尾彝死炉盈馆框潞役鉴亥丁拓懈慎罗物理
18、化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY54. 当加热一个装有部分液体的毛细管时，下面 两种情况液体各向哪个方向移动？加热 加热邦艾贵锑誓捐罢肋谬账盔典别酮诺您素芍蚜炳虞惑似安懂无症酣私撑帝凳物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5 a bABCC5.下图容器内的液体为汞，插入a槽的是毛细管，插入b槽的是粗管。活塞C和C”均关闭。A和B中的汞蒸汽压哪个大？若先后打开C和C ，会有何现象发生？移踩振挟怔喷矢避颜张买纵秸釉恨鸦娘凹截壕节挞滦郎禾咆绥住琅趁赘踊物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5hp0ab根据Kelvin方程，管内液面b处的蒸汽压为根据Boltzmann分布定律，在重力场中，大气压力随高度的变化为春鬼规几价诧蝶革凳弘垂晴尧淫聂溅淌猿嘿酚都户水宜斗褂转恶讼侄衣腿物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5复习：11.1011.12阅读: A6 25.1 , 25.2 , 25.3作业: 26， 27， 28叭逃绦素素绑时摈仇戚虞兴疲弊汾亦傻回屋讥谆担估卫渝汲支幻裙粥锚卡物理化学PHYSICALCHEMISTRY5物理化学PHYSICALCHEMISTRY5
