第一章第一章 溶液和胶体溶液和胶体1.理解理解稀溶液的依数性及其应用稀溶液的依数性及其应用2.熟悉熟悉溶胶的结构、性质、稳定性及聚沉作用溶胶的结构、性质、稳定性及聚沉作用 学习要求学习要求1 §1-1 1-1 溶溶 液液一、基本概念一、基本概念分散系分散系：一种或几种物质以细小的粒子分散在另一：一种或几种物质以细小的粒子分散在另一 种物质里所形成的体系种物质里所形成的体系分散质分散质（分散相）：被分散的物质（分散相）：被分散的物质分散剂分散剂（分散介质）：把分散质分散开来的物质（分散介质）：把分散质分散开来的物质2 按照分散质粒子的大小分：按照分散质粒子的大小分： 分子分散系分子分散系：粒子平均直径：粒子平均直径 d < 1 nm (单相体系或均相体系单相体系或均相体系) (溶液溶液—真溶真溶液液) 胶体分散系胶体分散系：粒子平均直径：粒子平均直径 d ~ 1-100 nm 高分子溶液高分子溶液 (多相体系多相体系) 粗分散系粗分散系：粒子平均直径：粒子平均直径 d > 100 nm (多相体系多相体系) 3 体系中物理性质和化学性质完全相同的一部分称体系中物理性质和化学性质完全相同的一部分称为为相相。
相与相之间有明确的相与相之间有明确的界面界面分隔开来，这个界面可分隔开来，这个界面可以是具体的，也可以是假想的以是具体的，也可以是假想的 根据相的存在状态不同，分为气相、液相和固相；根据相的存在状态不同，分为气相、液相和固相； 只有一个相的体系称为单相体系或只有一个相的体系称为单相体系或均相体系均相体系；； 有两个或两个以上相的体系称为有两个或两个以上相的体系称为多相体系多相体系问题：气相、液相和固相的区分？问题：气相、液相和固相的区分？4 二、溶液浓度的表示方法：二、溶液浓度的表示方法：溶液的浓度溶液的浓度: 一定量溶液或溶剂中所含溶质的量称为溶一定量溶液或溶剂中所含溶质的量称为溶 液的浓度液的浓度质量摩尔浓度质量摩尔浓度 (mol • kg-1)：物质的量浓度物质的量浓度 (mol • L-1): 也有的书上用也有的书上用 bB表示质量摩尔浓度表示质量摩尔浓度mB=溶质的物质的量溶质的物质的量溶剂的质量溶剂的质量CB=溶质的物质的量溶质的物质的量溶液的体积溶液的体积5 摩尔分数摩尔分数：xB=混合物中混合物中B的物质的量的物质的量混合物的总物质的量混合物的总物质的量体积分数体积分数:(同温同压下同温同压下）φB =混合气体中组分混合气体中组分B的体积的体积混合气体的总体积混合气体的总体积质量分数质量分数：w = 溶质的质量溶质的质量 / 溶液的质量溶液的质量6 百分比浓度百分比浓度：即质量百分比浓度或质量分数。
用溶质即质量百分比浓度或质量分数用溶质 的质量占全部溶液质量的百分比表示的的质量占全部溶液质量的百分比表示的 溶液的浓度溶液的浓度体积比浓度体积比浓度：以液体试剂与溶剂体积之比来表示溶液：以液体试剂与溶剂体积之比来表示溶液 浓度的方法如将浓度的方法如将1体积浓硫酸与体积浓硫酸与5体积体积 水混和得到的硫酸溶液浓度就是水混和得到的硫酸溶液浓度就是1:5，， 或记为或记为 (1:5)H2SO4质量体积浓度质量体积浓度：以每升溶液中含有多少克溶质来表：以每升溶液中含有多少克溶质来表 示示 溶液浓度的一种方法如某溶液的溶液浓度的一种方法如某溶液的 浓度为浓度为5克克/升，表示升，表示1升此溶液中含有升此溶液中含有5 克溶质克溶质。
7 ppm浓度浓度：溶液的浓度用溶质质量占溶液质量的百万：溶液的浓度用溶质质量占溶液质量的百万 分之比来表示的叫分之比来表示的叫ppm浓度，即浓度，即每千克溶每千克溶 液中含溶质的毫克数液中含溶质的毫克数 10-6 这种浓度表示方法常用于极稀的溶液这种浓度表示方法常用于极稀的溶液(如如植植 物生长刺激素溶液物生长刺激素溶液)或自然环境、食物中或自然环境、食物中有有 害物质含量的表示害物质含量的表示ppb浓度浓度：溶液的浓度用溶质质量占溶液质量的十亿：溶液的浓度用溶质质量占溶液质量的十亿 分之比来表示的叫分之比来表示的叫ppb浓度，即浓度，即每千克溶液每千克溶液 中含溶质的微克数中含溶质的微克数这种浓度表示方法用这种浓度表示方法用 于极稀的溶液和某些含量极低的物质于极稀的溶液和某些含量极低的物质.10-98 溶解度溶解度：一定温度下，：一定温度下，100g溶剂中所能溶解的溶质溶剂中所能溶解的溶质 的最大克数。
的最大克数区别于饱和溶液区别于饱和溶液) 100g 100g水中溶解水中溶解1g1g以上称以上称可溶物质可溶物质；； 溶解溶解1g 1g ~ 0.1g0.1g称称微溶物质微溶物质；； 溶解溶解0.1g0.1g以下称以下称难溶物质难溶物质相似相溶相似相溶”原理原理：溶质与溶剂在结构和极性上相：溶质与溶剂在结构和极性上相 似；似；“相溶相溶”指彼此互溶指彼此互溶9 固体溶解度：固体溶解度： 在一定温度下，某固体物质在在一定温度下，某固体物质在100克溶剂中达到克溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量饱和状态时所溶解的质量 饱和溶液饱和溶液(saturated solution)：： 在一定温度下，溶质在溶剂中溶解的量达到最在一定温度下，溶质在溶剂中溶解的量达到最大时的溶液叫做饱和溶液大时的溶液叫做饱和溶液 溶质溶于溶剂的溶解过程中，首先是溶质在溶溶质溶于溶剂的溶解过程中，首先是溶质在溶剂中的扩散作用，在溶质表面的分子或离子开始溶剂中的扩散作用，在溶质表面的分子或离子开始溶解，进而扩散到溶剂中。
解，进而扩散到溶剂中10 被溶解了的分子或离子在溶液中不断地运动，被溶解了的分子或离子在溶液中不断地运动，当它们和固体表面碰撞时，就有停留在表面上的可当它们和固体表面碰撞时，就有停留在表面上的可能，这种淀积作用是溶解的逆过程当固体溶质继能，这种淀积作用是溶解的逆过程当固体溶质继续溶解，溶液浓度不断增大到某个数值时，淀积和续溶解，溶液浓度不断增大到某个数值时，淀积和溶解两种作用达成动态平衡状态，即在单位时间内溶解两种作用达成动态平衡状态，即在单位时间内溶解在溶剂中的分子或离子数，和淀积到溶质表面溶解在溶剂中的分子或离子数，和淀积到溶质表面上的分子或离子数相等时，溶解和淀积虽仍在不断上的分子或离子数相等时，溶解和淀积虽仍在不断地进行，但如果温度不改变，则溶液的浓度已经达地进行，但如果温度不改变，则溶液的浓度已经达到稳定状态，这样的溶液称为饱和溶液，其中所含到稳定状态，这样的溶液称为饱和溶液，其中所含溶质的量，即该溶质在该温度下的溶解度溶质的量，即该溶质在该温度下的溶解度11 由此可见，在饱和溶液中，溶质的溶解速率与由此可见，在饱和溶液中，溶质的溶解速率与它从溶液中淀积的速率相等，处于动态平衡状态。
它从溶液中淀积的速率相等，处于动态平衡状态 在一定温度下，一定量的溶剂中不能再溶解 在一定温度下，一定量的溶剂中不能再溶解某种溶质的溶液某种溶质的溶液(即已达到该溶质的溶解度的溶液即已达到该溶质的溶解度的溶液)如果在同一温度下，某种溶质还能继续溶解的如果在同一温度下，某种溶质还能继续溶解的溶液溶液(即尚未达到该溶质的溶解度的溶液即尚未达到该溶质的溶解度的溶液)，称，称“不饱和溶液不饱和溶液”如果溶质是气体，还要指明气体如果溶质是气体，还要指明气体的压强 12 分配定律分配定律：一定温度下，一种溶质分配在互不相溶一定温度下，一种溶质分配在互不相溶 的两种溶剂中的浓度比值为一常数的两种溶剂中的浓度比值为一常数 (如萃取和抽提如萃取和抽提)13 三、三、*水（了解）水（了解） 水、阳光和空气是人类生存的物质基础生命过水、阳光和空气是人类生存的物质基础生命过程离不开水水是在动植物组织内最丰富的物质，程离不开水水是在动植物组织内最丰富的物质，占人体质量的占人体质量的70%。
水中含有很多溶解的物质，如海水中主要成分水中含有很多溶解的物质，如海水中主要成分是是Na+和和Cl- -（（还有还有K+，，Ca2+，，Mg2+，，SO42-，，HCO3-和和Br-），），河水中主要成分是河水中主要成分是Ca2+和和HCO3- -14 水在地球上分布最广，覆盖地球表面水在地球上分布最广，覆盖地球表面70%地地球的储水量很丰富，共有球的储水量很丰富，共有14.5亿立方千米亿立方千米之多地地表、地下和大气层中总水量约表、地下和大气层中总水量约1.3×1021kg，，约占地约占地球质量的球质量的5%但是其中海水却占了但是其中海水却占了97.2%，，陆地淡陆地淡水仅占水仅占2.8%，而，而与人类生活最密切的江河、淡水湖与人类生活最密切的江河、淡水湖和浅层地下水等淡水，又仅占淡水储量的和浅层地下水等淡水，又仅占淡水储量的0.34%（不到总水量的（不到总水量的0.003%））更令人担忧的是，这数更令人担忧的是，这数量极有限的淡水，正越来越多地受到污染量极有限的淡水，正越来越多地受到污染15 据科学界估计，全世界有半数以上的国家和地区缺据科学界估计，全世界有半数以上的国家和地区缺乏饮用水，特别是经济欠发达的第三世界国家，目乏饮用水，特别是经济欠发达的第三世界国家，目前已有前已有70％即％即17亿人亿人喝不上清洁水，世界已有将近喝不上清洁水，世界已有将近80％人口％人口受到水荒的威胁。
受到水荒的威胁我国人均淡水为世界人我国人均淡水为世界人均水平的均水平的四分之一四分之一，属于缺水国家全国已有，属于缺水国家全国已有300多个城市多个城市缺水，已有缺水，已有29％％的人正在饮用不良水的人正在饮用不良水，，其其中已有中已有7000万人正在饮用高氟水每年因缺水而造万人正在饮用高氟水每年因缺水而造成的经济损失达成的经济损失达100多亿元，多亿元，因水污染而造成的经因水污染而造成的经济济损失更达400多亿元16 以上数据充分说明：水资源短缺成了当今世界面临的以上数据充分说明：水资源短缺成了当今世界面临的重大课题前不久，联合国的人类环境和世界水会议重大课题前不久，联合国的人类环境和世界水会议已发出已发出警告：人类在石油危机之后，下一个危机就是警告：人类在石油危机之后，下一个危机就是水水因此，保护和更有效合理利用水资源，是世界各因此，保护和更有效合理利用水资源，是世界各国政府面临的一项紧迫任务国政府面临的一项紧迫任务 一则公益广告上所说：“节约用水，否则，我们看到的最后一滴水将是自己的眼泪” “水危机水危机” 并非危言耸听！并非危言耸听！17 1993年1月18日，联合国大会通过决议，将每年的每年的3 3月月2222日定为日定为““世界水日世界水日””。
我国把每年的3月22日-28日定为“中国水周”，每年5月15日所在的那一周作为城市节约用水宣传周水的水的特性？与水分子的极性有关特性？与水分子的极性有关所有固态和液态物质中，水的比热容最大；所有固态和液态物质中，水的比热容最大；3.98 OC时，水的密度最大时，水的密度最大水水结冰时体积增大结冰时体积增大18 从环境角度来说，最完善的措施是拦水和调水从环境角度来说，最完善的措施是拦水和调水改变水资源的时空分布，充分利用水资源同时注重改变水资源的时空分布，充分利用水资源同时注重节约用水，提高水资源利用率：工业方面提倡节水产节约用水，提高水资源利用率：工业方面提倡节水产业、控制污染物的排放，加强废水处理；农业方面应业、控制污染物的排放，加强废水处理；农业方面应采用先进的灌溉方式（喷灌、滴灌）等水是生命的采用先进的灌溉方式（喷灌、滴灌）等水是生命的基础，它不仅关系到人类生活的质量，还影响到人类基础，它不仅关系到人类生活的质量，还影响到人类的生存能力我们必须增强水的危机意识，珍惜水，的生存能力我们必须增强水的危机意识，珍惜水，节约水，保护水资源节约水，保护水资源具体到实验中，在洗涤仪器时，具体到实验中，在洗涤仪器时，要遵循要遵循“少量多次少量多次”的原则的原则。
19 水污染水污染主要有如下几种类型：主要有如下几种类型：(a)有毒物质的污染有毒物质的污染：： ①①无机重金属离子，如无机重金属离子，如Hg2+，，Cd2+，，Pb2+，，Cr(Ⅵ) 等，以及非金属元素砷等，以及非金属元素砷(As2O3)和氰的化合物和氰的化合物(CN-) ②②高毒性的有机农药，如多氯联苯、有机磷农药等高毒性的有机农药，如多氯联苯、有机磷农药等 ③③生活污水中所带的细菌和病毒生活污水中所带的细菌和病毒(b)无毒营养物质的污染无毒营养物质的污染：： 包括洗涤剂中的磷酸盐，化肥中的磷酸盐和硝酸包括洗涤剂中的磷酸盐，化肥中的磷酸盐和硝酸 盐，以及人和动物的排泄物，腐败的植物等盐，以及人和动物的排泄物，腐败的植物等 “富营养化富营养化”20 (c) 热污染热污染：热不能全部转化为功，被排入河流湖：热不能全部转化为功，被排入河流湖泊中提高了水温，降低了水中氧气的溶解度，也促泊中提高了水温，降低了水中氧气的溶解度，也促进了藻类和微生物的繁殖，不利于水中动物的生存进了藻类和微生物的繁殖，不利于水中动物的生存21 四、稀溶液的依数性四、稀溶液的依数性 对于浓度较稀的溶液（对于浓度较稀的溶液（难挥发难挥发非电解质非电解质稀溶液稀溶液），溶液的某些性质溶液的某些性质（如如蒸气压下降蒸气压下降，，沸点升高沸点升高，，凝固凝固点下降点下降和和渗透压渗透压等等）只与溶液的浓度有关，而与溶只与溶液的浓度有关，而与溶液的本性无关液的本性无关，称为称为稀溶液的依数性稀溶液的依数性（依赖于溶质依赖于溶质粒子数的性质）。
粒子数的性质）22 稀溶液的定义稀溶液的定义：：---广义定义广义定义 两种挥发性物质组成一溶液，在一定的温度和压两种挥发性物质组成一溶液，在一定的温度和压力下，在一定的浓度范围内，溶剂遵守力下，在一定的浓度范围内，溶剂遵守Raoult定律，定律，溶质遵守溶质遵守Henry定律，这种溶液称为稀溶液定律，这种溶液称为稀溶液 值得注意的是：化学热力学中的稀溶液并不仅值得注意的是：化学热力学中的稀溶液并不仅仅是指浓度很小的溶液仅是指浓度很小的溶液23 1、水的相图、水的相图 在不同的温度及压力条件下，水可以三种不在不同的温度及压力条件下，水可以三种不同的聚集状态而存在，即气同的聚集状态而存在，即气(g, gas)、、固固(s, solid)、、液液(l, liquid)蒸发蒸发--- 由液态变为气态的过程叫蒸发，也叫汽化；由液态变为气态的过程叫蒸发，也叫汽化； 水的水的饱和蒸气压饱和蒸气压---在一定温度下，当水蒸发为在一定温度下，当水蒸发为水蒸气的过程与水蒸气凝结成液态水的过程处于水蒸气的过程与水蒸气凝结成液态水的过程处于平衡状态时，气相中水蒸气所产生的压力称为水平衡状态时，气相中水蒸气所产生的压力称为水的饱和蒸气压的饱和蒸气压P（（Pressure),随温度的升高而增大。
随温度的升高而增大24 熔化：熔化：升华：升华：沸点：沸点：水的饱和蒸气压等于外压时的温度，即为水水的饱和蒸气压等于外压时的温度，即为水 (boiling point) 的沸点当外压为的沸点当外压为101325Pa时的温时的温度为水的正常沸点，即为度为水的正常沸点，即为100 OC凝固点：凝固点：液态水与冰在一定压力下处于平衡状态时所液态水与冰在一定压力下处于平衡状态时所 (freezing point) 对应的温度称为水的对应的温度称为水的 凝固点；简单地凝固点；简单地说，水的说，水的 蒸气压与冰的蒸气压相等时的温度，随压蒸气压与冰的蒸气压相等时的温度，随压 力的增大而降低力的增大而降低25 水的相图（得到？）三相点：温度为0.0098度，压力为 609 Pa“相”与“态”的区别？ 单相区AOOA线表示冰的熔点或水的凝固点曲线，曲线上的任一点都表示冰与水的平衡，也表示冰在不同压力下的熔点或水在不同压力下的凝固点26 2. 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降---拉乌尔定律（拉乌尔定律（Raoult）） 法国物理学家拉乌尔总结出：法国物理学家拉乌尔总结出： 在一定温度下，难挥发非电解质在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压与等于纯溶剂的蒸气压与溶剂溶剂摩尔分数的乘积，蒸气压摩尔分数的乘积，蒸气压的下降与的下降与溶质溶质的摩尔分数成正比。
的摩尔分数成正比 pA* 为纯为纯溶剂蒸气溶剂蒸气压压p = pA* χA A : 溶剂分子溶剂分子p = pA* (1 - χB) B: 溶质分子溶质分子Δp = pA* - - p = pA* χB χ: 摩尔分数摩尔分数27 把液体置于密闭容器中，在一定温度下，当液体把液体置于密闭容器中，在一定温度下，当液体的蒸发速率与蒸气的凝结速率相等时，气、液两相达的蒸发速率与蒸气的凝结速率相等时，气、液两相达到平衡，水面上的蒸气浓度不再改变，此时蒸气的压到平衡，水面上的蒸气浓度不再改变，此时蒸气的压力叫做液体的饱和蒸气压，简称力叫做液体的饱和蒸气压，简称蒸气压它仅与液体它仅与液体的本质和温度有关，与液体的量以及液面上方空间的的本质和温度有关，与液体的量以及液面上方空间的体积无关体积无关28 蒸气压下降原因蒸气压下降原因: : 在难挥发非电解质溶液中，溶液的蒸气压实际在难挥发非电解质溶液中，溶液的蒸气压实际就是溶剂的蒸气压由于溶质的加入，溶剂的表面就是溶剂的蒸气压。
由于溶质的加入，溶剂的表面被溶质分子部分占据，单位时间内蒸发出表面的溶被溶质分子部分占据，单位时间内蒸发出表面的溶剂分子比纯溶剂时为少剂分子比纯溶剂时为少因此，在达到蒸发因此，在达到蒸发——凝结平衡时，凝结平衡时，溶液的蒸气压必然低于纯溶剂的溶液的蒸气压必然低于纯溶剂的蒸气压29 说明：说明： 如果溶质是挥发的，则溶液的蒸气压不一定会下如果溶质是挥发的，则溶液的蒸气压不一定会下降；降； 如果溶质是电解质，或非电解质溶液浓度大，则如果溶质是电解质，或非电解质溶液浓度大，则溶液的蒸气压也会下降，而且下降很明显，但不符合溶液的蒸气压也会下降，而且下降很明显，但不符合上述拉乌尔定律上述拉乌尔定律 拉乌尔定律成立的前提条件是：难挥发非电解质拉乌尔定律成立的前提条件是：难挥发非电解质的稀溶液的稀溶液30 3 溶液的沸点升高和凝固点下降溶液的沸点升高和凝固点下降 当液体的蒸气压等于外界压力时，液体就沸腾，当液体的蒸气压等于外界压力时，液体就沸腾，此时的温度叫做此时的温度叫做沸点沸点沸点随外界压力而改变，沸点随外界压力而改变，通常通常说的沸点指说的沸点指1atm下的正常沸点下的正常沸点。
当液体的蒸气压等于其固态的蒸气压时，液体就当液体的蒸气压等于其固态的蒸气压时，液体就凝固，此时的温度叫做凝固，此时的温度叫做凝固点凝固点固体在一定温度下也固体在一定温度下也有一定的蒸气压，一般情况下固体的蒸气压都很小有一定的蒸气压，一般情况下固体的蒸气压都很小若固相蒸气压小于液相蒸气压，则液相要向固相转化；若固相蒸气压小于液相蒸气压，则液相要向固相转化；反之，固相向液相转化反之，固相向液相转化31 溶液的凝固，先是溶剂凝固为固体析出如在溶液的凝固，先是溶剂凝固为固体析出如在水溶液中，随着冰的析出，溶液的浓度就逐渐增大，水溶液中，随着冰的析出，溶液的浓度就逐渐增大，凝固点也不断降低，直到某一浓度时，溶剂和溶质凝固点也不断降低，直到某一浓度时，溶剂和溶质按一定比例一齐析出凝固成固体，形成低溶点混合按一定比例一齐析出凝固成固体，形成低溶点混合物所以溶液不是在某一温度凝固，而是在一定温物所以溶液不是在某一温度凝固，而是在一定温度范围内凝固溶液的凝固点通常是指开始析出固度范围内凝固溶液的凝固点通常是指开始析出固态溶剂时的温度态溶剂时的温度 在我们现基础课阶段，溶液凝固时，只析出在我们现基础课阶段，溶液凝固时，只析出纯溶剂，溶质不析出。
纯溶剂，溶质不析出32 101.30.611水的蒸气压/kPa 温度 / ℃0100 TbTf水溶液ABCAB: 水的蒸气压曲线水的蒸气压曲线AC: 冰的蒸气压曲线冰的蒸气压曲线[注意]：溶质是加到水中，只溶质是加到水中，只影响溶液的蒸气压，影响溶液的蒸气压，而对而对固相冰的蒸气压固相冰的蒸气压没有影响因此此时没有影响因此此时溶液的蒸气压必定低溶液的蒸气压必定低于冰的蒸气压且只于冰的蒸气压且只有在更低的温度下两有在更低的温度下两蒸气压才会相等蒸气压才会相等33 AB: 水的蒸气压曲线 AC: 冰的蒸气压曲线34 造成溶液沸点升高和凝固点下降的根本原因是溶造成溶液沸点升高和凝固点下降的根本原因是溶液的蒸气压下降液的蒸气压下降实验结果证明难挥发非电解质稀溶实验结果证明难挥发非电解质稀溶液的沸点升高和凝固点下降与溶液的质量摩尔浓度成液的沸点升高和凝固点下降与溶液的质量摩尔浓度成正比即：正比即：ΔTb = Kb • bB (溶剂的摩尔沸点升高常数溶剂的摩尔沸点升高常数)ΔTf = Kf • bB (溶剂的摩尔凝固点下降常数溶剂的摩尔凝固点下降常数) 单位：单位：K•kg•mol-1Kb和和Kf只取决于溶剂的本性，与溶质本性无关只取决于溶剂的本性，与溶质本性无关;35 在科学研究中，常利用稀溶液沸点升高和凝固点在科学研究中，常利用稀溶液沸点升高和凝固点降低的规律来测定非电解质物质的相对分子质量。
降低的规律来测定非电解质物质的相对分子质量例：把例：把 1.09g 葡萄糖溶于葡萄糖溶于 20g 水中，所得溶液在水中，所得溶液在 101.325kPa 下沸点升高了下沸点升高了0.156K，， 求葡萄糖的摩尔质量求葡萄糖的摩尔质量M （（水的水的Kb等于等于0.512K • • kg • • mol-1））解：解： ΔTb = Kb • • b ∴ M =179 g/mol (理论值为180g/mol)36 *稀溶液的沸点升高和凝固点降低的规律在生稀溶液的沸点升高和凝固点降低的规律在生产上和生活中有产上和生活中有 广泛的应用和实例：广泛的应用和实例： 在汽车和坦克的散热在汽车和坦克的散热(水箱水箱)中加入适量的非电中加入适量的非电解质解质(如甘油、乙二醇等如甘油、乙二醇等)，可降低冷却水的冻结温，可降低冷却水的冻结温度，以保证汽车和坦克等在严寒气候下仍能正常运度，以保证汽车和坦克等在严寒气候下仍能正常运行（不涨破水箱）行（不涨破水箱） 盐和水的凝固点很低，生活中，利用这一性质，常在积雪融盐和水的凝固点很低，生活中，利用这一性质，常在积雪融化时撒盐以免结冰路滑造成交通事故。
氯化钠和雪的混合物，温化时撒盐以免结冰路滑造成交通事故氯化钠和雪的混合物，温度可降低到度可降低到-22℃；氯化钙和冰混合后，可得；氯化钙和冰混合后，可得-55℃的低温，均可的低温，均可作冷却剂用作冷却剂用37 注意： 如果溶质是挥发的，由于溶液的蒸气压不一定会下如果溶质是挥发的，由于溶液的蒸气压不一定会下降，所以，溶液的沸点不一定会升高、凝固点不一定降，所以，溶液的沸点不一定会升高、凝固点不一定会下降；会下降； 如果溶质是电解质，或非电解质溶液浓度大，则如果溶质是电解质，或非电解质溶液浓度大，则溶液的沸点一定升高、凝固点一定下降，但不符合上溶液的沸点一定升高、凝固点一定下降，但不符合上述定量关系述定量关系 难挥发非电解质的稀溶液的沸点升高、凝固点下难挥发非电解质的稀溶液的沸点升高、凝固点下降，即降，即 ΔTb = Kb • bB ΔTf = Kf • bB38 注注：a)浓溶液浓溶液由于在溶液中溶质分子较多，分子间的相由于在溶液中溶质分子较多，分子间的相 互影响增大因此，在浓溶液中不存在稀溶液的通互影响增大因此，在浓溶液中不存在稀溶液的通 性所表明的定量关系。
性所表明的定量关系b) 电解质电解质在溶液中电离，其中粒子数显著增加，故在溶液中电离，其中粒子数显著增加，故上述性质要比相同浓度的非电解质溶液变化大得上述性质要比相同浓度的非电解质溶液变化大得多，不存在稀溶液定律所表明的定量关系多，不存在稀溶液定律所表明的定量关系c) 若若溶质是挥发的，则不存在稀溶液性质或溶质是挥发的，则不存在稀溶液性质或不存在不存在稀溶液定律所表明的定量关系稀溶液定律所表明的定量关系39 4、、 溶液的渗透压溶液的渗透压 渗透渗透---溶剂分子通过半透膜向溶液自动扩散溶剂分子通过半透膜向溶液自动扩散的过程，称为的过程，称为渗透渗透 半透膜半透膜---只允许溶剂分子通过，而溶质分子只允许溶剂分子通过，而溶质分子不能通过的膜，叫不能通过的膜，叫半透膜半透膜 动物的膀胱、植物的表皮层、细胞膜是天然的动物的膀胱、植物的表皮层、细胞膜是天然的半透膜，人工半透膜有硝化纤维膜和醋酸纤维膜等半透膜，人工半透膜有硝化纤维膜和醋酸纤维膜等高分子薄膜高分子薄膜40 41 渗透压渗透压 ---顾名思义，就是顾名思义，就是由渗透作用引起的溶剂与溶液由渗透作用引起的溶剂与溶液两边的压力差。
化学上把两边的压力差化学上把这种刚刚足以阻止渗透过这种刚刚足以阻止渗透过程的进行所外加的压力，程的进行所外加的压力，称为称为渗透压渗透压 荷兰物理学家范特霍夫（荷兰物理学家范特霍夫（ Van‘t Hoff ））指出：稀指出：稀溶液的渗透压溶液的渗透压Π与其浓度和热力学温度成正比即与其浓度和热力学温度成正比即 ΠV = nRT 或或 Π = cRT (对于很稀的溶液，对于很稀的溶液，c 的数值可近似用的数值可近似用 b 代替，代替， c为为物质的量浓度物质的量浓度，， T，，温度；温度； n，，溶质的物质的量；溶质的物质的量； V，，溶液的体积，单位，溶液的体积，单位，m3)42 注意单位：注意单位：R =8.314 J.K-1.mol-1 = 8.314 N.m .K-1.mol-1 = 8.314 Pa.m2.m .K-1.mol-1 = 8.314 Pa.m3 .K-1.mol-1 说明：说明：a) 渗透压与浓度成正比，即与溶质数目有关，与溶渗透压与浓度成正比，即与溶质数目有关，与溶 质本性无关；质本性无关；b) 渗透压只是当溶液与溶剂被半透膜隔开时才会产渗透压只是当溶液与溶剂被半透膜隔开时才会产生；生；43 c) 半透膜两边只要有浓度差就能产生渗透压；半透膜两边只要有浓度差就能产生渗透压；d) 平衡时，渗透过程仍在继续，只不过两边渗透速平衡时，渗透过程仍在继续，只不过两边渗透速度相等。
渗透平衡与任何平衡一样，为动态平衡度相等渗透平衡与任何平衡一样，为动态平衡 渗透现象在自然界和动、植物体内广泛存在，在生物渗透现象在自然界和动、植物体内广泛存在，在生物学中具有重要意义学中具有重要意义：：①①动植物的细胞膜大多具有半透膜的性质，因此水分、养动植物的细胞膜大多具有半透膜的性质，因此水分、养料料 在动植物体内循环都是通过渗透而实现的，如植物细在动植物体内循环都是通过渗透而实现的，如植物细胞就胞就 是靠细胞液的渗透压而将根部的水分输送到茎部和是靠细胞液的渗透压而将根部的水分输送到茎部和叶片44 ②②在人体内正常体温（在人体内正常体温（37℃）时，血液的平均渗透压约）时，血液的平均渗透压约为为 780kPa，，因而在向血液中注射溶液时，必须考虑注射液因而在向血液中注射溶液时，必须考虑注射液的的 渗透压渗透压(等渗溶液如质量分数为等渗溶液如质量分数为0.9%的生理盐水和的生理盐水和5%的葡的葡萄萄 糖溶液糖溶液)③③测定大分子化合物的相对分子质量测定大分子化合物的相对分子质量 例如血红蛋白的相例如血红蛋白的相对分子质量高达对分子质量高达 7 104，，1L 水中含水中含 20g 血血 红蛋白的溶液，若红蛋白的溶液，若用凝固点下降法测定，该溶液的凝固点只下降用凝固点下降法测定，该溶液的凝固点只下降 5 10-4 ℃，而，而用渗透压法测定，其渗透压高达用渗透压法测定，其渗透压高达 700Pa。
显然前者很难测准显然前者很难测准45 反渗透：反渗透： 如果外加在溶液上的压力超过渗透压，则会使如果外加在溶液上的压力超过渗透压，则会使溶液中的水向纯水溶剂中流动，称为溶液中的水向纯水溶剂中流动，称为反渗透反渗透 反渗透在海水淡化、工业废水或污水的处理和反渗透在海水淡化、工业废水或污水的处理和溶液浓缩等方面有重要的应用溶液浓缩等方面有重要的应用 现在用的现在用的反渗透膜反渗透膜主要有醋酸纤维素膜和芳香主要有醋酸纤维素膜和芳香族聚酰胺纤维素膜等族聚酰胺纤维素膜等46 “净水净水袋袋”可化尿液为净水可化尿液为净水 美国驻阿富汗和伊拉克的特种兵开始配发一种名为美国驻阿富汗和伊拉克的特种兵开始配发一种名为““净水袋净水袋””（（HydropackHydropack) )的特殊的水净化装备，它可以的特殊的水净化装备，它可以迅速将脏水（包括人的尿液）过滤成纯净水，供士兵饮迅速将脏水（包括人的尿液）过滤成纯净水，供士兵饮用或浸泡脱水食品用或浸泡脱水食品近两年来，美国特种兵和别动队员近两年来，美国特种兵和别动队员对其进行了试用，取得对其进行了试用，取得了良好的效果。
了良好的效果 装备了装备了““净水袋净水袋””后，士兵每天所需背负的食物重后，士兵每天所需背负的食物重量会大大减少，从量会大大减少，从3.53.5公斤锐减至公斤锐减至400400克美国国防部野克美国国防部野战食品处处长杰拉德战食品处处长杰拉德··达什介绍说：达什介绍说：““譬如说，譬如说，可以从可以从油槽甚至厕所中取脏水灌入油槽甚至厕所中取脏水灌入‘‘净水袋净水袋’’中，大约两小时中，大约两小时后便可获得一公升高质量的、含有盐分及糖分的饮用水后便可获得一公升高质量的、含有盐分及糖分的饮用水 “ “减少士兵的负荷，是迫切需要解决的问题减少士兵的负荷，是迫切需要解决的问题达达什说，什说，““要知道水很沉，更何况士兵们还要背负近要知道水很沉，更何况士兵们还要背负近4545公公斤的其它装备斤的其它装备 47 “净水袋净水袋””可清除脏水中可清除脏水中99.9%99.9%的细菌及致命化学物质的细菌及致命化学物质不过值得注意的是，虽然它可以净化尿液，但是如果士兵长不过值得注意的是，虽然它可以净化尿液，但是如果士兵长期饮用的话，可能会引发尿中毒期饮用的话，可能会引发尿中毒。
““净水袋净水袋’’的工作原理是渗透作用，的工作原理是渗透作用，””野战食品处的工野战食品处的工作人员塞纳卡尔介绍说，作人员塞纳卡尔介绍说，““膜片的一面放入了盐分和糖分以膜片的一面放入了盐分和糖分以及其它一些氨基酸，另一面则注入脏水一段时间后水开始及其它一些氨基酸，另一面则注入脏水一段时间后水开始渗透膜片而且不受士兵运动强度及外部气温的影响渗透膜片而且不受士兵运动强度及外部气温的影响————气气温越高，净水的效果反而会越好只需温越高，净水的效果反而会越好只需1-41-4个小时，便会得个小时，便会得到一公升净水到一公升净水 ” “ “净水袋净水袋””由位于美国俄勒冈州奥尔巴尼市的由位于美国俄勒冈州奥尔巴尼市的““水合技水合技术术””(Hydration Technology)(Hydration Technology)生产，为军人量身定做，以生产，为军人量身定做，以减轻他们的作战负荷减轻他们的作战负荷 48 “对净水袋进行了改装，将栓塞改成了拉链，这样士兵对净水袋进行了改装，将栓塞改成了拉链，这样士兵可以迅速灌满水袋，塞进背包后继续行军可以迅速灌满水袋，塞进背包后继续行军。
目前，目前，美国美国方面正在为海军研制类似的可净化海水的附属装备，方面正在为海军研制类似的可净化海水的附属装备，届时届时它将成为救生艇的必备装备它将成为救生艇的必备装备 发布时间：发布时间：2004年年7月月24日日 49 我国亚海水淡化技术取得重大突破我国亚海水淡化技术取得重大突破 –2005年年7月月13发布发布 国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心日前与广东一家造国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心日前与广东一家造纸企业签订合同，将在纸企业签订合同，将在珠江口建立一套日处理量十万吨的亚海珠江口建立一套日处理量十万吨的亚海水淡化系统，淡化成本与自来水价格基本相当，水淡化系统，淡化成本与自来水价格基本相当，这标志着我国这标志着我国亚海水淡化技术达到国际先进水平亚海水淡化技术达到国际先进水平 国家海洋局杭州水处理中心办公室主任朱淑飞介绍说，国家海洋局杭州水处理中心办公室主任朱淑飞介绍说，亚亚海水只是一种通俗的说法，国际学术界一般称其为海水只是一种通俗的说法，国际学术界一般称其为“苦咸水苦咸水”，其含盐量高于淡水的１，其含盐量高于淡水的１‰，低于海水的３％。
由于盐度较小，，低于海水的３％由于盐度较小，亚海水的淡化成本比海水要低：一吨海水淡化后可以获得３５亚海水的淡化成本比海水要低：一吨海水淡化后可以获得３５０－４００千克的淡水，而一吨亚海水淡化后可以获得７５００－４００千克的淡水，而一吨亚海水淡化后可以获得７５０千克左右的淡水，以杭州水处理中心目前的技术水平，每吨海千克左右的淡水，以杭州水处理中心目前的技术水平，每吨海水的淡化在５元左右，而每吨亚海水淡化成本在２元左右，与水的淡化在５元左右，而每吨亚海水淡化成本在２元左右，与当地自来水价格基本相当当地自来水价格基本相当 50 这套亚海水淡化系统由杭州水处理中心采用自主研发的全这套亚海水淡化系统由杭州水处理中心采用自主研发的全膜法工艺膜法工艺全膜法全膜法”指的是在咸水脱盐过程中全程使用反渗指的是在咸水脱盐过程中全程使用反渗透膜过滤的工艺，透膜过滤的工艺，这种技术是当前国际上最先进的通过优化这种技术是当前国际上最先进的通过优化工艺布局，扩大生产规模，亚海水淡化成本可以进一步降低工艺布局，扩大生产规模，亚海水淡化成本可以进一步降低目前，国际上规模最大的亚海水淡化项目日处理能力为３８万目前，国际上规模最大的亚海水淡化项目日处理能力为３８万吨，在珠江口建立的这套系统使我国的亚海水淡化单项工程突吨，在珠江口建立的这套系统使我国的亚海水淡化单项工程突破了十万吨级规模，达到了国际通称的大规模标准。
破了十万吨级规模，达到了国际通称的大规模标准 据介绍，亚海水淡化技术在我国有广泛的应用前景在东据介绍，亚海水淡化技术在我国有广泛的应用前景在东部沿海地区，由于过度开采地下水导致的倒灌海水，在海滨滩部沿海地区，由于过度开采地下水导致的倒灌海水，在海滨滩涂水库中的滩涂水，在河流入海口的咸淡混合水，包括在西部涂水库中的滩涂水，在河流入海口的咸淡混合水，包括在西部地区的苦咸水，都适用亚海水淡化技术从２００３年开始，地区的苦咸水，都适用亚海水淡化技术从２００３年开始，浙江省水利厅和国家海洋局杭州水处理中心合作，在浙江进行浙江省水利厅和国家海洋局杭州水处理中心合作，在浙江进行滩涂水的淡化试验２００４年，杭州水处理中心在位于海岛滩涂水的淡化试验２００４年，杭州水处理中心在位于海岛的浙江省玉环县建立了我国首个日产５０００吨的亚海水淡化的浙江省玉环县建立了我国首个日产５０００吨的亚海水淡化项目，不但淡化后的水价与自来水价格相当，而且水质也符合项目，不但淡化后的水价与自来水价格相当，而且水质也符合国家卫生标准国家卫生标准 51 *水的净化水的净化（根据水源、用途）除去泥砂，消毒、杀菌（根据水源、用途）除去泥砂，消毒、杀菌 混凝法混凝法：利用：利用Al2(SO4)3，，FeCl3水解后形成胶体或相对水解后形成胶体或相对分子量更大，电荷更多的分子量更大，电荷更多的[Al2(OH)nCl6-n]m (n = 1~5，，m < 10)，， [Fe(OH)n(SO4) 3-(n/2)]m (n < 2，，m < 10)等作为等作为混凝剂来吸附和卷带水中非常细小的淤泥微粒。
混凝剂来吸附和卷带水中非常细小的淤泥微粒水的纯化水的纯化 除去水中所有离子，消毒、杀菌除去水中所有离子，消毒、杀菌海水的淡化海水的淡化 海水含盐量为海水含盐量为3.5%(1) 蒸馏法蒸馏法：生活水纯化、实验室净化水和海水淡化的：生活水纯化、实验室净化水和海水淡化的主要手段但消耗能源，煤作为能源造成污染太主要手段但消耗能源，煤作为能源造成污染太阳能为理想能源阳能为理想能源52 (2)离子交换法离子交换法：：---目前实验室纯化水的主要方法目前实验室纯化水的主要方法 用离子交换树脂获得高纯度的去离子水，也可用用离子交换树脂获得高纯度的去离子水，也可用于于 物质的分离和提纯物质的分离和提纯 交换树脂：交换树脂：包括阳离子交换树脂和阴离子交换树脂包括阳离子交换树脂和阴离子交换树脂 如强酸性阳离子交换树脂如强酸性阳离子交换树脂: R-SO3H + Na+ → R-SO3Na + H+ 强碱性阴离子交换树脂强碱性阴离子交换树脂: R-N(CH3)3OH + Cl -→ R-N(CH3)3Cl +OH- 树脂再生：树脂再生：当阳离子交换树脂上的当阳离子交换树脂上的H+被被Na+取代，取代，阴离子交换树脂上的阴离子交换树脂上的OH-被被Cl-取代后，需要分别用取代后，需要分别用HCl或或 H2SO4和和NaOH进行进行树脂再生。
树脂再生53 (d) 反渗透法反渗透法：用于海水淡化、除去水中的多氯联苯、：用于海水淡化、除去水中的多氯联苯、酚类化合物、铬、铅和银的化合物极为有效可能成酚类化合物、铬、铅和银的化合物极为有效可能成为一种有前途的海水淡化方法，它可以快速、大量生为一种有前途的海水淡化方法，它可以快速、大量生产淡水，成本为目前城市自来水成本的产淡水，成本为目前城市自来水成本的3倍左右 只有只有 一些沿海城市应用于海水淡化，没有大规模一些沿海城市应用于海水淡化，没有大规模应用的原因？如应用的原因？如 厦门湖里区厦门湖里区 于于2003年底海水淡化工程年底海水淡化工程完工并投入生产，每天生产完工并投入生产，每天生产5000吨直饮瓶装水吨直饮瓶装水存在的问题：反渗透加压的动力来源？存在的问题：反渗透加压的动力来源？ 理想的渗透膜（耐用）？理想的渗透膜（耐用）？ ----经济核算经济核算54 海水淡化，除了蒸馏法、离子交换法、反海水淡化，除了蒸馏法、离子交换法、反渗透法外，还可以用凝固法等渗透法外，还可以用凝固法等55 §1-2 胶体溶液胶体溶液 胶体是分散质粒子的平均直径胶体是分散质粒子的平均直径d ~ 1-100 nm 的分散体系。
胶体溶液又称溶胶的分散体系胶体溶液又称溶胶 溶胶是溶胶是高度分散高度分散的的多相体系多相体系,具有具有热力学不稳热力学不稳定性定性(具有很高的表面能具有很高的表面能)56 一、溶胶的制备一、溶胶的制备条件：分散质粒子大小条件：分散质粒子大小(1-100 nm)合适；合适； 加入稳定剂使胶粒保持分散不聚沉；加入稳定剂使胶粒保持分散不聚沉；制备的方法：制备的方法：分散法分散法：把较大的物质颗粒变为胶体粒子用机械研：把较大的物质颗粒变为胶体粒子用机械研 磨法、超声波法等使沉淀由于溶磨法、超声波法等使沉淀由于溶 剂的作用重剂的作用重 新新“溶解溶解” 成胶体溶液）许多新成胶体溶液）许多新 鲜的沉鲜的沉淀淀 经过洗涤除去过多的电解质，再加少量的稳经过洗涤除去过多的电解质，再加少量的稳 定剂，则得到溶胶定剂，则得到溶胶 57 Fe(OH)3(新鲜沉淀新鲜沉淀) FeCl3 Fe(OH)3(溶胶溶胶) 凝聚法凝聚法：使分子或离子：使分子或离子 聚结成胶粒。
将聚结成胶粒将真溶液真溶液进行进行 某种处理，即可得到溶胶如将某种处理，即可得到溶胶如将FeCl3稀稀溶溶 液液 滴入沸水中就形成滴入沸水中就形成Fe(OH)3溶胶；在溶胶；在AgNO3 稀稀 溶液中，滴加溶液中，滴加KI溶液，即可形成溶液，即可形成AgI溶胶；溶胶； 如水解反应：如水解反应： FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3(溶胶溶胶) + 3HCl58 二、胶团结构 高度分散的小固体颗粒在水介质中有极大高度分散的小固体颗粒在水介质中有极大的表面自由能，因此它力图吸附一部分离子以的表面自由能，因此它力图吸附一部分离子以降低它的表面自由能降低它的表面自由能 吸附离子后使颗粒表面吸附离子后使颗粒表面带电带有相同电性的胶体粒子彼此有排斥性，带电带有相同电性的胶体粒子彼此有排斥性，这是增进溶胶稳定性的一个重要因素如这是增进溶胶稳定性的一个重要因素如 AgI 溶胶的胶团结构：溶胶的胶团结构：59 分散质由分散质由m个个AgI分子聚结而成，称为胶核，由于表面的强分子聚结而成，称为胶核，由于表面的强力吸附将溶液中的力吸附将溶液中的I-(电位离子）选择地吸附在紧密层中。
由于电位离子）选择地吸附在紧密层中由于静电引力作用，又会有部分静电引力作用，又会有部分K+ (反号离子反号离子)挤进紧密层，剩余的挤进紧密层，剩余的K+留在扩散层中，即构成胶体表面的双电层结构胶团结构可留在扩散层中，即构成胶体表面的双电层结构胶团结构可用下列简图表示：用下列简图表示： 60 61 胶体粒子带电，这些电荷来源于胶核从水胶体粒子带电，这些电荷来源于胶核从水溶液中选择性地吸附某种离子，但整个溶液是溶液中选择性地吸附某种离子，但整个溶液是电中性的，即还有等量的电中性的，即还有等量的反离子反离子存在 反离子在溶液中受到两个方向相反的作用：反离子在溶液中受到两个方向相反的作用：即即一方面受胶核的吸引有靠近胶核的趋势，另一方面受胶核的吸引有靠近胶核的趋势，另一方面本身的热运动使其有远离胶核的趋势一方面本身的热运动使其有远离胶核的趋势于是一部分反离子被吸附在胶核表面形成于是一部分反离子被吸附在胶核表面形成吸附吸附层层，剩余的反离子则松散地分布在胶粒外面，，剩余的反离子则松散地分布在胶粒外面，形成形成扩散层扩散层62 靠近界面处反离子浓度大些；随着反离子靠近界面处反离子浓度大些；随着反离子与界面距离的增大，反离子由多到少，形成与界面距离的增大，反离子由多到少，形成扩散分布。
扩散分布 对给定的体系来说对给定的体系来说吸附层与扩散层达到吸附层与扩散层达到动态平衡动态平衡63 吸附层和扩散层带符号相反的电荷，吸附层和扩散层带符号相反的电荷，在外在外电场的作用下发生相对位移时电场的作用下发生相对位移时，两层之间存在，两层之间存在电位差，称为电动电位电位差，称为电动电位ζ (音音zeta) ζ电势只有在电场作用下，胶粒和介质作相对移电势只有在电场作用下，胶粒和介质作相对移动时才能表现出来，又称动时才能表现出来，又称电动电势电动电势64 ①①| |ζ| |的大小与反离子在双电层中分布情况有的大小与反离子在双电层中分布情况有关：关： 吸附层中的反离子越多，中和掉胶粒的表吸附层中的反离子越多，中和掉胶粒的表面电荷就越多，面电荷就越多，| |ζ| |就越小 ζ电势是表征胶粒所带净电荷多少的物理量电势是表征胶粒所带净电荷多少的物理量②② ζ电势的符号由胶粒所吸附离子的电荷决定：电势的符号由胶粒所吸附离子的电荷决定： 吸附正电荷，吸附正电荷，ζ电势为正；吸附负电荷，电势为正；吸附负电荷，ζ 电势为负。
电势为负65 ③ ζ电势除受决定电势的离子浓度影响外，还电势除受决定电势的离子浓度影响外，还与溶与溶 液中其它电解质的浓度有关液中其它电解质的浓度有关：： 当电解质浓度增加时，更多反离子进入吸附层，当电解质浓度增加时，更多反离子进入吸附层， 扩散层被压缩、变薄，扩散层被压缩、变薄，| |ζ| |变小；变小； 当电解质浓度增加到一定值时，当电解质浓度增加到一定值时，扩散层厚度为扩散层厚度为 零，零，ζ电势也等于零，胶粒不带电，最不稳定，电势也等于零，胶粒不带电，最不稳定， 称为称为溶胶的等电态溶胶的等电态 某些具有特异性吸附能力的离子加入后，甚某些具有特异性吸附能力的离子加入后，甚至还可使至还可使ζ电势符号改变电势符号改变66 横坐标表示双电层厚度67 上上图所示的图所示的AgI 的胶粒带有负电荷，这种带负电荷的胶粒带有负电荷，这种带负电荷的溶胶称为负溶胶的溶胶称为负溶胶溶胶的正负性与制备过程有关溶胶的正负性与制备过程有关 68 若若 AgI 溶胶的制备刚好反过来，即将溶胶的制备刚好反过来，即将KI溶液滴入溶液滴入AgNO3溶液溶液中，此时原溶液中中，此时原溶液中Ag+是大量的，是大量的，(AgI)m将主要吸附将主要吸附Ag+，，其胶其胶团结构如下图所示，此时团结构如下图所示，此时AgI溶胶成为正溶胶溶胶成为正溶胶。
69 又如氢氧化铁胶体（胶团）的结构又如氢氧化铁胶体（胶团）的结构｛[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)·Cl-]x+·Clx-｝胶核胶核胶粒胶粒胶团胶团吸附层吸附层扩散层扩散层70 许多许多Fe(OH)3 分子聚集成胶核分子聚集成胶核 [Fe(OH)3]m，，选选择性吸附与它组成相类似的择性吸附与它组成相类似的 FeO+ 而带正电荷；而而带正电荷；而 [AgI]m 胶核则选择性优先吸附胶核则选择性优先吸附 I- - 而带负电荷而带负电荷(如果如果AgNO3 过量，则优先吸附过量，则优先吸附Ag+ 而带正电荷而带正电荷)因此胶核有选择性吸附与其组成相类似的离子的倾向胶核有选择性吸附与其组成相类似的离子的倾向 71 三、溶胶的性质三、溶胶的性质1、溶胶的稳定性、溶胶的稳定性----相对性相对性 溶胶是在稳定剂存在时才能稳定存在的系统从溶胶是在稳定剂存在时才能稳定存在的系统从胶团的结构可以看出胶团的结构可以看出溶胶相对稳定的主要原因溶胶相对稳定的主要原因：： a)胶粒带电：胶粒带电：带有相同电荷，静电排斥而不聚沉；带有相同电荷，静电排斥而不聚沉； b)溶剂化作用：溶剂化作用：吸附层中离子的水化作用，使胶粒吸附层中离子的水化作用，使胶粒 被水包围，也会阻止胶粒间的相互接触（近）或碰被水包围，也会阻止胶粒间的相互接触（近）或碰 撞而聚沉；撞而聚沉；溶胶的稳定性可用溶胶的稳定性可用| ζ |来衡量来衡量,即即 |ζ| 越大，胶粒所带电荷越多，扩散层越厚，溶剂化层越大，胶粒所带电荷越多，扩散层越厚，溶剂化层也厚，溶胶越稳定。
也厚，溶胶越稳定 72 2、溶胶的聚沉溶胶的聚沉-----绝对性绝对性 溶胶系统具有很大的表面积，总是有聚集成更溶胶系统具有很大的表面积，总是有聚集成更大颗粒的倾向，当颗粒大到一定程度时就要沉淀或大颗粒的倾向，当颗粒大到一定程度时就要沉淀或聚沉聚沉可以由各种原因引起，如加热、加入电聚沉聚沉可以由各种原因引起，如加热、加入电解质等1）电解质的聚沉作用）电解质的聚沉作用 溶胶对电解质很敏感，加入很少量的电解质就可溶胶对电解质很敏感，加入很少量的电解质就可以引起溶胶的聚沉以引起溶胶的聚沉 73 主要是对主要是对 ζ 电势的影响，随着电解质的加入，更电势的影响，随着电解质的加入，更多的反离子进入吸附层，使多的反离子进入吸附层，使 | ζ | 降低，扩散层和降低，扩散层和 水化层变薄，溶胶稳定性下降水化层变薄，溶胶稳定性下降聚沉值：聚沉值：衡量电解质对溶胶的聚沉能力，指在一定衡量电解质对溶胶的聚沉能力，指在一定 条件下使溶胶发生聚沉所需电解质的最低条件下使溶胶发生聚沉所需电解质的最低 浓度，单位浓度，单位 mmol.L-1 聚沉值主要取决于电解质中与胶粒带相反电荷的聚沉值主要取决于电解质中与胶粒带相反电荷的离子的价态，离子的价态，离子的种类对此影响不大离子的种类对此影响不大。
74 ①一般说来：与胶粒所带电荷相反的离子价态越高，一般说来：与胶粒所带电荷相反的离子价态越高， 聚沉能力越强，即聚沉值越小聚沉能力越强，即聚沉值越小 如异号电荷离子价态为如异号电荷离子价态为1, 2, 3时，聚沉值的比例约时，聚沉值的比例约 为为100 : 1.6 : 0.14②②杰略金杰略金-维尔魏溶液稳定性理论：维尔魏溶液稳定性理论： 正常电解质的聚沉值与价数的六次方成反比正常电解质的聚沉值与价数的六次方成反比③③对负溶胶来说，一价金属离子的聚沉能力对负溶胶来说，一价金属离子的聚沉能力 Cs+ > Rb+ > K+ > Na+ > Li+ 对正溶胶来说，聚沉能力对正溶胶来说，聚沉能力 Cl- > Br- > NO3-> I->CNS-75 ④两种与胶粒带相反电荷的离子对溶胶的聚沉作用有两种与胶粒带相反电荷的离子对溶胶的聚沉作用有 时候具有加和性，有时候是相互对抗的（如时候具有加和性，有时候是相互对抗的（如Li+和和 Mg2+对对As2S3溶胶的聚沉）溶胶的聚沉）2）加热）加热 胶粒处于不停的布朗运动中，温度升高，布朗运胶粒处于不停的布朗运动中，温度升高，布朗运动加剧，增加了胶粒相互碰撞的机会而聚沉；动加剧，增加了胶粒相互碰撞的机会而聚沉；76 3）溶胶的相互聚沉现象）溶胶的相互聚沉现象 将带相反电荷的溶胶混合，由于异性相吸，互相中将带相反电荷的溶胶混合，由于异性相吸，互相中和电性而发生聚沉。
但实验结果表明，两种溶胶仅以某和电性而发生聚沉但实验结果表明，两种溶胶仅以某一比例混合一比例混合 时才发生完全聚沉，把极少量的一种溶胶加时才发生完全聚沉，把极少量的一种溶胶加入另一入另一 种溶胶中并不发生聚沉种溶胶中并不发生聚沉 明矾净化水的作用就是明矾中带正电荷的明矾净化水的作用就是明矾中带正电荷的 Al(OH)3 溶胶与水中带负电的胶态悬浮物相互聚沉而使水得溶胶与水中带负电的胶态悬浮物相互聚沉而使水得 到净化77 3、动力性质、动力性质——布朗运动（布朗运动（Brown）） 大量分子的无规则运动叫做分子的热运动大量分子的无规则运动叫做分子的热运动分子热运动的基本特征是分子的永恒运动和频繁分子热运动的基本特征是分子的永恒运动和频繁 的相互碰撞的相互碰撞 分子热运动具有混乱性和无序性分子热运动具有混乱性和无序性 产生原因：产生原因：胶粒自身的热运动；颗粒间的相互碰撞而运动胶粒自身的热运动；颗粒间的相互碰撞而运动78 4、溶胶的电学性质、溶胶的电学性质 由于胶粒带电，在外电场作用下产生移动的现象由于胶粒带电，在外电场作用下产生移动的现象。
1）电泳）电泳：：胶粒胶粒在分散介质中的移动现象在分散介质中的移动现象2）电渗）电渗：用特殊仪器可以观察到胶粒移动的同时，：用特殊仪器可以观察到胶粒移动的同时， 分散介质将向与胶粒移动相反的电极方向移分散介质将向与胶粒移动相反的电极方向移 动，这种动，这种分散介质分散介质的移动称为电渗的移动称为电渗79 胶团或胶体溶液是电中性的，而胶粒是带电荷胶团或胶体溶液是电中性的，而胶粒是带电荷的胶粒是在溶胶中独立运动的单位胶粒是在溶胶中独立运动的单位 当通过直流电时，胶团在吸附层和扩散层之间当通过直流电时，胶团在吸附层和扩散层之间发生分裂，胶核和吸附层组成的胶粒向与其所带电发生分裂，胶核和吸附层组成的胶粒向与其所带电荷相反的电极方向移动，如氢氧化铁胶粒向负极移荷相反的电极方向移动，如氢氧化铁胶粒向负极移动，而扩散层中的反离子则向正极移动这就是电动，而扩散层中的反离子则向正极移动这就是电泳的本质泳的本质80 许多重要的生物分子，如氨基酸、多肽、蛋白质、许多重要的生物分子，如氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等都具有可电离基团，它们在某个特定核苷酸、核酸等都具有可电离基团，它们在某个特定的的pH值下可以带正电或负电，在电场的作用下，这些值下可以带正电或负电，在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷极性相反的电极方向移带电分子会向着与其所带电荷极性相反的电极方向移动。
动 电泳技术就是利用在电场的作用下，由于待分离电泳技术就是利用在电场的作用下，由于待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异，使带电分子产生不同的迁移速度，从而性质的差异，使带电分子产生不同的迁移速度，从而对样品进行分离、鉴定或提纯的技术对样品进行分离、鉴定或提纯的技术81 5、溶胶的光学性质、溶胶的光学性质——丁铎尔效应（丁铎尔效应（Tyndall）） 当当一一束束强强光光透透过过胶胶体体时时，，在在入入射射光光的的垂垂直直方方向向可可 以看到一条光亮的通路，称为丁达尔效应以看到一条光亮的通路，称为丁达尔效应 光线照射到分散体系时，只有一部分光能够光线照射到分散体系时，只有一部分光能够通过，其余部分则被吸收、散射或反射通过，其余部分则被吸收、散射或反射 光的吸收光的吸收主要取决于体系的化学组成，而主要取决于体系的化学组成，而散射散射和反射和反射则取决于体系的则取决于体系的分散程度分散程度82 如果粒子大于入射光波长很多倍，则主要发如果粒子大于入射光波长很多倍，则主要发生光的反射，如粗分散体系；生光的反射，如粗分散体系； 如果粒子小于入射光波长，则主要发生光的散如果粒子小于入射光波长，则主要发生光的散射，每个粒子变成一个新的小光源，这时观察到射，每个粒子变成一个新的小光源，这时观察到的是光波环绕微粒而向其四周发射与入射光波长的是光波环绕微粒而向其四周发射与入射光波长相同的光，称为散射光。
相同的光，称为散射光83 由于溶胶粒子大小一般不超过由于溶胶粒子大小一般不超过100nm，，小于可见小于可见光波长（光波长（400nm～～700nm），），因此当可见光透过溶因此当可见光透过溶胶时会产生明显的散射作用胶时会产生明显的散射作用 对于真溶液，虽然分子或离子更小，但因散射光对于真溶液，虽然分子或离子更小，但因散射光的强度随散射粒子体积的减小而明显减弱因此，的强度随散射粒子体积的减小而明显减弱因此，真溶液对光的散射作用很微弱真溶液对光的散射作用很微弱84 可以采用丁可以采用丁铎铎尔现象来区分胶体和溶液尔现象来区分胶体和溶液 夜间或雾天常常用红颜色灯做警示灯，红光夜间或雾天常常用红颜色灯做警示灯，红光波长长 散射少，透过多散射少，透过多 85 四、高分子溶液及凝胶四、高分子溶液及凝胶大（高）分子物质大（高）分子物质：： 相对分子量大于相对分子量大于104的物质，包括的物质，包括天然的天然的蛋白质、蛋白质、核酸、脱氧核糖核酸（核酸、脱氧核糖核酸（DNA））等，以及等，以及合成的合成的橡胶、橡胶、塑料、纤维等。
塑料、纤维等 大分子的分子大小与胶粒大小相近，表现出溶胶大分子的分子大小与胶粒大小相近，表现出溶胶的某些性质的某些性质(丁铎尔效应，扩散速度慢丁铎尔效应，扩散速度慢);---相似相似 但大分子溶液是个均相的热力学稳定体系，一般不但大分子溶液是个均相的热力学稳定体系，一般不带电荷，比溶胶稳定得多带电荷，比溶胶稳定得多(主要由于它的高度溶剂化主要由于它的高度溶剂化)不同不同86 大大分子溶液与分子溶液与小小分子溶液相同，具有溶解可逆分子溶液相同，具有溶解可逆性性(即聚沉出来后可再溶解形成溶液即聚沉出来后可再溶解形成溶液)；； 而溶胶一旦聚沉出来就很难再成为溶胶而且而溶胶一旦聚沉出来就很难再成为溶胶而且大分子溶液的粘度通常比溶胶的大大分子溶液的粘度通常比溶胶的大 盐析：即盐析：即是要使大分子物质从水溶液中析出，是要使大分子物质从水溶液中析出，必须加必须加大量大量的电解质主要是去溶剂化作用而溶的电解质主要是去溶剂化作用而溶胶聚沉所需电解质的量要少得多胶聚沉所需电解质的量要少得多87 高分子溶液的保护作用：高分子溶液的保护作用： 在胶体溶液中加入大分子物质溶液如明胶，可在胶体溶液中加入大分子物质溶液如明胶，可以对胶体起到保护作用，大大提高溶胶的稳定性，以对胶体起到保护作用，大大提高溶胶的稳定性，使其不易聚沉，称为使其不易聚沉，称为保护作用保护作用。
因为明胶吸附在胶粒表面，包住了胶粒（所以因为明胶吸附在胶粒表面，包住了胶粒（所以溶液中大分子的数目必须大大超过胶粒的数目溶液中大分子的数目必须大大超过胶粒的数目），），阻止了胶粒之间的相互碰撞而聚沉由于大分子溶阻止了胶粒之间的相互碰撞而聚沉由于大分子溶液是稳定的，从而使胶体溶液稳定液是稳定的，从而使胶体溶液稳定88 高分子溶液的敏化作用：高分子溶液的敏化作用： 如果加入少量大分子物质溶液，不仅不能如果加入少量大分子物质溶液，不仅不能保护溶胶，还会降低其稳定性，甚至引起聚沉，保护溶胶，还会降低其稳定性，甚至引起聚沉，称为称为敏化作用敏化作用89 凝胶凝胶是一种特殊的分散体系，由胶粒和线形大分是一种特殊的分散体系，由胶粒和线形大分子相互连接，形成立体网状结构，大量的溶剂分子子相互连接，形成立体网状结构，大量的溶剂分子被分隔在网状结构的空隙中而失去流动性所形成的被分隔在网状结构的空隙中而失去流动性所形成的其性质介于固体和液体之间凝胶的外表看似固体其性质介于固体和液体之间凝胶的外表看似固体或半固体，但其内部结构的强度有限，易被破坏或半固体，但其内部结构的强度有限，易被破坏。
形成凝胶的过程称为胶凝如在一定形成凝胶的过程称为胶凝如在一定 pH 值条件下可值条件下可胶凝得到硅酸凝胶，将热水中制得的动物胶冷却也胶凝得到硅酸凝胶，将热水中制得的动物胶冷却也成为凝胶成为凝胶 凝胶的存在极其普遍，如粉皮、奶酪、皮肤、凝胶的存在极其普遍，如粉皮、奶酪、皮肤、肌肉、淤泥、土壤等肌肉、淤泥、土壤等。