第8章表面化学祥解.ppt

分散相 分散介质 名 称 实 例 固 体 液 体 气 体 液 体 液 体 液 体 溶胶、悬浮液 乳状液 泡沫 泥浆 牛奶 肥皂水泡沫 固 体 液 体 气 体 固 体 固 体 固 体 固溶胶 凝胶(液溶胶) 固体泡沫 有色玻璃 珍珠 泡沫塑料 固 体 液 体 气 体 气 体 气溶胶 气溶胶 烟、尘 雾、云 （2）多相系统按分散相和介质的聚集状态分类 第八章　表面现象与分散系统 (一) 表面现象 (二) 分散系统 　 §8.1 表面自由能与表面张力 §8.2 纯液体的表面现象 §8.3 气体在固体表面上吸附 §8.4 溶液的表面吸附 §8.5 表面活性剂及其作用 §8.6 分散系统的分类 §8.7 溶胶的光学及力学性质 §8.8 溶胶的电性质 §8.9 溶胶的聚沉和絮凝 §8.10 溶胶的制备与净化 §8.11 高分子溶液 §8.7 溶胶的光学及力学性质 Tyndall效应实际上已成为判别溶胶与分真溶液的最简便的方法。 1869年Tyndall发现，若令一束会聚光通过溶胶，从侧面（即与光束垂直的方向）可以看到一个发光的圆锥体，这就是Tyndall效应。其他分散体系也会产生一点散射光，但远不如溶胶显著。 1. 丁达尔(Tyndall)效应 §8.7 溶胶的光学及力学性质 2. 布朗(Brown)运动 1827 年植物学家布朗（Brown)用显微镜观察到悬浮在液面上的花粉粉末不断地作不规则的运动。后来又发现许多其它物质如煤、 化石、金属等的粉末也都有类似的现象。人们称微粒的这种运动为布朗运动。 粒子作Brown运动无须消耗能量，而是系统中分子固有热运动的体现。 Brown运动的速度取决于粒子大小、温度及介质粘度等，粒子越小、温度越高、粘度越小则运动速度越快。 §8.7 溶胶的光学及力学性质 1905~1906年爱因斯坦(Einstein)\斯莫鲁霍夫斯基(Smoluchowski)分别阐述了Brown运动的本质。 认为Brown运动是分散介质分子以不同大小和不同方向的力对胶体粒子不断撞击而产生的，由于受到的力不平衡，所以连续以不同方向、不同速度作不规则运动。随着粒子增大，撞击的次数增多，而作用力抵消的可能性亦大。 当半径大于5 ?m，Brown运动消失。 §8.7 溶胶的光学及力学性质 溶胶和溶液一样，在有浓差的情况下，会发生由高浓度处向低浓度处的扩散。但溶胶粒子较大，热运动弱，因此扩散较慢。 如图所示，在CDFE的桶内盛溶胶，在某一截面AB的两侧溶胶的浓度不同，C1C2。由于分子的热运动和胶粒的布朗运动，可以观察到胶粒从C1区向C2区迁移的现象，这就是胶粒的扩散作用。 3．扩散 斐克第一定律 4. 沉降和沉降平衡（sedimentation equilibrium） 溶胶是高度分散体系，胶粒一方面受到重力吸引而下降，另一方面由于布朗运动促使浓度趋于均一。 当这两种效应相反的力相等时，粒子的分布达到平衡，粒子的浓度随高度不同有一定的梯度。这种平衡称为沉降平衡。 粒子的体积V越大，分散相与分散介质的密度差越大，达到沉降平衡时的粒子的浓度梯度也越大。 第八章　表面现象与分散系统 (一) 表面现象 (二) 分散系统 　 §8.1 表面自由能与表面张力 §8.2 纯液体的表面现象 §8.3 气体在固体表面上吸附 §8.4 溶液的表面吸附 §8.5 表面活性剂及其作用 §8.6 分散系统的分类 §8.7 溶胶的光学及力学性质 §8.8 溶胶的电性质 §8.9 溶胶的聚沉和絮凝 §8.10 溶胶的制备与净化 §8.11 高分子溶液 §8.8 溶胶的电性质 （1）定义：在外电场作用下，分散相与分散介质发生相对移动的现象，称溶胶的电动现象。 （2）种类：电泳：固体的分散相粒子在液体介质中作定向移动 　　　　 　电渗：固体胶粒不动而液体介质发生定向移动 1. 电动现象 (1)吸附 胶体分散系统比表面大、表面能高，所以容易吸附杂质，如果溶液中有少量电解质，溶胶粒子就会吸附离子。吸附了正离子时，溶胶粒子荷正电，否则相反。 法扬斯（Fajans）规则：与溶胶粒子有相同化学元素的离子能优先被吸附。 2.溶胶粒子带电的原因 例: AgI溶胶，当用AgNO3和KI制备AgI时： 　　若KI过量，AgI吸附I-，因而荷负电； 　　若AgNO3过量，AgI优先吸附Ag＋而荷正电。 (2)电离 当分散相固体与液体介质接触时，固体表面分子发生电离，有一种离子溶于液相，因而使固体粒子带电。 例：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