第八章胶体分散系统final.ppt

第八章 胶体分散系统 基本内容 §1．溶胶的分类和基本特性 §2．溶胶的制备和净化 §3．溶胶的动力学性质 §4．溶胶的光学性质 §5．溶胶的电学性质 §6．溶胶的稳定性和聚沉作用 §7．乳状液、泡沫和气溶胶 分散系统的分类 第一节 溶胶的分类和基本特征 一. 溶胶分类 一. 溶胶分类 一. 溶胶分类 二. 溶胶的基本特性 第二节 溶胶的制备和净化 一. 溶胶的制备 一. 溶胶的制备 二. 溶胶净化 二. 溶胶净化 三．均匀分散胶体 四. 纳米粒子和纳米技术 第三节 溶胶的动力性质 一. Brown运动 一. Brown运动 一. Brown运动 一. Brown运动 二. 扩散和渗透 二. 扩散和渗透 二. 扩散和渗透 二. 扩散和渗透 二. 扩散和渗透 二. 扩散和渗透 三. 重力沉降与沉降平衡 三. 重力沉降与沉降平衡 三. 重力沉降与沉降平衡 三. 重力沉降与沉降平衡 三. 重力沉降与沉降平衡 第四节 溶胶的光学性质 一. 溶胶的光散射现象 一．溶胶的光散射现象 一．溶胶的光散射现象 二．光散射定律??Reyleigh公式 三. 溶胶的颜色 四. 光学方法测定粒子大小 第五节 溶胶的电学性质 二. 溶胶粒子带电的原因 一．电动现象 一．电动现象 一．电动现象 一．电动现象 一．电动现象 二. 溶胶粒子带电的原因 三. 溶胶表面双电层理论 三. 溶胶表面双电层理论 三. 溶胶表面双电层理论 三. 溶胶表面双电层理论 三. 溶胶表面双电层理论 三. 溶胶表面双电层理论 胶团结构 胶团结构 三. 溶胶表面双电层理论 三. 溶胶表面双电层理论 三. 溶胶表面双电层理论 四. 电泳的测定 第六节 溶胶的稳定性和聚沉作用 一、胶体稳定性 一、胶体稳定性 二、 溶胶的聚沉 二、 溶胶的聚沉 二、 溶胶的聚沉 二、 溶胶的聚沉 第七节 乳状液、泡沫和气溶胶 乳状液 乳状液 乳状液 乳状液 1. 吸附带电 ② 非选择性吸附： ① 选择性优先吸附 —— Fajans规则： 难溶盐晶体的溶胶，优先吸附与其成分相同的离子 吸附介质中H+，OH– 或其它 溶胶粒子通过吸附介质中的离子而带电。 2. 电离带电 硅酸溶胶H2SiO3 （不同pH时） HSiO3– + H+ HSiO2+ + OH – 3. 同晶置换 4. 摩擦带电 粘土A13+或Si4+部分被Mg2+或Ca2+取代带负电 非水介质中无电离，质点与介质摩擦带电 碱性条件 酸性条件 1. 平板双电层（Helmholtz模型） + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - 粒子表面与本体溶液之间的电位差。 优点：理论上可解释电动现象。 缺点：模型过于简单。 ? 表面电势?0（热力学电势）： ?0 是定值，与胶粒表面的吸附能力、 溶胶种类有关，与介质中的电解质 浓度无关。 注意： 反离子排布： (符合Boltzman分布 ) 吸附层和扩散层之间的分界面 电动电势? 静电吸引 热运动 胶体粒子移动时 近端反离子跟随移动 远端反离子不跟随移动 滑动面 2. 扩散双电层（Gouy-Chanman模型） 反离子 定位离子 ? ?0 电位 距离x 滑动面 吸附层（紧密层） 扩散层： 吸附层 扩散层 由滑动面至溶液本体间的电势差。 根据波耳兹曼定律， x处的电势： 其中κ－1具有双电层 厚度的物理意义。 x↑ ?↓ ∴ | ?0 | | ? | 　? 电势体现了粒子的有效电荷， 其大小是溶胶稳定性的主要因素。 注意： ?0 电位 距离x ? 反离子 定位离子 滑动面 扩散双电层模型的优点： ①提出了反离子的扩散状分布 ②区别了 ?0 和 ? 扩散双电层模型的缺点： ①未能给出? 电势更为明确的物理意义 ②不能解释有些实验事实 3. 吸附扩散双电层（Stern模型） Stern层 扩散层 ?0 ?? ? 　　　 + + + + + - - + - - - - 粒子表面 Stern面 滑动面 胶团表面 + + + + + + + + + Helmholtz层 吸附层 扩散层 定位离子 ?0 扩散层 滑动面内离子 ? 滑动面外离子 ? 0 stern层 平板层反离子 ?? 胶核表面 + + - - - - - - - - - - - - - - 吸附层 双电层 吸附层 （紧密） 扩散层 滑动面 定位离子 部分反离子 粒子表面 Stern层 Helmholtz层 Stern面 电势： + + + + + + + + + - - - - - - - + + + + + + + + - - - -