《接近传感器介绍1.docVIP

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《接近传感器介绍1

第一章 凝胶思考题 什么是凝胶?有何特征(两个不同)? 外界条件(如温度、外力、电解质或化学反应)的变化使体系由溶液或溶胶转变为一种特殊的半固体状态,即凝胶。(又称冻胶)其一,凝胶与溶胶(或溶液)有很大的不同。溶胶或溶液中的胶体质点或大分子是独立的运动单位,可以自由行动,因而溶胶具有良好的流动性。凝胶则不然,分散相质点互相连接,在整个体系内形成结构,液体包在其中,随着凝胶的形成,体系不仅失去流动性,而且显示出固体的力学性质, 如具有一定的弹性、 强度、 屈服值等。 其二,凝胶和真正的固体又不完全一样,它由固液两相组成,属于胶体分散体系,共结构强度往往有限, 易于遭受变化。改变条件,如改变温度、介质成分或外加作用力等,往往能使结构破坏,发生不可逆变形,结果产生流动。由此可见,凝胶是分散体系的一种特殊形式,共性质介于固体和液体之间。 举例说明什么是弹性和非弹性凝胶? 由柔性的线性大分子物质,如洋菜吸附水蒸气先为单分子层吸附,然后转变为多分子层吸附,硫化橡胶在苯蒸气中的吸附则是从一开始即为多分子层吸附。这类凝胶的干胶在水中加热溶解后,在冷却过程中便胶凝成凝胶。如明胶、纤维素等,在水或水蒸气中都发生吸附。不同的吸附体系,其吸附等温线的形状不同,弹性凝胶的吸附与解析通常会形成较窄的滞后圈。 由刚性质点(如SiO2、TiO2,V2O5、Fe2O3等)溶胶所形成的凝胶属于非弹性凝胶,亦称刚性凝胶。大多数的无机凝胶, 因质点本身和骨架具有刚性,活动性很小,故凝胶吸收或释出液体时自身体积变化很小,属于非膨胀型。通常此类凝胶具有多孔性结构,液体只要能润湿,均能被其吸收,即吸收作用无选择。这类凝胶脱水干燥后再置水中加热一般不形成原来的凝胶,更不能形成产生此凝胶的溶胶,因此这类凝胶也称为不可逆凝胶。 试述凝胶形成的基本推荐? 降低溶解度,使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。②析出的质点即不沉降,也不能自由行动,而是构成骨架,在整个溶液中形成连续的网状结构。 凝胶形成的方法有哪几种? 改变温度 转换溶剂 加电解质 进行化学反应 凝胶的结构分为哪4种类型? A 球形质点相互联结,由质点联成的链排成三维的网架Ti02、Si02等凝胶。 B 棒状或片状质点搭成网架,如V205凝胶、白土凝胶等。 C 线型大分子构成的凝胶,在骨架中一部分分子链有序排列,构成微晶区,如明胶凝胶、棉花纤维等。 D 线型大分子因化学交联而形成凝胶,如硫化橡胶以及含有微量:二乙烯苯的聚苯乙烯都属于此种情形。 溶胶≒凝胶转变时有哪些现象? 转变温度(大分子溶液转变为凝胶时,无严格恒定的转变温度,它往往与冷却快慢有关,并且凝点(胶凝温度)常比熔点(液化温度)低.两者相差可达(10-20)度或更大些。) 热效应( 大分子溶液形成凝胶时常常放热,这可视为结晶作用的潜热) 光学效应(溶胶转变为凝胶时,Tyndall效应(光散射)增强,这是由于质点增大、水化程度减弱的缘故) 流动性质(溶胶转变为凝胶后流动性质变化很大,溶胶失去流动性.凝胶获得了弹性、屈服值等) 电导(溶胶胶凝后,体系的电导无明显变化) 凝胶表面的亲水性(溶胶中的质点表面若具有亲水性基团,则胶凝后其表面仍具有亲水性) 要制备很浓的明胶溶液而又不使胶凝,应加入什么物质比较好?为什么?(P147) 导电和扩散等,还可以是凝胶中的物质和外加溶液间的化学反应,也可以是两种溶液在凝胶中进行化学反应。 什么是凝胶的触变作用?简单叙述其机理? 由于在外力作用下体系的粘度减小,流动性变大.因此这个现象习惯上也称为切稀。 机理:颗粒之间搭成架子,流动时架子被拆散。之所以存在触变性是因为被拆散的颗粒再搭成架子时需要时间 什么是负触变作用?绝大部分为什么体系? 与触变作用相反的现象是负触变作用。此体系的基本持点是在外力(切力或切速)作用下体系的粘度升高,但静置一段时间后粘度又恢复原状,出现顺时针方向的滞后团。显然,负触变现象正好与触变性相反.是一种具有时间因素的切稠现象。 具有负触变性的体系绝大部分为高分子溶液,例如SiO2、钠蒙脱土等悬浮液中加入高分子溶液(如聚丙烯酰胺水解溶液),在一定的条件下出现负触变作用。 什么是离浆作用?为什么? 离浆就是水凝胶在基本上不改变外形的情况下,分离出其中所包含的一部分液体.此液体是大分子稀溶液或稀的溶胶。又称“脱水收缩” “出汗”。 作用的原因:是由于溶胶在形成具有网状结构的凝胶后,粒子之间的距离还不是最小的,粒子之间仍继续互相作用, 使粒子进步靠近和更完全地定向,从而使凝胶的骨架收缩.于是一部分液体被从粒子间挤压出来,产生“出汗”离浆现象。 什么是凝胶的有限膨胀和无限膨胀?其膨胀速度符合什么动力学特征? 凝胶的膨胀(溶胀)作用,是指凝胶在液体或蒸气中吸收这些液体或蒸气

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