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第十二章 胶体化学 胶体（溶胶）的基本特征： 多相、高分散、热力学不稳定系统 分散系统按聚集状态分类 * * 在此幻灯片插入公司的徽标 从“插入”菜单 选择图片 找到徽标文件 单击“确定” 重新设置徽标大小 单击徽标内任意位置。徽标外部出现的方框是“调整控点” 使用这些重新设置对象大小 如果在使用尺寸调整控点前按下 shift 键，则对象改变大小但维持原比例。 Chapter 12: Colloid chemistry ? 胶体系统的概念及分类 胶体系统的性质 光学性质 动力性质 电学性质 ? 憎液溶胶的胶团结构 憎液溶胶的稳定与聚沉 ? 乳状液 （一）胶体分散系统及其基本性质 分散系统： 一种或几种物质分散在另一种物质之中； 分散相：被分散的物质； 分散介质：另一种连续分布的物质 胶体是一种分散系统 分子分散系统 胶体分散系统 粗分散系统 乳状液 泡沫 悬浮液 多相热力学不稳定 1000 nm 粗分散系统 溶胶 高分子溶液 缔合胶体 均相，热力学稳定 或多相热力学不稳定 1~1000 nm 胶体分散系统 NaCl溶液 均相，热力学稳定 1 nm 分子分散系统 实例 性质 分散相 直径d 系统 表面活性剂水溶液 均相，热力学稳定，扩散慢 1~1000 nm 缔合胶体 聚乙烯醇水溶液 均相，热力学稳定，扩散慢 1~1000 nm 高分子溶液 AgI胶体溶液 多相，热力学不稳定，扩散慢， 1~1000 nm 溶胶 实例 性质 分散相 直径d 类别 胶体分散系统 研究内容： 胶体分散系统、粗分散系统 泡沫塑料 珍珠 合金、彩色玻璃 固溶胶 气 液 固 固 肥皂泡沫 牛奶、原油 AgI溶胶、长江水 泡沫 乳状液 溶胶、悬浮液 气 液 固 液 云、雾 烟、粉尘 气溶胶 液 固 气 实例 名称 分散相 分散介质 1、Tyndall（丁达尔）效应 1869年 Tyndall发现胶体系统有光散射现象 §12－2 胶体系统的光学性质 2. Rayleigh 公式 对于非导电的、球形粒子的、稀溶胶系统： 单位体积溶胶的散射强度： 1. Brown 运动 胶体粒子在介质中作无规则行走运动 Einstein-Brown平均位移公式： (1) x : t 时间内粒子的平均位移 r : 粒子半径 ?：分散介质粘度 L：阿伏加德罗常数 §12－3 胶体系统的动力性质 2. 扩散 在有浓度梯度存在时，粒子因热运动而定向迁移。 Fick 扩散第一定律： D 扩散系数 ? 单位浓梯下，单位时间通过单位:m2?s-1 球形粒子，D 可由爱因斯坦－斯托克斯方程计算： 3. 沉降与沉降平衡 多相分散系统中的粒子，因受重力作用而下沉的过程，称为沉降。 沉降与扩散为一对矛盾的两个方面 沉降 ?? 扩散 分散相 真溶液 ? 均相 粗分散系统 ? 沉于底部 胶体系统 ? ?平衡? ? 形成浓梯度 沉降平衡时粒子浓度随高度的分布： 上式可用于计算大气压力 p 与高度 h 的关系： 　　　溶胶表面电荷的来源： （a）溶胶粒子可选择性地吸附某种离子而带电; （b）溶胶粒子表面上的某些分子、原子可发生电离。 例：1) AgI溶胶： 溶液中I－过量时，可吸附I－而带负电， 溶液中Ag+过量时，可吸附Ag+而带负电。 2)蛋白质中的氨基酸分子: 在pH低时氨基形成－NH3+而带正电； 在pH高时羧基形成－COO－而带负电。 §12－4 胶体系统的电学性质 1.双电层理论 ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ?0 x 缺点： 1)不能解释表面电势 ?o 与?电势的区别； 2)不能解释电解质对?电势的影响 1879年，亥姆霍兹首先提出在固液两相之间的界面上形成双电层的概念 1)亥姆霍兹平板电容器模型 双电层：质点表面电荷与周围介质中的反离子构成的电层； 表面电势?0：带电质点表面与液体的电位差： ?电势：固、液两相发生相对运动的边界处与液体内部的电位差 1910年，古依和查普曼提出了扩散双