第十二章胶体化学技术分析.ppt

第十二 章胶体化学 胶体分散系统及粗分散系统的研究方法（1） 1、胶体分散系统及粗分散系统研究的内容 ⑴ 分散系统的定义 一种或几种物质分散在另一种物质中所构成的系统叫分散系统。 （2）分散系统的分类 ⑵ 分散系统的分类 （3）胶体分散系统及粗分散系统的分类 ① 按分散质的质点大小分类 （4）胶体分散系统和粗分散系统的研究对象 2胶体分散系统及粗分散系统的研究方法 12.2胶体的制备与纯化 1.溶胶的制备 2胶体的纯化 12.3 溶胶的性质-光学性质 溶胶的光学性质 胶体系统的动力性质 胶体系统的动力性质 布郎运动（溶胶的运动性质之一）—— 溶胶中的分散相粒子由于受到来自四面八方的做热运动的分散介质的撞击而引起的无规则的运动。 溶胶中分散相粒子的扩散作用是由布朗(Brown)运动引起的。 用超显微镜可以观察布朗(Brown)运动。 (见图12-2)。 胶体系统的动力性质 爱因斯坦提出有关布朗运动的理论。对球形粒子得到布朗运动的公式： 胶体的沉降与沉降平衡 胶体的沉降与沉降平衡 胶体的沉降与沉降平衡 溶胶的电动现象（1） （2）溶胶的胶团结构 胶团示意图 （3）电动现象 电渗 电渗－在外加电场作用下，分散介质(由过剩反离子所携带)通过多孔膜或极细的毛细管移动的现象(此时带电的固相不动) 流动电势 流动电势 —在外加压力下，迫使液体流经相对静止的固体表面(如毛细管)而产生的电势叫流动电势(它是电渗的逆现象)。 电沉降 沉降电势 —由于固体粒子 或液滴在分散介质中沉降 使流体的表面层与底层之 间产生的电势差叫沉降电势 (它是电泳的逆现象)。 12.4溶胶的稳定1.溶胶的动力稳定性 1、溶胶的动力稳定性 溶胶稳定理论 ⑴ DLVO理论 由德查金(Darjaguin)、朗道(Landau)和维韦(Verwey)、奥弗比可(Overbeek)提出的理论，要点如下： （2）空间稳定理论 （3）空间缺陷理论 向溶胶中加入高聚物，胶粒对聚合物分子可能产生负吸附，即胶粒表面层聚合物浓度低于溶液本体中的高聚物浓度，导致胶粒表面形成“空缺层” 12.5溶胶的聚沉 1、电解质对聚沉的影响 少量电解质的存在对溶胶起稳定作用；过量的电解质的存在对溶胶起破坏作用（聚沉）。 聚沉值––– 使一定量溶胶在一定时间内完全聚沉所需最小电解质的物质的量浓度。 溶胶的聚沉 反离子起聚沉作用的机理是： 溶胶的聚沉 2、高聚物分子对聚沉的影响 12.6大分子溶液的性质 1.大分子溶液的主要特征 12.6大分子溶液的性质 大分子溶液的主要特征：高度分散的(分散质即大分子的线尺寸在1nm～1000nm之间)、均相的、热力学稳定系统。又叫亲液胶体。 2.大分子溶液的渗透压 3.膜平衡与唐南平衡 3.膜平衡与唐南平衡 4盐析作用和凝胶作用 盐析作用??加入大量的电解质，才能使大分子溶液发 生聚沉的现象。 5.大分子溶液的粘度 7.粗分散系统 7.粗分散系统 乳状液必须有乳化剂存在才能稳定。 常作乳化剂的是： (i)表面活性剂； (ii)一些天然物质； (iii)粉末状固体。 7.粗分散系统 ⑶乳状液的转型与破坏 W/O和O/W两种类型的乳状液，在一定外界条件下可相互转化变型。 在生产中有时需把形成的乳状液破坏，即使其内外相分离(分层)，这叫破乳。 7.粗分散系统 7.粗分散系统 7.粗分散系统 3.悬浮液及悬浮体 在空缺层重叠时会发生排斥作用，这是空缺稳定理论的 基本思想。 反离子对溶胶的聚沉起主要作用，聚沉值与反离子价数有关： 即舒尔采(Schulze)-哈迪(Hardy)规则。 聚沉值比例 (i)反离子浓度愈高，则进入Stern层的反离子愈多，从而降 低??,而????电势，亦降低扩散层重叠时的斥力； (ii)反离子价数愈高，则扩散层的厚度愈薄，降低扩散层重 叠时产生的斥力越显著； 同号离子对聚沉亦有影响，这是由于同号离子于胶粒的强 烈van de Waals力而吸附，从而改变了胶粒的表面性能， 降低了反离子的聚沉能力。 (i) 搭桥效应—高聚物分子通过“搭桥”把胶粒拉扯在一起， 引起聚沉： (ii) 脱水效应—高聚物分子由于亲水，其水化作用较胶粒 水化作用强(憎水)，从而高聚物的加入夺去胶粒的水化外 壳的保护作用。 (iii) 电中和效应—离子型高聚物的加入吸附在带电的胶 粒上而中和了胶粒的表面电荷。 大分子化合物，一般指其摩尔质量MB1～104kg.mol-1的分子。 包括 天然的(如蛋白质、淀粉、核酸、纤维素等) 合成的(如高聚物分子) 合成的高聚物分子有摩尔质量的分布，故常采用： 数均摩尔质量MN (NB为分子数) (10-9) 质均摩尔质量Mm (mB为分子质量) (10-