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物理化学电子教案—第五章 第十三章 胶体分散体系和大分子溶液 5.1 胶体及其基本特性 分散相与分散介质 分散体系分类 （1）按分散相粒子的大小分类 （2）按分散相和介质聚集状态分类 （2）按分散相和介质聚集状态分类 （2）按分散相和介质聚集状态分类 （3）按胶体溶液的稳定性分类 （3）按胶体溶液的稳定性分类 憎液溶胶的特性 胶粒的结构 胶粒的形状 胶粒的形状 5.2 溶胶的制备与净化 5.4 溶胶的光学性质 光散射现象 光散射的本质 Tyndall效应 Tyndall效应 Rayleigh公式 Rayleigh公式 超显微镜的特点 超显微镜的类型 超显微镜的类型 5.3 溶胶的动力性质 Brown运动(Brownian motion) Brown运动(Brownian motion) Brown运动的本质 Brown运动的本质 Brown运动的本质 胶粒的扩散 胶粒的扩散 扩散 1905年，爱因斯坦假定粒子为球形，导出了粒子在t时间的平均位移(X)和扩散系数(D)之间的关系式： 沉降平衡（sedimentation equilibrium） 高度分布定律 5.5 溶胶的电学性质 电动现象 电动现象 电动现象 电动现象 电动现象 电动现象 电动现象 电动现象 沉降电势和流动电势 沉降电势和流动电势 沉降电势和流动电势 双电层（double layer) 平板型模型 扩散双电层模型 扩散双电层模型 Stern模型 Stern模型 电动电势（electrokinetic potential） 电动电势（electrokinetic potential） 胶粒的结构 胶粒的结构 胶粒的结构 胶粒的结构 5.6 溶胶的稳定性和聚沉作用 溶胶的稳定性 溶胶稳定理论 溶胶的稳定性 影响溶胶稳定性的因素 聚沉值与聚沉能力 Schulze-Hardy规则 电解质对溶胶稳定性的影响 电解质对溶胶稳定性的影响 练习 5.7 乳状液类型 5.7 乳状液类型 乳状液鉴别 2、乳化剂或表面活性剂的选择 5.8 大分子概说 三种溶液性质的比较 大分子分类 13.10 大分子相对摩尔质量 聚合物摩尔质量的表示法 数均摩尔质量Mn 质均摩尔质量Mm Z均摩尔质量Mz 粘均摩尔质量Mv 粘度的类型 用粘度法测定摩尔质量 用粘度法测定摩尔质量 用粘度法测定摩尔质量 13.11 Donnan平衡 大分子电解质的膜平衡 膜平衡的三种情况 膜平衡的三种情况 膜平衡的三种情况 膜平衡的三种情况 膜平衡的三种情况 膜平衡的三种情况 在大分子电解质中通常含有少量电解质杂质，即使杂质含量很低，但按离子数目计还是很可观的。 在半透膜两边，一边放大分子电解质，一边放纯水。大分子离子不能透过半透膜，而离解出的小离子和杂质电解质离子可以。 由于膜两边要保持电中性，使得达到渗透平衡时小离子在两边的浓度不等，这种平衡称为膜平衡或唐南平衡。 由于离子分布的不平衡会造成额外的渗透压，影响大分子摩尔质量的测定，所以又称之为唐南效应，要设法消除。 1.动力学稳定原因：溶胶粒子较小，布朗运动激烈， 因此在重力场中不易沉降，即具有动力学稳定性。 2.聚结稳定性：由于胶团双电层结构的存在，胶粒 都带有相同的电荷，相互排斥，故不易聚沉。这是 溶胶稳定存在的最重要原因。 3.水化膜：在胶团的双电层中反离子都是水化的， 因此在胶粒外有一层水化膜，它阻止了胶粒的相互 碰撞而导致胶粒结合变大。 溶胶稳定的原因： 胶粒之间有相互吸引的能量Va和相互排斥的能量Vr，总作用能 为Va+Vr。如图所示： 当粒子相距较大时，主要为吸力，总势能为负值；当靠近到一定距离，双电层重叠，排斥力起主要作用， 势能升高。要使粒子聚结必须克服这个势垒。 DLVO理论 2. 浓度的影响。 浓度增加，粒子碰撞机会增多。 3. 温度的影响。 温度升高，粒子碰撞机会增多，碰撞强度增加。 4. 胶体体系的相互作用。 带不同电荷的胶粒互吸而聚沉。 1. 外加电解质的影响。 这影响最大，主要影响胶粒的带电情况，使 电 位下降，促使胶粒聚结。 聚沉值 使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉 所需电解质的最小浓度。从已知的表值 可见，对同一溶胶，外加电解质的离子 价数越低，其聚沉值越大。 聚沉能力 是聚沉值的倒数。聚沉值越大的电解 质，聚沉能力越小；反之，聚沉值越小 的电解质，其聚沉能力越强。 聚沉能力主要决定于胶粒带相反电荷的离子的价数。 聚沉值与异电性离子价数的六次方成反比，这就是 Schu