胶体与界面化学概要.ppt

胶体与界面化学 课程内容 绪论 第一章 胶体与纳米粒子的制备 第二章 胶体的基本性质 第三章 表面张力与润湿作用 第四章 表面活性剂溶液 第五章 乳状液、微乳状液、泡沫、凝胶等 国际纯粹化学与应用化学联合会（IUPAC） 分散体系是指一种或几种物质以一定的分散度分散在另一种物质中形成的体系 以颗粒分散状态存在的不连续相称为分散相；而连续相称为分散介质 颗粒某一线度大于1000nm，粗分散体系 颗粒某一线度小于1nm，真溶液体系 颗粒某一线度为1-1000nm 胶体体系 第三节 胶体与界面化学与其他学科的关系 ★农业 ★生物学与医学 ★日用品的生产与使用 ★轻工业 ★环境科学 　 ★分析化学 ★材料 　 ★海洋科学 ★天文与气象学 ★油田开发 胶体化学的特点 胶体化学是一门与实际应用密切结合的学科 现代科学仪器的发展为胶体化学的研究提供全新的手段 近代化学和物理的成就促进了胶体化学基础理论问题的探讨 生物物理、生物化学、环境学、地矿学、天文学等领域的研究成就吸取了胶体化学的理论和方法，同时给胶体化学带来了广阔的研究空间 中国胶体化学的发展 1954年 傅鹰院士（北京大学） 中国胶体化学的奠基人之一 胶粒的结构 胶粒的结构 二、分散法制备溶胶 四、溶胶的净化 胶体与界面化学 1.Tyndall （ 1869年）效应与光散射 2.光散射的本质 胶体与界面化学 胶粒带电的本质 胶粒的结构 胶粒的结构 胶体与界面化学 胶体与界面化学 （4）压力对表面张力的影响 改变气相分子的密度 气体分子在液体表面的吸附及在液体内部的溶解 压力增大，界面张力降低。一般每增加10atm，界面张力约降1mN/m Gouy-Chapman(1913)扩散双电层模型 双电层定量处理：目的是求出双电层厚度，即电荷密度从表面到体相一致处之间厚度。说明了双电层内的电荷与电势分布。 三种大小不同粒子的金溶胶的消光系数与波长的关系 不同大小粒子的银溶胶的颜色 7. 显微镜及其对粒子大小和形状的测定 普通显微镜分辨率不高，只能分辨出半径在200 nm以上的粒子，所以看不到胶体粒子。 普通显微镜分辨率A： 使用500nm的入射光 (1) 显微镜 　超显微镜分辨率高，可以研究半径为5~150 nm的粒子。但是， 超显微镜观察的不是胶粒本身，而是观察胶粒发出的散射光。是目前研究憎液溶胶非常有用的手段之一。 (2)超显微镜 超显微镜的类型 （1） 狭缝式 照射光从碳弧光源射击，经可调狭缝后，由透镜会聚，从侧面射到盛胶体溶液的样品池中。 超显微镜的目镜看到的是胶粒的散射光。如果溶液中没有胶粒，视野将是一片黑暗。 超显微镜的类型 2. 心形聚光器 这种超显微镜有一个心形腔，上部视野涂黑，强烈的照射光通入心形腔后不能直接射入目镜，而是在腔壁上几经反射，改变方向，最后从侧面会聚在试样上。 目镜在黑暗的背景上看到的是胶粒发出的的散射光。 从超显微镜可以获得哪些有用信息？ （1） 可以测定球状胶粒的平均半径。 （2） 间接推测胶粒的形状和不对称性。 例如，球状粒子不闪光， 不对称的粒子在向光面变化时有闪光现象。 （3） 判断粒子分散均匀的程度。粒子大小不同，散射光的强度也不同。 （4） 观察胶粒的布朗运动 、电泳、沉降和凝聚等现象。 一. 带电的胶体粒子 第三节 胶体的电学性质 （1）胶粒在形成过程中，胶核优先吸附某种离子，使胶粒带电。 例如：在AgI溶胶的制备过程中，如果AgNO3过量，则胶核优先吸附Ag+离子，使胶粒带正电；如果KI过量，则优先吸附I -离子，胶粒带负电。 例1：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓ 过量的 KI 作稳定剂 AgI + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - [(AgI)m?n I–? (n-x)K+] x–? xK– 内核 内壳 紧密吸附层 扩散层 胶粒（带负电） 胶团（电中性） 胶团的结构表达式： 胶团的图示式： 胶核 胶壳 紧密吸附层 扩散层 例2：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓ 过量的 AgNO3 作稳定剂 胶团的图示式： AgI + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - [(AgI)m?n Ag+? (n-x)NO3–]x+? x NO3– 内核 内壳 紧密吸附层 扩散层 胶粒（带正电） 胶团（电中性） 胶团的结构表达式： 胶