第八章表面现象与分散系统概要.ppt

(3) 流动电势 在外力作用下，迫使液体通过多孔隔膜（或毛细管）定向流动，在多孔隔膜两端所产生的电势差，称为流动电势。（可视为电渗的逆过程） P：电位差计 (4) 沉降电势 分散相粒子在重力场或离心力场的作用下迅速移动时，在移动方向的两端所产生的电势差，称为沉降电势。（可视为电泳的逆过程） 四种电现象的相互关系： 电泳 电渗 流动电势 沉降电位 （液体静止，固体粒子运动） （固相不动，液体移动） 外加电场引起相对运动 相对运动产生电位差 2、溶胶粒子带电的原因 3、溶胶粒子的双电层 0 x ?0 ? 0 x 扩散层 ? ?0 例： AgNO3 + KI ?? AgI ? + KNO3 KI 过量 ：AgI 溶胶吸附 I－ 带负电， K＋为反离子； AgNO3过量：AgI 溶胶吸附 Ag＋带正电， NO3－为反离子 4、溶胶粒子的结构——胶团 胶团结构表示： 溶胶粒子的结构示意图 胶核 紧密层 分散层 §8.9 溶胶的聚沉和絮凝 溶胶是热力学不稳定系统，但有些溶胶却能在相当长的时间内稳定存在。例如法拉第所制的红色金溶胶，静置数十年后才聚沉。 溶胶稳定的原因： 1)胶粒带电 ? 增加胶粒间的排斥作用； 2)溶剂化作用 ?形成弹性水化外壳，增加溶胶聚合的阻力； 3)Brown运动 ?使胶粒克服受重力影响而不下沉 1、外加电解质对溶胶聚沉的影响（两重性） 聚沉能力大小有以下规则： 2、溶胶的相互聚沉 3、大分子化合物对溶胶稳定性的影响 应用： §8.10 溶胶的制备与净化 1、溶胶的制备 2、溶胶的净化 * 在蒸气冷凝、液体凝固和沸腾、溶液结晶等过程中，新相从无到有，最初尺寸极其微小，比表面积和表面吉布斯函数都很大，新相的产生非常困难，会出现一些特殊的状态——亚稳态(介安态)。 * 亚稳态：热力学上不稳定，但又能够在一定条件下稳定存在的状态。 产生的原因：新相的种子难以生成。 消除亚稳态—— 加入新相的种子：沸石、晶种等； 利用亚稳态—— 金属淬火等； * 3. 表面活性剂的吸附层结构 (1) 表面活性剂：能使溶液表面张力显著下降的物质 结构：亲油的长链非极性尾 + 亲水的极性头 (2) 表面活性剂的吸附量与浓度的关系 (3) 表面活性剂的吸附层结构 4. 表面膜 §8.5 表面活性剂及其作用 1. 表面活性剂的分类：双亲性特点 表面活性剂在吸附层的定向排列和吸附量 ? (a)极稀溶液 (b)中等浓度 (c)吸附趋于饱和 表面活性剂的两个重要参数： CMC和HLB 2. 胶束和临界胶束浓度 胶束：是众多表面活性剂分子聚集起来的大分子集团。 临界胶束浓度：溶液本体中形成胶束所需表面活性剂的最低浓度, 记为CMC，CMC一般是一个范围。一般在0.001—0.002mol·dm-3，与在溶液表面形成饱和吸附所对应的浓度基本一致。 3. 表面活性剂的作用 (1) 润湿作用 (2) 增溶作用 (3) 乳化作用 (3) 乳化作用——微乳液 (3) 乳化作用——去乳化 例: 去污作用 水(w) 油(o) 固(s) (a) 洗涤前 ? 油(o) 水(w) 固(s) (b) 洗涤时 (4) 起泡，去污：洗衣液 HLB值 描述表面活性剂亲水性大小，指导表面活性剂的选择。 HLB 应用 4~6 W/O型乳化剂 8~10 润湿剂 12~14 洗涤剂， O/W型乳化剂 16~18 增溶剂，O/W型乳化剂 (二) 分散系统 §8.6 分散系统的分类 1. 按分散相粒子大小分类 2. 按分散相和分散介质的聚集状态分类 胶体系统通常还可分为三类： 1）溶胶 — 分散相不溶于分散介质，有很大的相界面，很高的界面能，因此是热力学不稳定系统； 2）高分子溶液— 以分子形式溶于介质，没有相界面，为均相热力学稳定系统； 3）缔合胶体— 分散相为表面活性剂缔合形成的胶束，分散相与分散介质间有很好的亲和性，也是均相热力学稳定系统。 §8.7 溶胶的光学及动力学性质 1、Tyndall（丁达尔）效应 在暗室中，让一束光线通过一透明的溶胶，从垂直于光束的方向可以看到溶胶中显出一浑浊发亮的光柱，仔细观察可以看到内有微粒闪烁，这种现象称为丁达尔(Tyndll)效应。 丁达尔效应： 2、布朗（Brown）运动 1827年，英国植物学家Brown在显微镜下观察到悬浮于水中的花粉粒子处于不停息的、无