南开大学物理化学_14章_胶体与大分子溶液.ppt

物理化学电子教案—第十四章 胶体分散系统和大分子溶液 §14.1 胶体和胶体的基本特性 第十四章 胶体分散系统和大分子溶液 §14.2 溶胶的制备和净化 §14.3 溶胶的动力性质 §14.4 溶胶的光学性质 §14.5 溶胶的电学性质 §14.7 溶胶的稳定性和聚沉作用 §14.8 乳胶液 §14.9 凝胶 §14.10 大分子溶液 §14.11 Donnan平衡和聚电解质溶液的渗透压 * §14.12 流变学简介 * §14.13 纳米粒子 第十四章 胶体分散系统和大分子溶液 例如：云，牛奶，珍珠 把一种或几种物质分散在另一种物质中就构成分散体系。 其中，被分散的物质称为分散相 (dispersed phase)， 另一种物质称为分散介质 (dispersing medium)。 分散相和分散介质 什么是胶体分散系统? 按分散相粒子的大小，通常有三种分散系统 1.分子分散系统 分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶，没有界面，是均匀的单相，分子半径在1 nm 以下 。 2.胶体分散系统 分散相粒子的半径在1 nm~100 nm之间，目测是均匀的，但实际是多相不均匀系统。也有的将 1nm ~ 1000 nm之间的粒子归入胶体范畴。 3.粗分散系统 当分散相粒子大于1000 nm，目测是混浊不均匀系统，放置后会沉淀或分层。 胶体分散系统在生物界和非生物界都普遍存在，在实际生活和生产中也占有重要的地位。 所谓宏观是指研究对象的尺寸很大，其下限是人的肉眼可以观察到的最小物体（半径大于1微米），而上限则是无限的。 所谓微观是指上限为原子、分子，而下限则是一个无下限的时空。 在宏观世界与微观世界之间，有一个介观世界，在胶体和表面化学中所涉及的超细微粒，其大小、尺寸在1nm-100nm之间，基本上归属于介观领域。 §14.1 胶体和胶体的基本特性 分散系统的分类 根据胶体系统的性质至少可分为两大类： （1）憎液溶胶 系统具有很大的相界面，很高的表面Gibbs自由能，很不稳定，极易被破坏而聚沉 简称溶胶，由难溶物分散在分散介质中所形成，粒子都是由很大数目的分子构成，大小不等 聚沉之后往往不能恢复原态，因而是热力学中的不稳定和不可逆系统。 本章主要讨论憎液溶胶 §14.1 胶体和胶体的基本特性 分散系统的分类 根据胶体系统的性质至少可分为两大类： （2）亲液溶胶 大（高）分子化合物的溶液通常属于亲液溶胶 它是分子溶液，但其分子的大小已经到达胶体的范围，因此具有胶体的一些特性（例如：扩散慢，不透过半透膜，有Tyndall效应等等） 若设法去除大分子溶液的溶剂使它沉淀，重新再加入溶剂后大分子化合物又可以自动再分散，因而它是热力学中稳定、可逆的系统。 §14.1 胶体和胶体的基本特性 分散系统的分类 若根据分散相和分散介质的聚集状态进行分类 1. 液溶胶 将液体作为分散介质所形成的溶胶。当分散 相为不同状态时，则形成不同的液溶胶： . 液-固溶胶 如油漆，AgI溶胶 . 液-液溶胶 如牛奶，石油原油等乳状液 . 液-气溶胶 如泡沫 §14.1 胶体和胶体的基本特性 分散系统的分类 若根据分散相和分散介质的聚集状态进行分类 2. 固溶胶 将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为 不同状态时，则形成不同的固溶胶： . 固-固溶胶 如有色玻璃，不完全互溶的合金 . 固-液溶胶 如珍珠，某些宝石 . 固-气溶胶 如泡沫塑料，沸石分子筛 §14.1 胶体和胶体的基本特性 分散系统的分类 若根据分散相和分散介质的聚集状态进行分类 3. 气溶胶 将气体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为固体或液体时，形成气-固或气-液溶胶，但没有 气-气溶胶，因为不同的气体混合后是单相均一系统，不属于胶体范围。 . 气-固溶胶 如烟，含尘的空气 . 气-液溶胶 如雾，云 憎液溶胶的特性 （1）特有的分散程度 粒子的大小在1~100 nm之间，因而扩散较慢，不能透过半透膜，渗透压低但有较强的动力稳定性 和乳光现象。 （2）多相不均匀性 具有纳米级的粒子是由许多离子或分子聚结而成，结构复杂，有