10章_胶体与大分子溶液.ppt

* * * * * * * 凝胶的分类 （1）弹性凝胶： 凝胶具有弹性，分散介质（即溶剂）的脱除和吸收具有可逆性，故又称为可逆凝胶。 （2）刚性凝胶： 在吸收或脱除溶剂后刚性凝胶的骨架基本不变，所以体积也无明显变化 刚性凝胶脱除溶剂成为干凝胶后，一般不能再吸收溶剂重新变为凝胶，这是不可逆的，故又称为不可逆凝胶。 凝胶的形成 形成凝胶主要有两种途径：即分散法和凝聚法 分散法较容易，如某些固态聚合物吸收适宜的溶剂后，体积膨胀，粒子分散而形成凝胶 凝聚法是使溶液或溶胶在适当条件下，使分散颗粒相联而形成凝胶，这一过程称为胶凝 可以采取如下几种方法使胶凝过程得以发生： （1）改变温度：利用升降温度使系统形成凝胶 （2）转换溶剂：用分散相溶解度较小的溶剂替换溶胶中原有的溶剂，可以使系统发生胶凝 （3）加入电解质：加入大量电解质（盐类），则可以引起胶凝，这与盐析效应有关 引起胶凝的主要是负离子，其影响大小依次为： （4）化学反应：利用化学反应生成不溶物时，若控制反应条件，则可以形成凝胶 交联反应是使高分子溶液或溶胶产生胶凝的主要手段。 凝胶的性质 （1）膨胀作用：也称为溶胀作用 “湿木裂石” 凝胶对液体的吸收是有选择性的 （2）离浆现象：溶胶胶凝后，在放置过程中，凝胶的性质还在不断的变化，这种现象称为老化。 离浆现象是水凝胶在基本上不改变原来形状的情况下，分离出所包含的一部分液体，使构成凝胶网络的颗粒相互收缩靠近，排列得更加有序。 （3）触变现象： 凝胶的性质 （4）吸附作用： 非弹性凝胶的干胶表面积较大，有较强的吸附能力。而弹性凝胶的干燥几乎无吸附能力. （5）凝胶中的扩散作用： 凝胶骨架空隙的大小对大分子有筛分作用，这是凝胶色谱法的基本原理。 许多半透膜（如火棉胶膜、醋酸纤维膜等）都是凝胶或干凝胶，这些膜对某些物质的渗析作用就是利用了凝胶骨架空隙大小的筛分作用。 （6）化学反应： 由于凝胶内部的液体不能“自由”流动，所以在凝胶中发生的反应没有对流现象。如果反应中有沉淀生成，则沉淀物基本上是存在于原位而难以移动，形成Liesegang环 。 AgNO3溶液 Ag2Cr2O7沉淀 空白区（内含 K2Cr2O7） AgNO3溶液 空白区 Ag2Cr2O7沉淀 §10.5 大分子概说 大分子溶液的界定 *大分子的平均摩尔质量 *聚合物摩尔质量的测定方法 聚合物的分级 大分子溶液的界定 Staudinger（斯陶丁格）把相对分子质量大于10 000 的物质称之为大分子 大分子的概念既包含合成的高聚物，也包含天然的大分子 大分子溶液是真溶液，是热力学稳定系统，其粒子与溶剂之间没有界面。 但它又不同于小分子溶液，如不能通过半透膜、扩散速度较小、具有一定的黏度等等。 三种溶液性质的比较 大分子分类 大分子的分类主要有： 天然大分子： 如淀粉、蛋白质 、纤维素、核酸 和各种生物大分子等。 人工合成大分子： 如合成橡胶、聚烯烃、树脂和合 成纤维等。 合成的功能高分子材料有： 离子交换树脂、高分子螯合剂、高分子催化剂、光敏高分子、导电性高分子、生物医用高分子、高分子离子膜和高分子载体药物等 大分子分类 聚合物按不同角度有多种分类方法： （1）按来源分类，有天然的、半天然的和合成的 （2）按聚合反应的机理和反应类别分，有连锁聚合（加聚）和逐步聚合（缩聚）两大类 （3）按高分子主链结构分，有碳链、杂链和元素有机高分子等 （4）按聚合物性能和用途分，有塑料、橡胶、纤维和粘合剂等。 （5）按高分子形状分，有线型、支链型、交联型等 聚合物的分级 把聚合物按一定质量范围分级，就可能大体知道摩尔质量的分布情况。分级的方法有： （i）利用聚合物的溶解度与分子大小之间的依赖关系分级，如沉淀分级、柱上溶解分级、梯度淋洗分级等。 （ii）利用聚合物分子大小不同，动力性质也不同，从而得出摩尔质量的分布情况，如超离心沉降法等 。 聚合物的分级 （iii）根据聚合物分子大小不同的情况可用凝胶色谱法予以分离。 凝胶色谱法比方法（i）、（ii）节省时间。近年来出现的高速凝胶色谱法只需在十几分钟左右（或更短的时间）就可测定一个试样的摩尔质量的分布，在实验技术和数据处理上高度自动化，所以这种方法已成为目前最快速、最方便的摩尔质量分