第8节 溶胶的电性质.ppt

* * §8.8 溶胶的电学性质 一. 溶胶的电动现象 胶粒在重力场作用下发生沉降，而产生沉降电势；带电的介质发生流动，则产生流动电势。 以上四种现象都称为电动现象。 由于胶粒带电，而溶胶是电中性的，则介质带与胶粒相反的电荷。在外电场作用下，胶粒和介质分别向带相反电荷的电极移动，就产生了电泳和电渗的电动现象。 影响电泳的因素有：带电粒子的大小、形状；粒子表面电荷的数目；介质中电解质的种类、离子强度，pH值和粘度；电泳的温度和外加电压等。 在外加电场的作用下胶体粒子在分散介质中定向移动的现象称为电泳。 1、电泳 (electrophoresis) 在外加电场作用下，带电的介质通过多孔膜或半径为1~10 nm的毛细管做定向移动，这种现象称为电渗。 外加电解质对电渗速度影响显著，随着电解质浓度的增加，电渗速度降低，甚至会改变电渗的方向。 电渗方法有许多实际应用，如溶胶净化、海水淡化、泥炭和染料的干燥等。 2、电渗(electro-osmosis) 电渗实验 在M和毛细管C中盛电解质溶液，再由T管吹入气体，在毛细管中形成一个小气泡，将电极E1、E2接通直流电后， 可通过毛细管C中小气泡移动的距离，来计算电渗流的流速。 M为多孔膜。 如果多孔膜吸附阴离子，则介质带正电，通电时向阴极移动；反之，多孔膜吸附阳离子，带负电的介质向阳极移动。 二、胶粒带电的本质 （1）胶粒在形成过程中，胶核优先吸附某种离子，使胶粒带电。 （2） 离子型固体电解质形成溶胶时，由于正、负离子溶解量不同，使胶粒带电。 （3） 可电离的大分子溶胶，由于大分子本身发生电离，而使胶粒带电。 二、 双电层理论(double layer theories) 亥姆霍兹平板双电层：认为固体的表面电荷与溶液中带相反电荷的（即反离子）构成平行的两层，如同一个平板电容器。 整个双电层厚度为?0 。 固体表面与液体内部的总的电位差即等于热力学电势?0 ，在双电层内，热力学电势呈直线下降。 模型过于简单，由于离子热 运动，不能形成平板电容器。 亥姆霍兹平板双电层模型 古依（Gouy）和查普曼（Chapman）扩散双电层：认为由于正、负离子静电吸引和热运动两种效应的结果，溶液中的反离子只有一部分紧密地排在固体表面附近，相距约一、 二个离子厚度称为紧密层； 另一部分反离子是呈扩散状态分布的，可用玻兹曼公式表示，称为扩散层。 双电层由紧密层和扩散层构成。 扩散双电层模型 A B 四、胶粒的结构 形成憎液溶胶的必要条件是： （1）分散相的溶解度要小； （2）还必须有稳定剂存在，否则胶粒易聚结而聚沉。 胶核 胶粒 胶团 胶核吸附离子是有选择性的，首先吸附与胶核中相同的某种离子，用同离子效应使胶核不易溶解。