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第十二章 胶体化学 Colloid Chemistry 学习要求： 第十二章 胶体化学 引言 §12.1 胶体系统的制备 §12.2 胶体系统的光学性质 §12.3 胶体系统的动力性质 §12.4 溶胶系统的电学性质 §12.5 溶胶的稳定与聚沉 §12.6 悬浮液 §12.7 乳状液 §12.8 泡沫 §12.9 气溶胶 §12.10 高分子化合物溶液的渗透压和粘度 引 言 §12.1 胶体系统的制备 分散法 2. 凝聚法 3. 溶胶的净化 § 12.2 胶体系统的光学性质 2. 瑞利公式 3. 超显微镜与粒子大小的近似测定 § 12.3 胶体系统的动力性质 2. 扩散 3. 沉降与沉降平衡 §12.4 溶胶系统的电学性质 1. 双电层理论(double layer theories) 2. 溶胶的电动现象 3. 溶胶的胶团结构 §12.5 溶胶的稳定与聚沉1. 溶胶的经典稳定理论—DLVO理论 2. 溶胶的聚沉 §12.6 悬浮液 §12.7 乳状液 1.乳状液类型的鉴别 2.乳状液的稳定 3.乳状液的去乳化 §12.8 泡沫 §12.9 气溶胶 1.粉尘的分类 2.粉尘的性质 §12.10 高分子化合物溶液的渗透压和粘度 1.高分子溶液的渗透压 2.唐南平衡(Donnan equilibrium) 3.高分子溶液的粘度 聚沉能力主要决定于胶粒带相反电荷的离子的数。反离子价数愈高，聚沉能力愈大，这就是舒尔策-哈迪 （Schulze-Hardy）价数规则。 例如，对于给定的溶胶，反离子分别为一、 二、三价，则聚沉值的比例为： 100 ? 1.6 ? 0.14 即为： ①与胶粒带相反电荷的离子的价数影响最大， 价数越高，聚沉能力越强。 ②与胶粒带相反电荷的离子价数相同，其 聚沉能力也有差异。 例如，对胶粒带负电的溶胶，一价阳离子硝酸盐的聚沉能力次序为：H+Cs+Rb+NH4+K+Na+Li+ 对带正电的胶粒，一价阴离子的钾盐的聚沉能力次序为： F-Cl-Br-NO3-I- 这种次序称为感胶离子序（lyotropic series)。 结论： 在憎液溶胶中加入某些大分子溶液，加入的量不同，会出现两种情况： 当加入的大分子物质的量不足时，憎液溶胶的胶粒粘附在大分子上，大分子起了一个桥梁作用，把胶粒联系在一起，使之更容易聚沉。 ①搭桥效应 ②保护作用 当憎液溶胶中加入足量大分子溶液后，大分子吸附在胶粒周围起到保护溶胶的作用。 （2）高分子化合物的聚沉作用 高分子化合物对溶胶聚沉和保护作用示意图 测定粒度分布最常用的方法是沉降分析。 粒子受到重力的作用而沉降，还会受到介质的阻力作用。随着粒子沉降速度的加快，阻力增加，在某一速度，重力与阻力相等： 即为： 将不溶性固体粒子分散在液体中所形成的粗分散系统，称为悬浮液(suspension)。 沉降分析原理 乳状液分为油包水型以符号W/O表示，水包油型以符号O/W表示。 因油水互不相溶，要得到比较稳定的乳状液，必须加入乳化剂(emulsifier)。乳化剂能使乳状液比较稳定存在的作用，称为乳化作用。 一种或几种液体以液珠形式分散于另一种与其不互溶(或部分互溶)液体中所形成的分散系统称之为乳状液(emulsion)。 （1）染色法：在乳状液中加入少许油溶性的染料，通过观察内相和外相的颜色判断乳状液类型。 （2）稀释法：取少量乳状液滴入水中或油中，看能否被稀释。 （3）导电法：一般来说，水导电性强，油导电性差。 （1）降低界面张力； （2）形成定向楔的界面； （3）形成扩散双电层； （4）界面层的稳定； （5）固体粉末的稳定作用。 常用的方法有： （1）用不能形成牢固膜的表面活性物质代替原来的乳化剂。 （2）加入某些能与乳化剂发生化学反应的物质，消除乳化剂的保护作用。 （3）加入类型相反的乳化剂。 （4）加热。 （5）物理方法。 使乳状液破坏的过程，称为破乳或去乳化作用。 气体分散在液体或固体中所形成的分散系统称之为泡沫(foam)。前者为液体泡沫；后者为固体泡沫。 要得到比较稳定的液体泡沫，必须加入起泡剂(foaming agent or foamer)，起泡剂一般为表面活性剂物质。 泡沫技术的应用很广泛，矿物的浮选就是一例。有时要设法防止泡沫出现或破坏泡沫存在。 以固体或液体为分散相，气体为分散介质所形成的胶体系统，称为气溶胶(gasoloid)。 烟、雾的分