第10章胶体.ppt

* 不同胶体的相互作用 * 10.5 大分子概说 三种溶液性质的比较 大分子分类 * 三种溶液性质的比较 * 大分子分类 Staudinger 把相对分子质量大于104的物质称之为大分子，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：光敏高分子、导电性高 分子、医用高分子和高分子膜等。 * 大分子相对摩尔质量 聚合物摩尔质量的表示法 数均摩尔质量 粘均摩尔质量 粘度的类型 用粘度法测摩尔质量 * 聚合物摩尔质量的表示法 数均摩尔质量 质均摩尔质量 Z均摩尔质量 粘均摩尔质量 由于聚合过程中，每个分子的聚合程度可以不一样，所以聚合物的摩尔质量只能是一个平均值。而且，测定和平均的方法不同，得到的平均摩尔质量也不同。常用有四种平均方法，因而有四种表示法： * 数均摩尔质量Mn 数均摩尔质量可以用端基分析法和渗透压法测定。 有一高分子溶液，各组分的分子数分别为N1，N2，…, NB ,其对应的摩尔质量为M1，M2，…，MB。则数均摩尔质量的定义为： * 粘均摩尔质量Mv 用粘度法测定的摩尔质量称为粘均摩尔质量。 它的定义是： 式中 为与溶剂、大分子化合物和温度有关的经验 常数。 ，为分子的质量。 * 10.6 Donnan平衡 大分子电解质的膜平衡 膜平衡的三种情况 （1）不电离的大分子溶液 （2）能电离的大分子溶液 （3）外加电解质时的大分子溶液 * 大分子电解质的膜平衡 在大分子电解质中通常含有少量电解质杂质，即使杂质含量很低，但按离子数目计还是很可观的。 在半透膜两边，一边放大分子电解质，一边放纯水。大分子离子不能透过半透膜，而离解出的小离子和杂质电解质离子可以。 由于膜两边要保持电中性，使得达到渗透平衡时小离子在两边的浓度不等，这种平衡称为膜平衡或唐南平衡。 由于离子分布的不平衡会造成额外的渗透压，影响大分子摩尔质量的测定，所以又称之为唐南效应，要设法消除。 * 膜平衡的三种情况 由于大分子物质的浓度不能配得很高，否则易发生凝聚，如等电点时的蛋白质，所以产生的渗透压很小，用这种方法测定大分子的摩尔质量误差太大。 （1）不电离的大分子溶液 其中 是大分子溶液的浓度。 由于大分子P不能透过半透膜，而H2O分子可以，所以在膜两边会产生渗透压。渗透压可以用不带电粒子的范霍夫公式计算，即： * 膜平衡的三种情况 （2）能电离的大分子溶液 蛋白质分子Pz+ 不能透过半透膜，而Na+可以，但为了保持溶液的电中性，Na+也必须留在Pz-同一侧 。 由于大分子中z的数值不确定，就是测定了 也无法正确地计算大分子的摩尔质量。 以蛋白质的钠盐为例，它在水中发生如下离解： 这种Na+在膜两边浓度不等的状态就是唐南平衡。因为渗透压只与粒子的数量有关，所以： * 在蛋白质钠盐的另一侧加入浓度为 的小分子电解质，如上图。 虽然膜两边NaCl的浓度不等，但达到膜平衡时NaCl在两边的化学势应该相等，即： 膜平衡的三种情况 （3）外加电解质时的大分子溶液 达到膜平衡时（如下图），为了保持电中性，有相同数量的Na+ 和Cl-扩散到了左边。 所以： * 膜平衡的三种情况 * 膜平衡的三种情况 即 由于渗透压是因为膜两边的粒子数不同而引起的， 所以： 设活度系数均为1，得： 即 解得 * （A）当加入电解质太少， ，与(2)的情况类似： 膜平衡的三种情况 将 代入 计算式得： （B）当加入的电解质足够多， ，则与(1)的情况类似 ： 这就是加入足量的小分子电解质，消除了唐南效应