基础化学精品教学（陈缵光）第五章胶体1-3.pptxVIP

洪 亮 电话邮箱：hongliang@sysu.edu.cn;第五章 胶体;胶体是自然界中存在的一种分散体系，是一种特殊的分散状态，而非一种特殊成分。 它在医学、生物学、土壤学、气象学、地质学中都有广泛的应用。;内容提要;内容提要;第一节 胶体分散系;分散系统及分类 一种或几种物质分散在另一种物质中所形成的系统称为分散系 dispersed system。被分散的物质（或数量较少的物质）称为分散相 dispersed phase，容纳分散相的连续介质（或数量较多的物质）称为分散介质 dispersed medium。 分散相 + 分散介质 = 分散系 溶质 + 溶剂 = 溶液 按照分散相粒子的大小，可以把分散系分为真溶液、胶体分散系和粗分散系。 ;分散系; 分散相粒子大小 ;一、胶体分散系的分类及特点;胶体分散系(colloidal dispersed system)： 胶体是分散相粒子为1~100 nm的分散系。 胶体分散系包括溶胶、高分子溶液和缔??胶体三部分。 溶胶是一些小分子、离子或原子的聚集体，如： Fe(OH)3溶胶、碘化银溶胶、金溶胶等(非均相分散系统)。 高分子溶液的分散相粒子(高分子化合物)大小在胶体范围内，属于胶体溶液。其分散相是以单个分子分散在介质中，为均相分散系统。如:蛋白质溶液。;缔合胶体：是由溶液中的表面活性剂分子(具有亲水的极性基团和疏水的烃基的两亲分子)超过某一特定浓度，分子在溶液内部缔合形成分子集团，即所谓 “胶束”作为分散相粒子，形成的分散系。 ;一些胶体的例子 ;二、胶体分散系的表面特性 1. 界面与界面现象 对于相互接触的不同聚集状态的物质，相与相之间的接触面（约几个分子的厚度）称为界面interface，如果其中一相为气体，这种界面通常称为表面surface。;2. 界（表）面现象：相界面上发生的物理化学现象统称为界面现象。 如液滴呈球形、毛细现象、表面张力、吸附作用等。;为什么会产生表（界）面现象？;3. 分散度和比表面 分散度degree of dispersion—分散相在分散介质中分散的程度，分散度常用比表面来表示。 比表面specific surface area—单位体积物质所具有的表面积 S0 = S/V 分散度∝ S0 ∝S 物质的比表面愈大，其表面现象愈突出。 当分散达到nm级的超细微粒，具有巨大的比表面积，因而具有许多独特的表面效应，成为近年来纳米新材料的研究热点。; 如银的熔点962 ℃ ，纳米银粉熔点100℃。 如灼热的铁块不会燃烧，而铁粉则可以燃烧。 表面现象的产生是由于物质表面分子与内部分子所处环境不同造成的。;液体表面分子与内部分子所处环境（受力）不同，表面分子受液体内部的引力要大于表面气相分子对它的引力，使表面分子受到一指向内部的合力。 当分子从液体内部移向表面时，需克服此力做功，这部分多出的能量称表面自由能，简称表面能（G表）。;液体表面分子受液体内部的引力作用，使表面分子受到一指向内部的合力，结果导致液体表面具有自动缩小的趋势，这种收缩力称为表面张力（σ）。 在液体表面上，处处存在着表面张力，它沿着液体表面作用于单位长度表面上。 恒温下，液体的σ是一个常数，因此表面能的减小只能通过减小S的办法进行。;液体有自动缩小表面积的趋势。 小的液滴聚集变大，可以缩小表面积，降低表面能。 表面积减小过程是自发过程。;类似的，溶胶由于高度分散，比表面大，所以表面能也大，它们也有自动聚集成大颗粒而减少表面积的趋势，称为溶胶的聚结不稳定性。;;第二节 溶 胶;一、溶胶的基本性质 溶胶的胶粒是由数目巨大的原子（或分子、离子）构成直径为1～100nm的聚集体。 溶胶的胶粒分散在分散介质中，形成热力学不稳定系统。 ;1. 溶胶的光学性质—丁达尔效应 Tyndall Effect;;Tyndall现象产生的原因：胶粒粒径合适且非均相 当胶粒的直径略小于入射光的波长时，光波环绕胶粒向各个方向散射，成为散射光，每个微粒好像一个发光体。无数发光体散射结果就形成了光的通路：Tyndall效应。 真溶液分散系微粒太小且十分均匀，散射光因相互干涉而抵消，观察不到Tyndall现象。 悬浊液分散系微粒太大，大于入射光波长很多倍，发生光的反射而无散射，故光线不能通过，体系呈现混浊，如乳浊液。 ;Tyndall效应的特点 散射光强度与单位体积内胶粒数成正比； 散射光强度与胶粒体积成正比； 散射光强度与波长成反比； 分散相与分散介质折射率的差愈大，散射光愈强。;分散系 类型;思考题： ;胶粒