物理化学电子教案—第八章(精品·公开课件).ppt

物理化学电子教案—第八章 基本内容 第一节 胶体分散系统 第二节 溶胶的动力性质和光学性质 第三节 溶胶的电学性质 第四节 溶胶的稳定性和聚沉作用 *第五节 大分子溶液 第六节 凝胶 第一节 分散系统 (dispersed system) 如：盐水、糖水、牛奶、云层等。 2、分散系统分类 ① 分子分散系统 ③ 粗分散体系 当分散相粒子大于1000 nm，目测是混浊不均匀体系，放置后会沉淀或分层。主要是悬浊液，如黄河水。 ②固溶胶 ③ 气溶胶 （3）、按胶体溶液的稳定性分类 憎液溶胶的特性 憎液溶胶的特性 形成憎液溶胶的必要条件 分散相的溶解度要小； 必须有稳定剂存在，否则胶粒易聚结而聚沉。 ② 亲液溶胶 ③缔合胶体（也称为胶体电解质） 二、憎液溶胶的制备和净化 以上两种方法直接制出的粒子称为原级粒子。 1.研磨法 三、胶团的结构 由于正、负电荷相吸，在紧密层外形成反号离子的包围圈，形成了带电荷的胶粒（电荷正负性与紧密层相同）； 胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。 AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓ 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。 第二节 溶胶的动力性质和光学性质 2、胶粒的扩散 3、沉降与沉降平衡(sedimentation and sedimentation equilibrium) 二、光学性质 （2）当光束通过胶体溶液，由于胶粒直径小于可见光波长，主要发生散射，可以看见乳白色的光柱。 2、Tyndall效应 Tyndall效应实际上已成为判别溶胶与分子溶液的最简便的方法。可用来观察溶胶粒子的运动以及测定大小和形状。 暗视野超聚光器 第三节 溶胶的电学性质 （1）胶粒在形成过程中，胶核优先吸附某种离子，使胶粒带电。 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； 对于双电层的具体结构，一百多年来不同学者提出了不同的看法。最早于1879年Helmholz提出平板型模型； 2、电动电势(electrokinetic potential) (2)Stern模型 由于离子的溶剂化作用，胶粒在移动时，紧密层会结合一定数量的溶剂分子一起移动，所以滑移的切动面由比Stern层略右的曲线表示。 二、电泳和电渗 从电泳现象可以获得胶粒的结构、大小和形状等有关信息。 Tiselius电泳仪 界面移动电泳仪 显微电泳仪 纸上电泳 凝胶圆盘电泳 2、电渗(electro-osmosis) 第四节 溶胶的稳定性和聚沉作用 影响溶胶稳定性的因素 二、溶胶的聚沉作用 聚沉值与聚沉能力 影响电解质聚沉能力的因素 (b) 价数相同的反离子的水合半径越小，聚沉能力越强。 (c) 与胶粒电性相同的离子，一般说来，价数越高，水合半径越小，聚沉能力越弱。 (2) 溶胶的相互聚沉作用 请注意： *第五节 大分子溶液 大分子概说 大分子溶液特征 大分子溶液的渗透压和唐南平衡 大分子溶液的粘度 第六节 凝胶 凝胶是一种特殊的分散体系。 二、凝胶的性质 三、凝胶的分类 刚性凝胶和弹性凝胶； 冻胶和干胶； 可逆凝胶和不可逆凝胶； 切动面与溶液 本体之间的电势差，称为 电势。 从固体粒子表面到Stern平面，电位从?0直线下降为??。 当溶胶中有外加电解质存在时，可使紧密层中反粒子浓度增加，扩散层变薄， 电势的绝对值减小，甚至变为零或相反的值。 电位总是比热力学电位低，只有在质点移动时才显示出 电位，所以又称电动电势。 1、电泳(electrophoresis) 在外加电场作用下，胶体粒子在分散介质中定向移动的现象称为电泳。 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。 在外加电场作用下，带电的介质通过多孔膜或半径为1~10 nm的毛细管作定向移动，这种现象称为电渗。 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。 一、溶胶的稳定性 动力学稳定性 由于溶胶粒子小，布朗运动激烈，在重力场中不易沉降，使溶胶具有动力稳定性。 抗聚结稳定性 胶粒之间有相互吸引的能量Va和相互排斥的能量Vr，总作用能 为Va+Vr。 当靠近到一定距离，双电层重叠，排斥力起主要作用，势能升高。要使粒子聚结必须克服这个势垒。 当粒子相距较大时，主要为吸力，总势能为负值； 1.外加电解质的影响 2.浓度的影响 影响最大，主要影响胶粒的带电情况，使?电位下降，促使胶粒聚结。 浓度增加，粒子碰撞机会增多。 3.温度的影响 4.胶体体系的相互作用