胶体分散系统电学性质.pptx

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会计学 1 胶体分散系统电学性质 一.电动现象 1. 电冰:胶粒在电场中运动 胶粒带负电 介质带正电 2. 电渗:介质在电场中运动 第1页/共14页 一.电动现象 1. 电冰:胶粒在电场中运动 2. 电渗:介质在电场中运动 3. 流电动电势:使介质移动,产生电场 4. 沉降电势:使胶粒移动,产生电场 电动现象说明:溶胶质点与介质分别带电,在电场中发生移动,或移动时产生电场 第2页/共14页 二. 带电原因 2. 电离带电 如硅酸溶胶H2SiO3 (不同pH时) 3. 同晶置换 如晶格中高价离子被低价离子置换而带负电 1. 吸附带电 非选择性吸附: 选择性优先吸附Fajans规则: 难溶盐晶体的溶胶,优先吸附与其成分相同的离子 吸附介质中H+,OH– 或其它 一般阳离子水化能力强,不易吸附 悬浮粒子往往吸附阴离子而带负电 4. 摩擦带电 非水介质中无电离,质点与介质摩擦带电 第3页/共14页 三. 溶胶表面双电层理论 1. 平板双电层(Helmholtz模型) 模型过于简单 不能区别表面电势与电动电势 第4页/共14页 三. 溶胶表面双电层理论 反离子排布 形成内多外少的扩散状分布 (符合Boltzman分布 ) 两者分界面称滑动面 电动电势 滑动面处电势 0 滑动面 2. 扩散双电层(Gowy-Chanman模型) 演示 第5页/共14页 三. 溶胶表面双电层理论 3. 吸附扩散双电层(Stern模型) 是前二种模型的结合 定位离子 0 0 滑动面内离子  滑动面外离子  0 电解质对双电层影响 第6页/共14页 三. 溶胶表面双电层理论 电解质对双电层影响 (1) 外加电解质,反离子进入stern层和扩散层 结果:d,,双电层厚度 (2) 过量反离子可使 d电势反转 (3) 同号大离子(如表面活性剂)吸附,可使 d Stern模型在数学定量处理上还有困难,一般仍用扩散双电层模型处理,只是用d代替0 第7页/共14页 胶团结构式:[(胶核)m n定位离子(n–x)内反离子] x外反离子 四. 胶团结构 定位离子按Fajans规则确定 第8页/共14页 四. 胶团结构 例1 Fe (OH)3溶胶 结构式: 例2 AgI 溶胶 制备1:AgNO3 + KI (过量)  AgI + KNO3 结构式:[(AgI)m 制备2:AgNO3 (过量) + KI  AgI + KNO3 结构式:[(AgI)m 制备:FeCl3 + H2O  Fe (OH)3 + H+ + Cl– Fe (OH)3 (部分) + H+  FeO+ +H2O [( Fe (OH)3 )m n FeO+  (n-x) Cl– ]  xCl– n I–  (n-x) K+ ] x K+ (负溶胶) n Ag+  (n-x) NO3– ] x NO3– (正溶胶) 第9页/共14页 五. 电泳的测定 溶胶电动电势的大小决定其在电场中运动速度,因而可通过测定电泳速度求得 平衡力: F阻= F电 F电= qE (电量电场强度) F阻= 6rv qE= 6rv 球形带电体表面电势  与电量 q 关系: 0真空介电常数= 8.8210–12 C2m–2N–1 r相对介电常数(无单位),水r=81 1. 电泳速度求算电动电势 第10页/共14页 五. 电泳的测定 电动电势计算式:  受粒子大小和形状的影响 球形较大,或平板形,或棒形作校正 v:电泳速度(m/s) E:电场强度(V/m) 第11页/共14页 五. 电泳的测定 2. 电泳实验方法 界面移动电泳: 观测溶胶界面在电场中的移动 显微电泳: 显微镜下直接对粒子的运动进行测定 + – 第12页/共14页 转下节 第13页/共14页

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