胶体与大分子溶液.ppt

Einstein-Brown位移方程*这就是Einstein-Brown位移方程。从布朗运动实验测出，就可求出扩散系数D。Einstein-Brown位移方程*将布朗运动公式代入：从上式可以求粒子半径r。已知r和粒子密度，可以计算粒子的摩尔质量。溶胶的渗透压*溶胶的渗透压可以借用稀溶液渗透压公式计算：由于胶粒不能透过半透膜，而分子介质或外加的电解质离子可以透过半透膜，所以有从化学势高的一方向化学势低的一方自发渗透的趋势。式中c为胶粒的浓度。由于憎液溶液不稳定，浓度不能太大，所以测出的渗透压及其它依数性质都很小。但是亲液溶胶或胶体的电解质溶液，可以配制高浓度溶液，用渗透压法可以求它们的摩尔质量。沉降平衡（sedimentationequilibrium）*溶胶是高度分散系统，胶粒一方面受到重力吸引而下降，另一方面由于布朗运动促使浓度趋于均一。当这两种效应相反的力相等时，粒子的分布达到平衡，粒子的浓度随高度不同有一定的梯度，如图所示。这种平衡称为沉降平衡。13.3溶胶的光学性质*光散射现象01Tyndall效应02Rayleigh公式03乳光计原理04浊度05光散射现象*当光束通过分散系统时，一部分自由地通过，一部分被吸收、反射或散射。可见光的波长约在400~700nm之间。（1）当光束通过粗分散系统，由于粒子大于入射光的波长，主要发生反射，使体系呈现混浊。（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。（3）当光束通过分子溶液，由于溶液十分均匀，散射光因相互干涉而完全抵消，看不见散射光。光散射的本质*分子溶液十分均匀，这种散射光因相互干涉而完全抵消，看不到散射光。溶胶是多相不均匀系统，在胶粒和介质分子上产生的散射光不能完全抵消，因而能观察到散射现象。壹贰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。011869年Tyndall发现，若令一束会聚光通过溶胶，从侧面（即与光束垂直的方向）可以看到一个发光的圆锥体，这就是Tyndall效应。其他分散系统也会产生一点散射光，但远不如溶胶显著。02Rayleigh公式*1871年，Rayleigh研究了大量的光散射现象，对于粒子半径在47nm以下的溶胶，导出了散射光总能量的计算公式，称为Rayleigh公式：式中：A入射光振幅，单位体积中粒子数入射光波长，每个粒子的体积分散相折射率，分散介质的折射率Rayleigh公式*散射光强度与单位体积中的粒子数成正比。用亦愈显著。2.分散相与分散介质的折射率相差愈大，则散射作射光波长愈短，散射愈显著。所以可见光中，蓝、紫色光散射作用强。从Rayleigh公式可得出如下结论：1.散射光总能量与入射光波长的四次方成反比。入乳光计原理*当分散相和分散介质等条件都相同时，Rayleigh公式可改写成：当入射光波长不变，，，保持浓度相同，保持粒子大小相同代入上式可得：如果已知一种溶液的散射光强度和粒子半径（或浓度），测定未知溶液的散射光强度，就可以知道其粒径（或浓度），这就是乳光计。13.4溶胶的电学性质*胶粒带电的本质电动现象电渗流动电势沉降电势双电层动电电位电泳胶粒带电的本质*（1）胶粒在形成过程中，胶核优先吸附某种离子，使胶粒带电。（2）离子型固体电解质形成溶胶时，由于正、负离子溶解量不同，使胶粒带电。例如：将AgI制备溶胶时，由于Ag+较小，活动能力强，比I-容易脱离晶格而进入溶液，使胶粒带负电。例如：在AgI溶胶的制备过程中，如果AgNO3过量，则胶核优先吸附Ag+离子，使胶粒带正电；如果KI过量，则优先吸附I-离子，胶粒带负电。胶粒带电的本质*可电离的大分子溶胶，由于大分子本身发生电离，而使胶粒带电。例如蛋白质分子，有许多羧基和胺基，在pH较高的溶液中，离解生成P–COO-离子而负带电；在pH较低的溶液中，生成P-NH3+离子而带正电。在某一特定的pH条件下，生成的-COO-和-NH3+数量相等，蛋白