胶体与界面化学导论（一.pptVIP

 胶体与界面化学 导论（一） —环境科学专业 第一章 绪论 一、胶体化学的发展简史 ◆渗析实验与“胶体”名词的由来 （1861 英国科学家） ◆物质溶解在不同溶剂中所形成的溶液状态的研究（约2061年 俄国科学家） 上述实验结果的推断： ◆胶体是一定分散范围内物质存在的一种状态，而不是物质固有的特性。 ◆胶体是高度分散的体系，具有很大的表面积 ◆有扩散慢和不能透过半透膜，推断胶体溶液中的质点不是以小分子而是以大粒子形式分散在介质中 ◆胶体粒子在重力场重不沉降或沉降速度极慢，推断分散质点不会太大，约1nm-1μm 胶体化学的发展简史--------胶体化学是一门古老而又年轻的学科 祖先制造陶器、汉朝利用纤维造纸、后汉发明墨水、豆腐制作等等 古埃及利用木材浸水膨胀来破裂山岩 1777年瑞典化学家做木炭吸附气体的实验 1809年俄国化学家发现土粒的电泳现象 1829年英国植物学家BROWN观察花粉的布朗运动 ★1861年胶体化学作为一门学科，创始人英国科学家Thomas Graham ★1907年 第一本胶体化学专门刊物《胶体化学和工业杂志》创刊；（胶体化学真正作为一门独立学科） ★国内目前尚无一本正式出版的胶体与界面化学杂志 什么是胶体？ 实验：将一把泥土放入水中 国际纯粹化学与应用化学联合会（IUPAC） 分散体系是指一种或几种物质以一定的分散度分散在另一种物质中形成的体系 以颗粒分散状态存在的不连续相称为分散相；而连续相称为分散介质 颗粒某一线度大于1000nm，粗分散体系 颗粒某一线度小于1nm，真溶液体系 颗粒某一线度为1—1000nm 胶体体系 二、胶体化学研究的三个领域 分子胶体（亲液溶胶） 缔合胶体（表面活性剂胶束溶液） 粗分散体系和溶胶（憎液溶胶） 胶体分散体系分类 液溶胶： 分散介质为液体 灭火泡沫（G→L）； 牛奶 （L→L）； 墨水（S→L） 固溶胶：分散介质为固体 泡沫塑料（G→S）； 珍珠（L→S）； 有色玻璃（S→S） 气溶剂：分散介质为气体 雾（L→G） ； 烟尘（S→G） 三、胶体化学与界面化学的相关性 ◆胶体的基本特性： 特有的分散程度、多相性、聚结不稳定性 ◆ 研究物质的界面特性——界面化学 表面张力、表面能、表面现象、表面吸附、单分子膜、表面润湿等 ◆研究一群质点所构成的分散体系的性质 ————胶体化学 动力性质、电性质、光学性、流变性质、胶体的聚结与稳定性等 四、胶体与界面化学研究涉及领域 ★农业 ★生物学与医学 ★日用品的生产与使用 ★轻工业 ★环境科学 ★分析化学 ★材料 ★海洋科学 ★天文与气象学 ★油田开发 一些涉及胶体和表面化学的实例 分析化学中的吸附指示剂、色谱等 物理化学中的成核作用、过饱和、液晶等 生物化学和分子生物学中的电泳、膜现象 蛋白质和核酸等 化学制造中的催化剂、洗涤剂、润滑剂、粘合剂、农药 环境科学中的气溶胶、泡沫、污水处理、 材料科学中陶瓷制品、水泥、涂料等 日用品中的牛奶、豆浆等 石油工业中的油品回收、乳化风 环境科学中的应用范例 气溶胶、烟雾的形成与大气污染 水净化与污水处理 毒气与毒剂的吸附 黏土矿物的表面改性与应用 人工降雨 天然水体中的胶体悬浮物与环境污染物之间的界面化学行为 液膜分离技术与废水处理 文献导读： ZATA电位法研究除草剂在土壤胶体中的吸附 表面活性剂对土壤粘粒絮凝-分散的影响 两类混凝剂处理公厕水冲物的初步研究 污染土壤的修复技术研究进展 大气气溶胶干沉降对海域微量元素输入的研究现状 气浮过程中的界面相互作用 五、胶体化学的应用与发展前景 胶体化学是一门与实际应用密切结合的学科 现代科学仪器的发展为胶体化学的研究提供全新的手段 近代化学和物理的成就促进了胶体化学基础理论问题的探讨 生物物理、生物化学、环境学、地矿学、天文学等领域的研究成就吸取了胶体化学的理论和方法，同时给胶体化学带来了广阔的研究空间 1.利用近代物理或化学理论解决胶体与表面化学中 的基本理论等问题;量子化学研究吸附与催化;分 形理论研究胶粒形貌等 2.现代精密仪器和方法的应用:力学显微镜研究胶粒间的力及表面上分子原子的形态;能谱仪研究分子间的相互作用. 3.胶体与界面化学的方法用于医学、生理、环境、土壤、大气、海洋湖泊等学科 （1）新产品开发：组装分子器件、超细材料 （2）老产品的升级换代：洗涤剂、化妆品、颜料、 复印碳粉等 （