胶体的性质和结构.pptVIP

§6.4 胶体性质和结构 一 分散系统 二 电动现象和双电层结构 三 胶体的结构 四 溶胶的稳定性和聚沉现象 五 溶胶的光学及动力性质 分散体系分类－－－按分散相粒子的大小分类 分散体系分类－－按分散相和介质聚集状态分类 分散体系分类--按胶体溶液的稳定性分类 胶粒带电的原因 电动现象 电泳（electrophoresis） 电渗（electro-osmosis) 流动电势、沉降电势 胶粒的双电层结构 电动电势（electrokinetic potential） 例 电泳实验测得Sb3S3溶胶在电压210V下通电36分12秒，使溶胶界面向阳极移动3.20cm。已知两极相距38.5cm,该溶胶分散介质的粘度 Pa s ,相对电容率εr=81.1，真空电容率ε0=8.85×10-12 F m-1。试计算Sb3S3溶胶的 电势。 解： κ取4，代入得： 由于溶胶界面向阳极移动，故胶粒带负电，因而 胶粒的结构 胶粒的结构 胶粒的形状 溶胶的稳定性 ②由于胶团双电层结构的存在，胶粒都带有相同的电荷，相互排斥，故不易聚结。这是使溶胶稳定存在的最重要原因。 影响溶胶聚沉的一些因素 (1) 外加电解质的作用: 这影响最大，主要影响胶粒的带电情况，使 电势下降，促使胶粒聚结。 (2)溶胶的相互作用：将正溶胶和负溶胶互相混合，也能发生相互聚沉作用。 (3)大分子溶液的保护作用: 由于大分子化合物吸附(明胶、蛋白质等)在胶粒的表面上，提高了胶粒对水的亲和力.（加入大分子溶液太少时，会促使溶胶的聚沉，称为敏化作用） (4)溶胶浓度的影响: 浓度增加，粒子碰撞机会增多。 (5)温度的影响: 温度升高，粒子碰撞机会增多，碰撞强度增加。 聚沉值与聚沉能力 外加电解质对溶胶聚沉作用的影响 外加电解质对溶胶聚沉作用的影响 Tyndall效应 溶胶的光学性质 ① 散射光的强度与入射光波长的四次方成反比，因此，当白光照射溶胶时，从垂直于入射光方向看，散射光呈蓝紫色；而透过光呈橙红色。 ② 散射光强度与粒子的体积平方成正比，只有溶胶才有明显的散射光产生(丁达尔效应)。 ③ 散射光的强度(浊度)和粒子浓度成正比。 ④ 当分散相与分散介质折射率相差越大时，散射光越强。 超显微镜的特点 溶胶的动力性质 --Brown运动 分散介质的分子由于热运动不断地从各个方面同时冲击胶粒，由于胶粒很小，在某一瞬间，它所受冲击力不会相互抵消，因而使它在不同时刻以不同速度、不同方向作不规则的运动，Brown运动是系统中分子固有热运动的体现。 溶胶的动力性质--扩散 由于溶胶有Brown运动，因此与真溶液一样，在有浓差的情况下，会发生由高浓度处向低浓度处的扩散: 沉降(sedimentation)与沉降平衡 如果溶胶粒子的密度比分散介质的密度大，那么在重力场作用下粒子就有向下沉降的趋势，而扩散将促使浓度趋于均一。当这两种效果相反的作用相等时，粒子随高度的分布形成稳定的浓度梯度，达到平衡状态，这种状态称为沉降平衡。粒子体积大小均一的溶胶达到沉降平衡时，其浓度随高度分布的规律符合下列关系： 其中 和 分别是高度为 和 处粒子的浓度， 和 分别是分散相和分散介质的密度， 是单个粒子的体积， 是重力加速度。由该式可看出，粒子的体积越大，分散相与分散介质的密度差越大，达到沉降平衡时粒子的浓度梯度也越大。 溶胶的制备与净化 溶胶的制备--胶溶法 溶胶的制备--超声分散法 溶胶的制备--电弧法 溶胶的净化--渗析法 溶胶的净化--电渗析 在自然界和工农业生产中常遇到一种或几种物质分散在另一种物质中的分散系统(dispersed system)，我们将被分散的物质叫分散相 （dispersed phase） 而另一种物质叫分散介质（dispersing medium)。 1.分子分散体系 分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶，没有界面，是均匀的单相，分子半径大小在10-9 m以下 。通常把这种体系称为真溶液，如CuSO4溶液。 2.胶体分散体系 分散相粒子的半径在1 nm~100 nm之间的体系。目测是均匀的，但实际是多相不均匀体系。也有的将1 nm ~ 1000 nm之间的