物理化学08-第八章胶体界面.pptVIP

表面现象与分散系统 13.1 表面自由能与表面张力 13.2 弯曲表面的附加压和蒸气压 P318 二. 毛细管现象 P320 气体在 固体表面上的吸附 P356 溶液的表面吸附 表面活性剂及其应用 三. 表面活性剂的作用 P352 分散系统的分类 P404 胶体和胶体的基本性质 P405 溶胶的光学及力学性质 二. Brown运动 P417 Brown运动的本质 三、扩散 P418 四、沉降与沉降平衡 P421 溶胶的电性质 P428 6.4 平衡常数的实验测定 判断是否达到平衡的方法 把一种或几种物质分散在另一种物质中就构成分散系统。其中，被分散的物质称为分散相，另一种物质称为分散介质。 按分散相粒子 大小可分为 3.粗分散系统 粒子大小 2.胶体分散系统 1.分子分散系统 10-9 m(1nm) 10-9 - 10-7 m(1～100nm) 10-7 m(100nm) 胶体---溶胶 四、溶胶粒子的结构 P407 由于很高的表面能，表面吸附能力强，胶核会选择性地吸附体系中的某种离子。 胶核 胶粒 胶团 胶团的图示 胶核 胶粒 胶团 紧密层 分散层 例： KI+AgNO3→ AgI（I-过量） 胶粒是带电的（增强了溶胶的稳定性），所带电性由被吸附的离子决定，胶团（溶胶）是电中性的。 若制备AgI溶胶时，AgNO3溶液过量，胶团结构可表示为： 胶核 胶粒 胶团 1869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）可以看到一混浊发亮的光柱，这就是Tyndall效应。 一. Tyndall效应 P424 可见光的波长约在400~700 nm之间，胶体分散体系（大分子化合物溶液）分散相粒子半径在1～100nm，主要发生光散射作用出现Tyndall现象。Tyndall效应实质是粒子对光的散射作用。 Tyndall效应实际上已成为判别溶胶与小分子溶液的最简便的方法。 1827 年植物学家布朗（Brown)用显微镜观察到悬浮在液面上的花粉粉末不断地作不规则的运动。 后来又发现许多其它物质如煤、 化石、金属等的粉末也都有类似的现象。人们称微粒的这种运动为布朗运动。 P417 通过大量观察，得出结论：粒子越小，布朗运动越激烈。其运动激烈的程度不随时间而改变，但随温度的升高而增加。 1905年和1906年爱因斯坦（Einstein)和斯莫鲁霍夫斯基（Smoluchowski)分别阐述了Brown运动的本质。 认为Brown运动是分散介质分子以不同大小和不同方向的力对胶体粒子不断撞击而产生的，由于受到的力不平衡，所以连续以不同方向、不同速度作不规则运动。随着粒子增大，撞击的次数增多，而作用力抵消的可能性亦大。 胶粒也有热运动，因此也具有扩散。只是溶胶的浓度较稀，这种现象很不显著。 扩散速率与浓度梯度和截面积成正比。 当重力作用下的沉降与浓差作用下的扩散达到平衡时，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。这种平衡称为沉降平衡。 一、电动现象 P429 2. 电渗 P432 1. 电泳 P429 在外电场作用下，分散相与分散介质发生相对移动的现象称为电动现象。 在电场作用下，固体的分散相粒子在液体介质中作定向移动的现象称为电泳。 在电场作用下，固体胶粒不动，液体介质发生相对移动的现象称为电渗。 * * * （一）表面现象 P311 （二）分散系统 P404 界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区，若其中一相为气体，这种界面通常称为表面。 一. 表面与界面 P311 表面层分子与内部分子相比，它们所处的环境不同。 二.界面现象的本质 P311 以纯液体及其蒸气组成的表面为例 表面分子受到被拉入体相的作用力。 这种作用力使表面有自动收缩到最小的趋势，并使表面层显示出一些独特性质，如表面张力、表面吸附、毛细现象、过饱和状态等。 三. 表面张力与表面自由能 P313 (1) 表面张力:液体表面收缩作用在单位长度单位的力 (2) 表面吉布斯自由能 P315 a. 物质本性 对于同一种物质： (3) 影响表面张力的因素 b. 温度： 温度升高，表面张力通常下降。 γ （固体） γ （液体） γ （气体） 一. 附加压力 P318 表面张力使弯曲表面产生附加压，其方向指向曲面圆心 毛细管现象：P321 毛细管插入水中，凹面，附加压P’指向液体外部，表面所受净压力=(P0-P’)P0，使管内液面升高； 毛细管插入汞中，凸面，附加压P’指向液体内部，表面所受净压力=(P0+P’)P0，使管内液面降低； 液滴、气