第九章胶体化学总结.pptVIP

第九章 胶体化学 引 言 §9.1 溶胶的制备 2. 凝聚法 3. 溶胶的净化 Tyndall效应和Rayleigh公式 光散射现象 光散射的本质 2. 瑞利公式 超显微镜的基本原理和粒子大小的测定 超显微镜的类型 超显微镜的类型 Brown运动(Brownian motion) Brown运动的本质 2. 扩散 扩散和渗透压 斐克第一定律（Fick’s first law） 斐克第一定律（Fick’s first law） 斐克第二定律（Fick’s second law） 斐克第二定律（Fick’s second law） 溶胶的渗透压 沉降和沉降平衡 高度分布定律 §9.4 溶胶的电学性质 电动现象 电动现象 电动现象 电动现象 电泳（electrophoresis） 界面移动电泳仪 界面移动电泳仪 显微电泳仪 显微电泳仪 区带电泳 区带电泳 区带电泳 区带电泳 区带电泳 区带电泳 区带电泳 电渗（electro-osmosis) 沉降电势和流动电势 沉降电势和流动电势 沉降电势和流动电势 双电层理论和 电势 平板型模型 扩散双电层模型 扩散双电层模型 Stern模型 Stern模型 电势 电势 3. 溶胶的胶团结构 b. 凝胶电泳 用淀粉凝胶、琼胶或聚丙烯酰胺等凝胶作为载体，则称为凝胶电泳。 将凝胶装在玻管中，电泳后各组分在管中形成圆盘状，称为圆盘电泳 凝胶电泳的分辨率极高。例如，纸上电泳只能将血清分成五个组分，而用聚丙烯酰胺凝胶作的圆盘电泳可将血清分成25个组分。 如果将凝胶铺在玻板上进行的电泳称为平板电泳 C.板上电泳 自20世纪80年代以来发展起来的毛细管电泳则是最快的分析化学研究领域之一。 在外加电场作用下，带电的介质通过多孔性物质或半径为1~10 nm的毛细管作定向移动，这种现象称为电渗。 外加电解质对电渗速度影响显著，随着电解质浓度的增加，电渗速度降低，甚至会改变电渗的方向。 电渗方法有许多实际应用，如溶胶净化、海水淡化、泥炭和染料的干燥等。 在U型管1,2中盛电解质溶液，将电极5,6接通直流电后，可从有刻度的毛细管 4中，准确地读出液面的变化。 图中，3为多孔膜，可以用滤纸、玻璃或棉花等构成；也可以用氧化铝、碳酸钡、AgI等物质构成。 如果多孔膜吸附阴离子，则介质带正电，通电时向阴极移动；反之，多孔膜吸附阳离子，带负电的介质向阳极移动。 在重力场的作用下，带电的分散相粒子，在分散介质中迅速沉降时，使底层与表面层的粒子浓度悬殊，从而产生电势差，这就是沉降电势。 贮油罐中的油内常会有水滴，水滴的沉降会形成很高的电势差，有时会引发事故。通常在油中加入有机电解质，增加介质电导，降低沉降电势。 含有离子的液体在加压或重力等外力的作用下，流经多孔膜或毛细管时会产生电势差。 这种因液体流动而产生的电势称为流动电势。 因为管壁会吸附某种离子，使固体表面带电，电荷从固体到液体有个分布梯度。 在用泵输送原油或易燃化工原料时，要使管道接地或加入油溶性电解质，增加介质电导，防止流动电势可能引发的事故。 当外力迫使扩散层移动时，流动层与固体表面之间会产生电势差，当流速很快时，有时会产生电火花。 在四种电动现象中，以电泳和电渗最为重要。通过电动现象的研究，可以进一步了解胶体粒子的结构以及外加电解质对溶胶稳定性的影响。 还有电泳涂漆、高岭土的精炼、天然石油乳状液中油水的分离以及不同蛋白质的分离等。当前工业上的静电除尘，实际上就是烟尘气溶胶的电泳现象。 电泳的应用：使橡胶的乳状液汁凝结而使其浓缩，可以使橡胶电镀在金属、布匹或木材上，这样镀出的橡胶容易硫化，可以得到拉力很强的产品。 当固体与液体接触时，可以是固体从溶液中选择性吸附某种离子，也可以是固体分子本身发生电离作用而使离子进入溶液，以致使固液两相分别带有不同符号的电荷，在界面上形成了双电层的结构。 早在1879年，Helmholz提出了平板型模型； 1910年Gouy和1913年Chapman修正了平板型模型，提出了扩散双电层模型； 后来Stern又提出了Stern模型。 Helmholtz认为固体的表面电荷与溶液中的反号离子构成平行的两层，如同一个平板电容器。 整个双电层厚度为? 固体与液体总的电位差即等于热力学电势?0 ，在双电层内，热力学电势呈直线下降。 在电场作用下，带电质点和反离子