第七章西南林业大学柴希娟胶体与表面化学概述.pptVIP

第七章 胶体的基本性质（二） 胶体的性质 第一节 胶体质点周围的双电层 1、质点表面电荷的来源 1、质点表面电荷的来源 1、质点表面电荷的来源 1、质点表面电荷的来源 1、质点表面电荷的来源 2、双电层模型 2、双电层模型 2、双电层模型 2、双电层模型 2、双电层模型 2、双电层模型 2、双电层模型 2、双电层模型 2、双电层模型 2、双电层模型 2、双电层模型 2、双电层模型 2、双电层模型 第二节 溶胶的稳定性理论和聚沉作用 1、溶胶稳定存在的原因 2、DLVO理论 2、DLVO理论 2、DLVO理论 2、DLVO理论 2、DLVO理论 2、DLVO理论 2、DLVO理论 3、影响聚沉作用的主要因素 3、影响聚沉作用的主要因素 3、影响聚沉作用的主要因素 3、影响聚沉作用的主要因素 3、影响聚沉作用的主要因素 3、影响聚沉作用的主要因素 3、影响聚沉作用的主要因素 3、影响聚沉作用的主要因素 3、影响聚沉作用的主要因素 3、影响聚沉作用的主要因素 例题1 下列电解质中哪一个对带正电荷的 AgI 溶胶有 最高的聚沉值? (1) CaCl2 (2) NaCNS (3) Na2SO4 (4) MgSO4 解: 聚沉值越高, 聚沉能力越小. 当AgI 溶胶的胶粒带正电荷时, 起聚沉作用的主要是阴离 子. 所以, (3)和(4)的聚沉能力较(1)和(2)的大. 当反离子相同 时, 同号离子中的低价离子聚沉能力大. 故(3)的聚沉能力最 强. 其次是(4). 根据感胶离子序, 一价阴离子聚沉带正电溶 胶时, 其聚沉能力大小的顺序为: 知(1) 的聚沉能力较(2)的强. 所以, 按聚沉能力的大小排序 本章重点 熟悉Helmholz模型； 掌握Gouy和Chapman扩散双电层模型，特别是双电层中电势的变化规律； 掌握Stern模型的要点，会绘制模型示意图； 掌握电解质对双电层的压缩作用； 掌握电解质对溶胶稳定性的影响规律； 溶胶是热力学不稳定体系。因此，溶胶粒子有自动聚结变大的趋势。但事实上很多溶胶可以在相当长的时间内稳定存在，其主要原因有三点： ① 布朗运动：溶胶的粒子小，布朗运动激烈，在重力场中不易沉降，即具有动力学稳定性。 ② 双电层结构：胶团双电层结构使胶粒都带有相同电荷，相互排斥，故不易聚结。这是使溶胶稳定存在的最重要原因。 ③ 粒子溶剂化：在水溶液中，胶粒、反离子都是水合的粒子，外面有一层水化膜，阻止了胶粒和扩散层中反离子的直接碰撞、接触, 也就防止了胶粒间的聚集。 溶胶稳定存在的原因是胶粒间的排斥作用, 而使溶胶聚沉的原因则是胶粒间的吸引作用。二十世纪四十年代,由杰里亚金(Derjaguin), 朗道(Landau),维韦(Verwey)和奥弗比克(Overbeek)分别提出了溶胶稳定性理论，综合一起简称DLVO理论, 是目前对胶体稳定性及电解质的影响解释比较完善的理论。 DLVO理论的要点： ① 胶团之间既存在着斥力势能，也存在着引力势能。 ② 溶胶的相对稳定性或聚沉取决于斥力势能或引力势能的相对大小。 ③ 斥力势能、引力势能以及总势能都随离子间距离的变化而变化，会出现在某一距离范围内引力势能占优势，而在另一范围内斥力占优势的现象。 ④理论推导表明，加入电解质时, 对引力势能影响不大, 但对斥力势能的影响却十分明显。∴电解质的加入导致系统的总势能发生很大的变化。适当调整电解质的浓度，可得到相对稳定的溶胶。 （1）双电层的斥力 同一种溶胶胶粒都带有相同电性，因此必然产生静电斥力势能，这种斥力的作用在双电层范围内，双电层以外就不存在，且随着两个粒子界面双电子层重叠愈多，这种斥力势能也就愈高，如图 13.9 中曲线， Reerink和Overbeek给出这种情况下，相互作用的斥力势能 的关系如下： 式中 H是半径为 a 的两球之间的最短距离，B 为常数，ε为介电常数，z为分散层中离子的价数，r 称为复合比（complex ratio）即 ： （1）双电层的斥力 对胶粒来说 ，当Φ=ξ时，x 是与介质性质、浓度、温度有关，是与双电层厚度有关的参数。 （2）范德华引力 若两个半径为 a 的双球形胶粒之间最短距离为 H，并当Ha时，则范德华引力势能随距离变化关系式为： A 为常数（Hamaker 常数）是与组成粒子物质的性质及极化率有关，一般在 10-20~10-19J。 （3）总势能 两胶粒