第三章__界面双电层结构2简析.ppt

二.电泳 在外电场作用下，分散在液相中的固体粒子的移动称为电泳. 固体粒子可在外电场作用下运动，说明固体粒子带电。 对于电泳： 　1.通过液体粒子的运动，可以确定它是带何种电荷。 　2.溶液中与胶粒所带电荷相反的剩余电荷叫做反离子，在电场作用下，将向相反反向移动。 　3.由电渗速度可以求出电势。 3.6 电动现象 三、流动电势： 在外电场作用下，使液体流过多孔隔膜或矿粉，在隔膜或矿粉两端产生的电势。 四、沉降电势： 带电粒子由于重力或离心力的作用在液体介质中沉降，流体上部与下部之间产生的电势差称为沉降电势。 3.6 电动现象 3.7.胶体的稳定性和双电层结构 所谓的胶体就是固体均匀的分散在溶体中不沉降的液体，这种分散在其中的固体小颗粒叫做胶体粒子，这种微粒的尺寸一般在1-10conmn之间。 胶体溶液在冶金、选矿、化工、材料、环境和分析化学等科学中都是经常碰到的。 而不论是实际应用还是理论研究，最令人关注的一个问题就是胶体的稳定性的问题。 第三章 界面双电层结构 存在于溶液中的胶体粒子常常是带电的，因为胶体微粒比表面非常大，具有很大的表面布斯自由能，可从溶液中有选择地吸附电解质中的某种离子，成为了带电的微粒。 一.胶体的结构 3.7.胶体的稳定性和双电层结构 中性分子团或分子与定位离子构成带电微粒叫做校核。 胶核是带电的，吸引溶液中的反号离子，构成双电层。 一.胶体的结构 3.7.胶体的稳定性和双电层结构 在胶核周围的双电层，也有紧密层和分散层， 胶核与紧密层一起叫做胶粒，胶核与所形成的双电层一起叫做胶团， 紧密层会随着胶核一起运动，而分散层一般不随胶核一起运动，因此，胶团是电中性的，胶粒都是带电的。 3.7.胶体的稳定性和双电层结构 胶团之间接近，这就是胶体的聚合.聚合的结果胶团不断长大，最后从溶液中沉淀出来. 胶团能不能聚合，主要是看两个胶团之间的作用力。 二.两个胶团之间的相互作用 3.7.胶体的稳定性和双电层结构 如果两个胶团之间的吸引力大于排斥力就可以聚合，如果两个胶团之间的排斥力大于吸引力，无疑它们就不可能聚合， 在稀溶液中，两个胶团接近时： 1.胶团间分散层之间作用产生的排斥力。 2.胶体微粒之间范德华吸引力（色散作用）。 3.组成原子的外层电子叠加的斥力。 两个胶团之间的相互作用可以分成两部分，一部分来自于双电层结构，一部分来自于体积和本体的相互作用，归结起来可以表示为 （3－46） 二.两个胶团之间的相互作用 3.7.胶体的稳定性和双电层结构 斥力，双电层作用引起。 如果不考虑双电层，两个胶粒之间的相互吸引作用占优势 双电层之间的排斥力是任意胶体稳定的关键，即双电层之间的作用力是胶体稳定的保护力，这种保护力可分为三种： 1.静电斥力； 2.溶剂外壳的保护作用； 3.渗透斥力，扩散层相交后，重叠区内反离子浓度增加，离子云的对称性遭到破坏，将引起离子云中的电荷重新分布，离子从重叠区向外扩散，溶剂分子从重叠区外向重叠区内扩散，形成渗透斥力。 三.胶体的稳定性与凝结 3.7.胶体的稳定性和双电层结构 要使胶体的凝结长大，可以采取以下措施： 1.加入支持电解质，提高电解质溶液的浓度； 2.加入能接触吸附的离子（表面活性物质），使通过界面的大部分电势都发生在胶核和内紧密层面上，降低电势，使U总进入负势能区。 3.加热，增加胶粒的动能，和增加碰撞的机会，减少离子吸附，破坏溶液化膜。 3.7.胶体的稳定性和双电层结构 3.4 双电层结构模型 * * * * * * * 又称扩散双电层或分散双电层结构模型 3.4 双电层结构模型 二.古依-查普曼模型 第三章 界面双电层结构 界面上的双电层并不是紧密排列在界面两侧的，在溶液一侧剩余电荷是分散排列的，形成分散双电层。 双电层中金属一侧的剩余电荷密度等于溶液一侧的剩余电荷密度。 溶液中反号离子的浓度和双电层的电荷随着与电极表面距离的增加而下降，其规律服从波尔兹曼定律。 电极与离子之间的相互作用类似于离子与离子之间的作用，可用处理中心离子周围电位变化和离子分布类似的方法来处理电极双电层结构。 用类似于De-Hü离子互相理论相同的方法，经过复杂的数学推导，求出电极上剩余电荷密度的表达式 分散层的厚度 微分电容： 3.4 双电层结构模型 二.古依-查普曼模型: 第三章 界面双电层结构 （3－34） （3－32） 微分电容不是常数，而且依赖于界面电势的倒双曲函数，并且与浓度有关。 （3－33） 古依-查普曼模型在很稀溶液中和接近零电荷电势时，计算结果接近实验结果，但也存在下列不足 1.当电极电位偏离零电荷电位较大和在很浓溶液中，根据这个模型所得到的曲线的形状与实验结果不符。理论计算出的电位值比实验