第十四章 胶体与大分子溶液5.20.ppt

溶胶的特性（憎液溶胶） 胶团的结构 胶团的结构 胶团的结构 胶团的结构 §14.2 溶胶的制备与净化 2. 凝聚法 溶胶的净化 溶胶的渗透压 沉降和沉降平衡 §14.4 溶胶的光学性质 光散射现象 光散射的本质 * 把一种或几种物质分散在另一种物质中就构成分散体系。 其中，被分散的物质称为分散相 ，另一种物质称为分散介质。 分散相和分散介质 按分散相粒子的大小，通常有三种分散系统 1.分子分散系统 2.胶体分散系统 3.粗分散系统 分子分散系统——溶液 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，分子半径在1 nm 以下 。 胶体分散系统——牛奶 分散相粒子的半径在1 nm~100 nm之间，目测是均匀的，但实际是多相不均匀系统。 粗分散系统——浑浊的石灰水 当分散相粒子大于100nm，目测是混浊不均匀系统，放置后会沉淀或分层。 §14.1 胶体和胶体的基本特性 胶体分散系统的分类 胶团的结构 胶体分散系统的分类 按分散介质的聚集状态 （P407表格） 按胶体溶液的稳定性和胶体粒子的结构 憎液溶胶 亲液溶胶 液溶胶：液体作为分散介质，悬浮体、牛奶、泡沫 气溶胶：气体作为分散介质，雾、烟、尘 固溶胶：固体作为分散介质，泡沫塑料、有色玻璃 根据胶体系统的性质至少可分为两大类： （1）憎液溶胶 系统具有很大的相界面，很高的表面Gibbs自由能，很不稳定，极易被破坏而聚沉 由难溶物分散在分散介质中所形成的溶胶 ，粒子都是由很大数目的分子构成，大小不等 聚沉之后往往不能恢复原态，因而是热力学中的不稳定和不可逆系统。 （2）亲液溶胶 大（高）分子化合物的溶液通常属于亲液溶胶 它是分子溶液，但其分子的大小已经到达胶体的范围，因此具有胶体的一些特性（例如：扩散慢，不透过半透膜，有Tyndall效应等等） 若设法去除大分子溶液的溶剂使它沉淀，重新再加入溶剂后大分子化合物又可以自动再分散，因而它是热力学中稳定、可逆的系统。 （1）特有的分散程度 粒子的大小在1~100 nm之间，因而扩散较慢，不能透过半透膜，渗透压低但有较强的动力稳定性和乳光现象。 （2）多相不均匀性 具有纳米级的粒子是由许多离子或分子聚结而成，结构复杂，有的保持了该难溶盐的原有晶体结构，而且粒子大小不一，与介质之间有明显的相界面，比表面很大。 （3）易聚结不稳定性 因为粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学不稳定系统，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒子会自动聚结成大粒子。 形成憎液溶胶的必要条件是： （1）分散相的溶解度要小； （2）还必须有稳定剂存在，否则胶粒易聚结而 聚沉。 胶粒的结构比较复杂，先有一定量的难溶物分子聚结形成胶粒的中心，称为胶核； 然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子，形成紧密吸附层；由于正、负电荷相吸，在紧密层外形成反号离子的包围圈，从而形成了带与紧密层相同电荷的胶粒；胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。 胶核吸附离子是有选择性的，首先吸附与胶核中相同的某种离子，用同离子效应使胶核不易溶解 例1：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓ [(AgI)m n I – (n-x)K+]x– xK+ 胶核 胶粒 胶团 胶团的图示式： 胶核 胶粒(带负电) 胶团(电中性) 胶团的结构表达式 ： 过量的 KI 作稳定剂 例2：AgNO3 + KI → KNO3 + AgI↓ [(AgI)m n Ag+ (n-x)NO3–]x+ x NO3– 胶核 胶粒 胶团 胶团的图示式： 过量的 AgNO3 作稳定剂 胶团的结构表达式： 胶核 胶粒(带正电) 胶团(电中性) 制备溶胶必须使分散相粒子的大小落在胶体分散系统的范围之内，并加入适当的稳定剂。制备方法大致可分为两类： （1）分散法 用机械、化学等方法使固体的粒子变小 （2）凝聚法 使分子或离子聚结成胶粒 溶胶的制备 用这两种方法直接制出的粒子称为原级粒子。 (1) 研磨法 这种方法适用于脆而易碎的物质，对于柔韧性的物质必须先硬化后再粉碎。例如，将废轮胎粉碎，先用液