胶体分散系统_14章.ppt

3．流动电势（电渗的逆过程） 在外力作用下，使液体沿着固体表面流动，由此产生的电势叫流动电势。 4．沉降电势（电泳的逆过程） 在外力作用下，使带电粒子相对于液相运动，所产生的电势降，称为沉降电势。 动电现象 如前所述，当固体（粒子）与液体接触时，或电离，或吸附，使固相带电。 但整个溶胶体系是电中性的，故液相中必有与固相等量反号的过剩离子存在。 这些过剩离子称为“反离子”。 §14.6 双电层理论和ζ电势 Mie scattering is not strongly wavelength dependent and produces the almost white glare around the sun when a lot of particulate material is present in the air. It also gives us the the white light from mist and fog. Mie scattering Rayleigh and Mie Scattering??????? 二、瑞利（Rayleigh）散射公式 1871年，瑞利从理论上研究了光散射，导出溶胶的光散射公式 —— 瑞利公式。 对于单位体积的被研究体系，散射光的总能量为： — Rayleigh 公式 A：入射光振幅； ?：单位体积的粒子数； V：每个粒子的体积； ?：入射光的波长； n1：分散相折射率； n2：分散介质折射率。 公式的适用范围（前提条件）： 1）散射质点比光的波长小得多： 对于自然光 ( 400 ~700nm)，需 r ? 47 nm； 2）稀溶胶，质点间距离较大，无相互作用； 3）质点为各向同性，非导体，不吸收光。 分析讨论Rayleigh公式 1）I ? 1/ ?4 入射光波长越短，散射越强。 对于白色入射自然光，通过溶胶溶液后，在侧面看时呈兰、紫色（散射强），而从正面看时则呈红、橙色（透射强）。 例如 i) 天空呈蔚蓝色，是阳光的散射光； ii) 车辆在雾、雨天行驶时，前灯需用黄色灯，以减少散射，照得远； iii) 早晨和傍晚的太阳光需穿过很厚的大气照到地球表面，由于散射作用，照到地球表面的阳光呈红色（此为透射光）。 散射测量： 采用短波长光线（如436nm汞线）光源以增强散射效果。 iii) 粒径 的下限并不严格，对于半径 ? ? 的高分散体系，都有光的散射现象（如真溶液也有，但 粒子小小，所以 I散 也小，Tyndall 现象不明显）； 2）I ? V 2 （适用于 r：2.5 ~ 47 nm 范围） i) 溶胶中，I散(大质点) ?? I散(小质点)，因此光散射测量中体系除尘清洁十分必要。 ii) 散射并非溶胶特有性质，但溶胶的 I散 最强 ? 即 Tyndall 现象。所以可以用 Tyndall 现象判别溶胶与真溶液。 3）分散相的折射率 n1 与分散介质的 n2 相差越大，I散 越强 例如： a）蛋白质溶液与 BaSO4的溶胶粒子大小相近，但 BaSO4的折射率较大，所以散射也较蛋白质溶液强； b）纯液体或气体由于密度的涨落，局部的折射率会有某些改变，因此也会产生散射作用 —— 即光学不均匀导致光散射 4）I散 与溶胶重量浓度 c 的关系 若实验条件固定，令 则K为一常数，瑞利公式可以写成 设分散相粒子的密度为?，浓度为c ( kg/L ) ，则 设粒子为球形 代入上式 即，已知一份溶胶的粒子大小，可求得相同重量浓度的另一份溶胶的粒子大小。 即，已知一份溶胶的重量浓度，可求相同粒子大小的另一份溶胶的重量浓度。 乳光计原理 肉眼的分辨极限：0.2 mm 普通显微镜分辨极限：200 nm ， 放大1000 倍 更细的胶粒 (如符合 Rayleigh 公式的胶粒 ) 超显微镜： 即用足够强的入射光从侧面照射溶胶，在黑暗的背景下，用普通显微镜来观察 Tyndall 现象。 三、超显微镜简介 在黑暗的背景上，由于散射作用，胶粒成为一个个明亮的光点，可以清楚地看到其 Brown 运动。 超显微镜的分辨率可提高到 5 ~150 nm。 超显微镜特点： 1）只能确定质点的存在和位置（光亮点），而看不到它的大小和形状（光点通常比粒子本身大多倍），但电子显微镜可以。 2）超显微镜对折射率（n）差较小的大分子溶液体系，由于Tyndall 效应不明显，不能适用。 1）推测溶胶粒子的大小： 测定胶体 (粒) 的密度 ?，配制浓度为 c (kg/L)的溶胶，利用超显微镜观察单位体积内的胶粒数 ? (个/ L)，则每个胶粒的质量： 超显微镜的应用 单个胶粒的大小： （测得的V 为平均值） 2）推测胶粒的形状及对称性 胶粒的向光