物理化学第十四章 胶体化学.pptVIP

第十四章 胶体分散系统与大分子溶液 Colloid Chemistry 14.1 胶体和胶体的基本特性 按分散相粒子的大小分类 按分散相和介质聚集状态分类 按胶体溶液的稳定性分类 14.2 溶胶的制备与纯化 化学凝聚法 二、溶胶的净化 三、 溶胶的形成条件和老化机制 14.3 溶胶的动力性质 渗透压： 由于胶粒不能透过半透膜，而介质分子或外加的电解质离子可以透过半透膜，所以胶粒有从化学势高的一方向化学势低的一方自发渗透的趋势。 三、沉降与和降平衡 结论: （1）v∝r2，粒子半径增大时，沉降速度显著增加，粒子越小，沉降速度越慢。 （2）v∝1/?，黏度增大时，沉降速度减小。 ——落球式粘度计的设计原理。 3. 超离心力场下的沉降平衡 14.4 溶胶的光学性质 二、 Rayleigh公式 三、超显微镜与粒子大小的测定 14.5 溶胶的电学性质 二、电泳 四、流动电势 五、沉降电势 14.6 双电层理论和?电势 三、胶团的结构 14.7 溶胶的稳定性与聚沉作用 二、 溶胶的稳定理论—DLVO理论 三、 溶胶的聚沉 电解质的聚沉规律 四、 高分子化合物对溶胶的絮凝和稳定作用 14.8 乳状液 14.9 凝胶 一、 凝胶的基本特征和类型 刚性凝胶的质点和骨架均具有刚性，活动性小，对液体的吸收没有选择性，且吸收或释放出液体时自身体积变化很小，属于非膨胀型。如硅胶、V2O5、TiO2、Fe2O3等无机凝胶。 弹性凝胶的质点和骨架均具有柔性，受力变形后能恢复原状而表现出良好的弹性。在吸收或释放出液体时往往改变体积，表现出膨胀性质。如橡胶、明胶、琼脂等大分子化合物溶液所形成的凝胶。 二、 凝胶的制备 由溶胶在一定条件下转变为凝胶的过程称为胶凝作用。 必须满足两个基本条件： （1）降低溶解度，使分散相的固体物质从溶液中以“胶体分散状态”析出； （2）析出的固体质点既不沉淀也不能自由移动，而是形成连续的网状骨架结构。 由溶胶制备凝胶的方法： 1. 改变浓度或温度； 2. 加入非溶剂； 3. 发生化学反应； 4. 加入电解质。 大量电解质对大分子化合物溶液的胶凝作用也称为盐析作用。其作用机理包括电荷的中和与去水(溶剂)化作用两个方面，其中去水化作用更为重要。 三、 凝胶的性质 1. 膨胀作用 凝胶只能吸收与其亲和性很强的液体。 2. 离浆作用 溶胶胶凝后，在放置过程中，凝胶的性质还在不断的变化，这种现象称为老化。 离浆现象是水凝胶在基本上不改变原来形状的情况下，分离出所包含的一部分液体，使构成凝胶网络的颗粒相互收缩靠近，排列得更加有序。 14.10 大分子溶液 二、 聚电解质溶液的渗透压 （2）电离的大分子溶液与纯水的渗透平衡 当加入的大分子物质的量不足时，憎液溶胶的胶粒粘附在大分子上，大分子起了一个桥梁作用，把胶粒联系在一起，使之更容易聚沉—敏化作用，又称为搭桥效应。 1．高分子化合物对溶胶的絮凝作用 高分子的絮凝作用则是由于吸附了溶胶粒子以后，高分子化合物本身的链段旋转和运动，将固体粒子聚集在一起而产生沉淀。 絮凝作用具有迅速、彻底、沉淀疏松、过滤快、絮凝剂用量少等优点，特别对于颗粒较大的悬浮体尤为有效。这对于污水处理、钻井泥浆、选择性选矿以及化工生产流程的沉淀、过滤、洗涤等操作都有极重要的作用。 （聚电解质絮凝剂 无机盐絮凝剂） 高分子化合物絮凝作用的特点： (1) 起絮凝作用的高分子化合物一般要具有链状结构； (2) 任何絮凝剂的加入量都有一最佳值； (3) 高分子的分子质量越大，絮凝效率也越高； (4) 高分子化合物基团的性质对絮凝效果有十分重要的影响 ； (5) 絮凝过程与絮凝物的大小、结构、搅拌的速率和强度等都有关系。 2．高分子化合物对溶胶的稳定作用 在溶胶中加入一定量的高分子化合物或缔合胶体，能显著提高溶胶对电解质的稳定性，这种现象称为保护作用，又称之为空间稳定性。 溶胶被保护以后，其电泳、对电解质的敏感性等会产生显著的变化，显示出一些亲液溶胶的性质，具有抗电解质影响、抗老化、抗温等优良性质。 明胶、蛋白质、阿拉伯胶、淀粉等常被用作溶胶的保护性胶体。 由两种不互溶或部分互溶的液体所形成的粗分散系统称为乳状液。 一、乳状液的类型 水包油型（O/W）：油分散在水中。 油包