基础化学2.溶液与胶体.pptVIP

3、溶胶的电学性质——电游 在直流电场作用下，溶胶的分散相粒子在分散 介质中的定向移动称为电泳。 产生电泳现象，说明溶胶粒子带有电荷，如果带有正电荷(称为正溶胶)，电泳时将移向负极；如果带有负电荷，电泳时则移向正极。 图2-7 电泳示意图 + － 有色溶胶 说明溶胶粒子带正电荷 ① 吸附作用：溶胶的分散相粒子是相对较小的固体颗 粒，具有很大的比表面， 因此表现出强烈的吸附作 用，可将溶液中的离子吸附在其表面而带电荷。 其主要原因有两种： ② 解离作用：有些溶胶的粒子是通过其表面基团的解离而产生电荷的 H2SiO3 = SiO3 2- + 2H+ H+离子扩散至介质中去，而离子SiO32-留在粒子表面，结果使粒子表面带负电荷，生成负溶胶。 理 论 解 释 溶胶的许多性质也与其结构有关,以AgI溶胶为例 来说明溶胶的形成及结构。 形成胶核 选择性吸收形成吸附层，构成胶粒 形成胶团 二、溶胶的结构 1、胶核的形成 将AgNO3稀溶液与KI稀溶液混合后，将发生 如 下的化学反应： AgNO3 + KI = AgI + K+ + NO3- 2、胶核的选择性吸附 胶核具有很大的比表面，选择性地吸附与其组成 有关的、浓度较大的离子，使得胶核带电。 3、胶粒的构成 体系中的与胶核所带电荷电性相反的离子称为反离子。由于受到较强的静电作用力，因而靠近胶核的反离子较紧密地束缚在胶核周围，与胶核表面吸附的离子共同组成吸附层，吸附层与胶核构成胶粒。 4、胶团的构成 较外层的x个反离子，由于受到的静电作用力很弱，很疏松地分布在胶粒周围，称为扩散层。胶粒和扩散层包括在一起称为胶团。 ｛ [AgI]m n Ag+ ·（n-x）NO3- ｝x+ · x NO3- 胶核 吸附层 扩散层 胶粒 胶团 AgI Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- NO3- 碘化银胶团的结构示意图 胶核 吸附层 扩散层 胶粒 胶团 相 关 图 表 从理论上讲，溶胶是热力学不稳定体系，胶粒有相互聚集成大颗粒而沉降析出的趋势，实际上经过纯化的溶胶不会沉降析出。 原因主要有如下两点： ① 胶粒的静电排斥作用； ② 水化膜的保护作用。 胶粒中的吸附离子和反离子都是水化的，所以胶粒是带有水化膜的粒子。水化膜犹如一层弹性隔膜，起到了防止运动中的胶粒在碰撞时互相合并聚集变大的作用。 1、 溶胶的稳定因素 三、溶胶的稳定因素和聚沉 溶胶的稳定性是相对的、有条件的，只要减弱或消除使溶胶稳定的因素，就能使胶粒聚集成较大的颗粒而聚沉。 2、 溶胶的聚沉 在溶胶体系中加入少量电解质后，增加了体系中离子的浓度，将有较多的反离子“挤入”吸附层，从而减少甚至完全中和了胶粒所带电荷，使胶粒之间的相互斥力减少甚至丧失。 （1）电解质对溶胶的聚沉作用 聚沉值是使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉 所需电解质溶液的最低浓度 （a）由与胶粒电性相反的离子引起的 （b）同价离子的聚沉也略有不同 离子的价数越高，其聚沉能力越大 聚沉负溶胶能力：AlCl3 ＞ MgCl2 ＞ NaCl Cs+＞ Rb+ ＞ K+ ＞ Na+ ＞ Li+ Cl-＞ Br- ＞ I- 聚沉正溶胶能力：K3 [Fe(CN)6]＞ K2SO4 ＞ KCl 与电解质聚沉作用不同之处在于只有两种溶胶的胶粒所带电荷完全中和时，才会完全聚沉，否则可能聚沉不完全，甚至不聚沉。 实际意义: ① 制药过程中, 利用溶胶的聚沉，快 速地把有效成分从原药中分离出来。 ② 现实生活中，在水中加入明矾 KAl(SO4)·12H2O ，使水得到净化。 （2）溶胶的相互聚沉作用 溶胶分散相粒子小于粗分散系而大于分子分散系，因此，制备溶胶有两种途径。 1、分散法制备溶胶 （1）研磨法 研磨法适用于脆而易碎的物质，实验室和工业上常用胶体磨、研压机等机械粉碎固体物质，再加适当稳定剂制得溶胶。 四、溶胶的制备 （2）超声波法 由高频震荡器发出频率100~1000kHz的超声波作用于粗分散系体系受到急速而强有力的弹性波冲击，最后可分散成溶胶。 利用超声波法可以制备硫、石膏、石墨等物质的水溶胶。 （3）电弧法(电分散法) 水中应预先加少许氢氧化钠作为稳定剂。盛水的容器必须保持