第十二章 胶体化学.pptVIP

古依－查普曼模型正确反映了反离子在扩散层中分布的情况，及相应电势的变化，并区分了?与?0的不同。这些观点在今天看来仍是正确的。缺点：1)没有给出?电势的具体位置及意义2)没有考虑胶粒表面上的固定吸附层*第30页，共62页，星期日，2025年，2月5日1924年，斯特恩提出扩散双电层模型。他认为：1)离子有一定的大小；2)质点与表面除静电作用外，还有范德华作用；因此表面可形成一固定吸附层，此层称为Stern层。??称为斯特恩电势?为滑动面与溶液本体之间的电势差Stern模型：固定层＋扩散层固体表面Stern层滑动面距离3)斯特恩(Stern)双电层模型*第31页，共62页，星期日，2025年，2月5日当溶液中电解质浓度增加时，介质中反离子的浓度加大，将压缩扩散层使其变薄，把更多的反离子挤进滑动面以内，使?电势在数值上变小，?电势的大小，反映了胶粒带电的程度?电势?，表明：胶粒带电?，滑动面与溶液本体之间的电势差?，扩散层厚度??=0时，为等电点，u=0，溶胶极易聚沉滑动面*第32页，共62页，星期日，2025年，2月5日斯特恩模型:给出了?电势明确的物理意义，解释了溶胶的电动现象，解释了电解质浓度对溶胶稳定性的影响，使人们对双电层的结构有了更深入的认识。*第33页，共62页，星期日，2025年，2月5日（1）电泳在外电场的作用下，胶体粒子在分散介质中定向移动的现象，称为电泳。界面法移动法电泳装置实验测出在一定时间内界面移动的距离，可求得粒子的电泳速度，由电泳速度可求出胶体粒子的?电势。2.溶胶的电动现象NaCl溶液Fe(OH)3溶胶+-*第34页，共62页，星期日，2025年，2月5日对于球形质点：当粒子半径r较大双电层厚度?-1较小即?r1，质点表面可当作平面处理，有：或式中：v?电泳速度，单位为m·s-1；E?电场强度（或称电位梯度），单位为V·m-1；u?胶核的电迁移率，单位为m2·V-1·s-1，表示单位场强下的电泳速度；??介质的介电常数，单位为F·m-1，?=?r·?0;?r?相对介电常数，?0?真空介电常数；??介质的粘度，单位为Pa·s。Smoluchowski公式(斯莫鲁科夫斯基)*第35页，共62页，星期日，2025年，2月5日当球形粒子半径r较小双电层厚度?-1较大即?r1时:?H?ckel公式该式一般用于非水体系电泳应用广泛，例如：利用电泳速度不同，可将蛋白质分子、核酸分子分离；在医学上可利用血清的纸上电泳，分离各种氨基酸和蛋白质；在陶瓷工业中，利用电泳将粘土与杂质分离，得到高纯度的粘土等等。*第36页，共62页，星期日，2025年，2月5日（2）电渗在外电场作用下，分散介质通过多孔固体（膜）而定向移动的现象，称为电渗。电渗产生的原因：当固体与液体接触时，由于两相对电子的亲和力不同，固体表面会带电，形成双电层，而毛细孔则被双电层所充满，带相反电荷。因此通电时液体一般会向某一极运动。电渗可用于纸浆脱水、陶坯脱水等。*第37页，共62页，星期日，2025年，2月5日（3）流动电势在外力作用下，迫使液体通过多孔隔膜（或毛细管）定向流动，在多孔隔膜两端所产生的电势差，称为流动电势。（可视为电渗的逆过程）P：电位差计*第38页，共62页，星期日，2025年，2月5日（4）沉降电势分散相粒子在重力场或离心力场的作用下迅速移动时，在移动方向的两端所产生的电势差，称为沉降电势。（可视为电泳的逆过程）*第39页，共62页，星期日，2025年，2月5日四种电现象的相互关系：电泳电渗流动电势沉降电位（液体静止，固体粒子运动）（固相不动，