第八章胶体分散系统-finalppt课件

1、第八章第八章 胶体分散系统胶体分散系统1 1溶胶的分类和基本特性溶胶的分类和基本特性 2 2溶胶的制备和净化溶胶的制备和净化 3 3溶胶的动力学性质溶胶的动力学性质4 4溶胶的光学性质溶胶的光学性质 5 5溶胶的电学性质溶胶的电学性质 6 6溶胶的稳定性和聚沉作用溶胶的稳定性和聚沉作用 7 7乳状液、泡沫和气溶胶乳状液、泡沫和气溶胶 基本内容基本内容A. 1861年年,Thomas Graham提出的胶体提出的胶体前言前言1. 胶体化学发展简史胶体化学发展简史:2. 胶体化学所研究的对象胶体化学所研究的对象:B. 40年后，韦曼的发现年后，韦曼的发现原因：糖、无机盐等能结晶；胶体类原因：糖、无

2、机盐等能结晶；胶体类Al(OH)3，明胶等不能结晶，明胶等不能结晶.A. 基本特性；基本特性；B. 由基本特性所决定的光学由基本特性所决定的光学, 电学电学, 动力学性质动力学性质;C. 基本特性产生的原因基本特性产生的原因, 影响因素影响因素, 变化规律变化规律;C. 药物的稳定性：除易引起变质的有害胶体，注意溶胶药物的稳定性：除易引起变质的有害胶体，注意溶胶 的相互凝结。的相互凝结。3. 胶体化学同医药学的关系胶体化学同医药学的关系:A. 杀菌：如果用蛋白银溶胶作杀菌剂，不但有强烈的杀菌：如果用蛋白银溶胶作杀菌剂，不但有强烈的 杀菌功效，还能避免对肌体的刺激作用；杀菌功效，还能避免对肌体的

3、刺激作用；B. 防腐：将硝酸汞、明胶和氯化钠的混合物制成胶态防腐：将硝酸汞、明胶和氯化钠的混合物制成胶态 甘汞，就比甘汞粒粉具有较高的防腐作用；甘汞，就比甘汞粒粉具有较高的防腐作用；前言前言分散系统的分类分散系统的分类分散系统：一种或几种物质分散在另一种物质中所形成的系统分散系统：一种或几种物质分散在另一种物质中所形成的系统 分分 散散 相：非连续形式存在的被分散的物质相：非连续形式存在的被分散的物质分类：分类：分散系统分散系统分散相直径分散相直径/n/nm均相系统均相系统（真溶液）（真溶液）小分子溶液小分子溶液 100分散介质：连续相形式存在的物质分散介质：连续相形式存在的物质第一节第一节

4、溶胶的分类和基本特征溶胶的分类和基本特征内内 容容一一. 溶胶分类溶胶分类二二. 溶胶的基本特性溶胶的基本特性一一. 溶胶分类溶胶分类（一按分散介质的聚集状态分类：（一按分散介质的聚集状态分类： 分散介质分散介质分散相分散相名称名称实例实例气气液液固固气溶胶气溶胶云云, 雾雾, 喷雾喷雾烟烟, 粉末粉末液液气气液液固固泡沫泡沫乳状液乳状液液溶胶或悬浮液液溶胶或悬浮液肥皂泡沫肥皂泡沫牛奶牛奶, 含水原油含水原油金溶胶金溶胶, 油墨油墨, 泥浆泥浆固固气气液液固固固溶胶固溶胶泡沫塑料泡沫塑料珍珠珍珠, 蛋白石蛋白石有色玻璃有色玻璃, 某些合金某些合金例如：云，牛奶，珍珠一一. 溶胶分类溶胶分类一一

5、. 溶胶分类溶胶分类（二按分散相与分散介质的亲合力分类（二按分散相与分散介质的亲合力分类 胶体分散系胶体分散系憎液溶胶憎液溶胶多分子聚集体多分子聚集体 稳定体系稳定体系高分子溶液高分子溶液 如：蛋白质、明胶如：蛋白质、明胶溶胶溶胶 如金溶胶、硫化砷溶胶如金溶胶、硫化砷溶胶亲液溶胶亲液溶胶缔合胶体缔合胶体有相界面有相界面s l两相）两相） 多相不稳定体系多相不稳定体系无相界面无相界面 单分子单相稳定体系单分子单相稳定体系胶束溶液胶束溶液二二. 溶胶的基本特性溶胶的基本特性溶胶是一定条件下形成的特殊状态，并非物质的本性，如溶胶是一定条件下形成的特殊状态，并非物质的本性，如 NaCl水水NaCl溶液

6、溶液 胶体胶体有机有机硫磺硫磺水水溶胶溶胶 真溶液真溶液乙醇乙醇这种特殊状态，有三个基本特征这种特殊状态，有三个基本特征: 1. 特定分散度特定分散度2. 多相性多相性 s、l 两相两相 3. 聚结不稳定性聚结不稳定性 1100 nm 粒子小，粒子小，A大，大，am大大 G G表面大表面大第二节第二节 溶胶的制备和净化溶胶的制备和净化内内 容容一一. 溶胶的制备溶胶的制备 二二. 溶胶净化溶胶净化 三三. 均匀分散胶体均匀分散胶体 四四. 纳米粒子和纳米技术纳米粒子和纳米技术 二种途径：二种途径： 一一. 溶胶的制备溶胶的制备 溶胶的直径在溶胶的直径在 1100 nm1100 nm之间之间1分

7、散法分散法2凝聚法凝聚法胶体系统胶体系统1100 nm分子分散系分子分散系统统 100 nm超声波法超声波法研磨法研磨法电弧法电弧法胶溶法胶溶法物理凝聚法物理凝聚法化学凝聚法化学凝聚法改变溶剂法改变溶剂法 一一. 溶胶的制备溶胶的制备 研磨法：研磨法：1 1分散法分散法盘式胶体磨盘式胶体磨用机械粉碎的方法将固体磨细。用机械粉碎的方法将固体磨细。 一一. 溶胶的制备溶胶的制备 电弧法电弧法先分散后凝聚先分散后凝聚一一. 溶胶的制备溶胶的制备 超声波分散法超声波分散法只用来制备乳状液只用来制备乳状液一一. 溶胶的制备溶胶的制备 胶溶法：加入盐使已沉淀的物质重新转化为溶胶。胶溶法：加入盐使已沉淀的物

8、质重新转化为溶胶。胶溶剂：稳定剂胶溶剂：稳定剂如钠的苯溶胶制备如钠的苯溶胶制备 接真空泵接真空泵液态空气液态空气钠钠苯苯苯苯接受管接受管点击此处演示 物理凝聚法物理凝聚法 一一. 溶胶的制备溶胶的制备 2 2凝聚法凝聚法 化学凝聚法化学凝聚法 如：水解反应制备如：水解反应制备Fe (OH)3溶胶溶胶 FeCl3 +3H2O Fe (OH)3 + 3HCl一一. 溶胶的制备溶胶的制备 凡能有沉淀析出的化学反应都可能用来制备相应溶胶凡能有沉淀析出的化学反应都可能用来制备相应溶胶 使溶解度骤变，如使溶解度骤变，如 松香在乙醇中：溶松香在乙醇中：溶 水水点击此处演示水中：不溶水中：不溶 溶胶溶胶 改变

9、溶剂法改变溶剂法 二二. 溶胶净化溶胶净化 溶溶胶胶溶胶溶胶1渗析法渗析法 普通渗析普通渗析 半透膜半透膜电渗析电渗析 水水+半透膜半透膜水水水水二二. 溶胶净化溶胶净化 2超过滤法超过滤法减压过滤减压过滤 加压过滤加压过滤 真空泵真空泵压缩空气压缩空气半透膜半透膜半透膜半透膜：小分子电解质滤去，再用介质重新分散：小分子电解质滤去，再用介质重新分散 溶胶溶胶1100 nm净化净化制备制备分分散散法法研磨法研磨法电弧法电弧法超声波法超声波法胶溶法胶溶法凝凝聚聚法法物理凝聚法物理凝聚法化学凝聚法化学凝聚法更换溶剂法更换溶剂法渗析法渗析法普通渗析普通渗析电渗析电渗析超过滤法超过滤法减压过滤减压过滤加

10、压过滤加压过滤溶胶的制备和净化溶胶的制备和净化三均匀分散胶体三均匀分散胶体 制备需满足的条件：制备需满足的条件： (1) 暴发性成核，使速率暴发性成核，使速率 r晶核形成晶核形成 r晶体长大晶体长大 (2) 同步长大同步长大 运用：运用： (1) 验证基本理论验证基本理论 (2) 理想的标准材料理想的标准材料 (3) 新材料新材料 (4) 催化剂性能的改进催化剂性能的改进 (5) 制造特种陶瓷制造特种陶瓷 四四. 纳米粒子和纳米技术纳米粒子和纳米技术 纳米粒子：尺度为纳米粒子：尺度为1100 nm之间的粒子之间的粒子 1. 纳米粒子的结构和特性纳米粒子的结构和特性(1) 小尺寸效应小尺寸效应

11、(2) 表面效应表面效应 (3) 量子尺寸效应量子尺寸效应 (4) 宏观量子隧道效应宏观量子隧道效应2纳米粒子的制备方法纳米粒子的制备方法3纳米技术在药学中的应用纳米技术在药学中的应用 第三节第三节 溶胶的动力性质溶胶的动力性质内内 容容一一. Brown运动运动二二. 扩散和渗透扩散和渗透三三. 重力沉降与沉降平衡重力沉降与沉降平衡一一. Brown运动运动Brown运动：运动：1定性解释定性解释 布朗运动是由于介质分子、离子热运动撞击悬浮胶粒的结果。布朗运动是由于介质分子、离子热运动撞击悬浮胶粒的结果。 粗粒布朗运动(a)溶胶粒子在介质溶胶粒子在介质中无规则的运动中无规则的运动 一一. B

12、rown运动运动xx其关系：其关系： 若在时间若在时间 t 内观察布朗运动位移内观察布朗运动位移 ，x2定量计算定量计算r、 、T 则则Brown运动越明显！运动越明显！x rtLRTx3 Einstein-Brown运动公式：运动公式：Brown运动平均位移的计算运动平均位移的计算 该公式把粒子的位移与粒子的大小该公式把粒子的位移与粒子的大小r、 、T等联系起来。等联系起来。一一. Brown运动运动 rtLRTx3 很容易在显微镜下观察，由此可求得溶胶粒子半径很容易在显微镜下观察，由此可求得溶胶粒子半径 x与粒径与粒径 r 成反比；成反比； 2x（1 1平均位移平均位移 粗粒：粗粒：小到观

13、测不到，粒子几乎静止不动。小到观测不到，粒子几乎静止不动。x 溶胶：溶胶： 真溶液：真溶液： 无法在显微镜下观察到其运动无法在显微镜下观察到其运动（2 2可以从已知半径可以从已知半径r r 的离子的平均位移的离子的平均位移 计算计算 L。xr 很大，很大，阐明：阐明：二二. 扩散和渗透扩散和渗透 在有浓度梯度时，溶胶粒子因热运动而从高浓度向在有浓度梯度时，溶胶粒子因热运动而从高浓度向低浓度移动的现象。低浓度移动的现象。 1分散分散 二二. 扩散和渗透扩散和渗透ddcx水平方向浓度梯度：水平方向浓度梯度：ddnt则扩散速度：则扩散速度：（与浓度梯度和（与浓度梯度和 AB 截面积截面积 A 成正比

14、）成正比）设通过设通过AB面的扩散量为面的扩散量为n，斐克第一定律“”表示扩散发生在浓度降低的方向：表示扩散发生在浓度降低的方向：ddcxddnt 用公式表示为：用公式表示为：D的物理意义：单位浓度梯度、单位时间内通过单位的物理意义：单位浓度梯度、单位时间内通过单位截面积的粒子量。截面积的粒子量。二二. 扩散和渗透扩散和渗透dxdcADdtdn mols1 扩散系数扩散系数 面积面积 浓度梯度浓度梯度 0。二二. 扩散和渗透扩散和渗透该式把扩散系数与粒子半径联系在一起，阐明该式把扩散系数与粒子半径联系在一起，阐明:r、T，D，粒子越容易扩散，粒子越容易扩散!2126xRTDtLrEinstei

15、n-Brown运动位移方程：运动位移方程：运用：运用：34()3MrL胶粒：胶粒：扩散实验测定扩散实验测定x D r M 设在设在 t 时间内粒子的扩散距离为时间内粒子的扩散距离为 , 则根据斐克第一定律可导则根据斐克第一定律可导出出x二二. 扩散和渗透扩散和渗透2浸透浸透 溶剂溶剂溶液溶液半透膜半透膜（只允许溶剂通过）（只允许溶剂通过）（1定义：溶剂水分子通过半透膜，由纯溶剂进入溶液定义：溶剂水分子通过半透膜，由纯溶剂进入溶液 （或由稀溶液进入浓溶液的自发过程。（或由稀溶液进入浓溶液的自发过程。 二二. 扩散和渗透扩散和渗透（2渗透压力渗透压力稀溶液稀溶液浓溶液浓溶液半透膜半透膜（只允许溶剂

16、通过）（只允许溶剂通过）渗透压渗透压p1p2渗透压渗透压 = p2 p1将纯溶剂与溶液用半透膜隔开时，为维持渗将纯溶剂与溶液用半透膜隔开时，为维持渗透平衡而需要给溶液施加的额外压力。透平衡而需要给溶液施加的额外压力。纯溶剂纯溶剂溶液溶液半透膜半透膜（只允许溶剂通过）（只允许溶剂通过）渗透压渗透压p渗透压渗透压 = p二二. 扩散和渗透扩散和渗透（3渗透压力与浓度、温度的关系渗透压力与浓度、温度的关系（4反渗透：反渗透：非电解质稀溶液：非电解质稀溶液：cRT 范特荷甫公式范特荷甫公式 c 很小很小 很小很小 溶胶：溶胶： cRT 施加外压，使溶剂分子从溶液一侧透过半透膜进入施加外压，使溶剂分子从

17、溶液一侧透过半透膜进入纯溶剂或稀溶液一侧。纯溶剂或稀溶液一侧。 （5溶胶的渗透压特征：溶胶的渗透压特征： 一个溶胶粒子产生渗透压的作用只相当于一个普通分子；一个溶胶粒子产生渗透压的作用只相当于一个普通分子； 溶胶的渗透压至多只是原来溶液的几千分之一；溶胶的渗透压至多只是原来溶液的几千分之一； 溶胶的渗透压可随着其聚结的进行而逐渐减小。溶胶的渗透压可随着其聚结的进行而逐渐减小。纯水向红萝卜内渗透纯水向红萝卜内渗透 渗透原理被用渗透原理被用来处理尿毒症来处理尿毒症. 在人工肾里在人工肾里, 病人的血液在病人的血液在玻璃软管玻璃软管(用作用作半透膜半透膜)循环循环, 血液里的小分血液里的小分子废物向

18、管外子废物向管外渗透渗透, 从而使从而使血液得到净化血液得到净化.二二. 扩散和渗透扩散和渗透三三. 重力沉降与沉降平衡重力沉降与沉降平衡悬浮在液态介质中的密度比介质大的粒子受重力作用下沉的现象悬浮在液态介质中的密度比介质大的粒子受重力作用下沉的现象沉降沉降 粒子浓集粒子浓集 分散分散 粒子分散粒子分散 粒子小，力场小粒子小，力场小 分散分散 粒子大或力场大粒子大或力场大 沉降沉降 分散沉降相当分散沉降相当 平衡平衡 沉降与扩散是两个相对抗的运动沉降与扩散是两个相对抗的运动 两者对抗有三种形态两者对抗有三种形态 沉降：沉降： 三三. 重力沉降与沉降平衡重力沉降与沉降平衡1. 重力沉降重力沉降

19、平衡力：平衡力： F沉沉 = F阻阻 F沉沉 = F重重 F浮浮= Vg V0g F沉沉 F阻阻 gr0334 F阻阻= 6rv 6rv gr0334 沉降速度沉降速度 沉降分析法，测沉降分析法，测v求粒径求粒径r (2) 落球式粘度计，测落球式粘度计，测r, v求求 运用运用 grv0292 重力沉降速度公式重力沉降速度公式粗分散体系的粒子粗分散体系的粒子 ：颗粒比较大，布朗运动很不明显：颗粒比较大，布朗运动很不明显 三三. 重力沉降与沉降平衡重力沉降与沉降平衡2. 沉降平衡沉降平衡 如果粒径不太大时如果粒径不太大时 平衡力：平衡力： F沉沉 = F扩扩 gr0334 dhdccLRT 21

20、210334hhccdhRTLgrcdc 平衡浓度：平衡浓度：F沉沉 F扩扩 12031234hhRTLgrccln 高度分布公式高度分布公式三三. 重力沉降与沉降平衡重力沉降与沉降平衡 12031234hhRTLgrccln r r （ - 0 - 0） （h2 - h1h2 - h1） 小粒小粒h1h2大粒大粒h1c1h2c2 溶胶粒子在容器底部的浓度最大，随高度溶胶粒子在容器底部的浓度最大，随高度，浓度呈指数，浓度呈指数那么那么c2 / c1） 即即c2 / c1）1三三. 重力沉降与沉降平衡重力沉降与沉降平衡 12031234hhRTLgrccln 当当 c1 = 2c2c1 = 2c

21、2时时 (h2 - h1) 1/2 (h2 - h1) 1/2 粒子浓度降低一半粒子浓度降低一半时所需的高度时所需的高度 当当 r r （ - 0 - 0）此时：此时：211/230ln243RThhrgL运用：运用： 可计算或计算可计算或计算 r (r M) (h2 - h1) 1/2 第四节第四节 溶胶的光学性质溶胶的光学性质内内 容容一一. 溶胶的光散射现象溶胶的光散射现象二二. 光散射定律光散射定律Reyleigh公式公式三三. 溶胶的颜色溶胶的颜色四四. 光学方法测定粒子大小光学方法测定粒子大小 一溶胶的光散射现象一溶胶的光散射现象光通过分散系统时基本现象：光通过分散系统时基本现象：

22、 真溶液真溶液粗分散粗分散溶胶溶胶透明透明有色有色(补色补色)混浊混浊乳光乳光透射透射吸收吸收反射反射散射散射吸收：取决于化学组成吸收：取决于化学组成 透射：粒径透射：粒径 波长波长散射：粒径散射：粒径 波长波长一溶胶的光散射现象一溶胶的光散射现象Tyndall效应效应 景象：暗室中光线通过溶胶时形成的景象：暗室中光线通过溶胶时形成的“光柱光柱” 成因：成因： 二次光源二次光源散射是溶胶特有的现象：散射是溶胶特有的现象： 入射光入射光电磁场电磁场作用作用4CuSO 溶溶液液光源光源Fe(OH)3溶胶溶胶2222221242212242nnA VInn二光散射定律二光散射定律Reyleigh公式

23、公式(2) I (3) I V(4) I 与折光率差与折光率差 n 有关有关(1) 41 I浊度法测定溶胶的浓度浊度法测定溶胶的浓度: I1I2=c1c2 适用范围：适用范围：r | 0 | | | |三三. 溶胶表面双电层理论溶胶表面双电层理论 电势体现了粒子的有效电荷，电势体现了粒子的有效电荷，其大小是溶胶稳定性的主要因素。其大小是溶胶稳定性的主要因素。留意：留意： 0电位电位距离距离x kx e0 反离子反离子 定位离子定位离子 滑动面滑动面 扩散双电层模型的优点：扩散双电层模型的优点：提出了反离子的扩散状分布提出了反离子的扩散状分布区别了区别了 0 0 和和 扩散双电层模型的缺点：扩散

24、双电层模型的缺点：未能给出未能给出 电势更为明确的物理意义电势更为明确的物理意义不能解释有些实验事实不能解释有些实验事实三三. 溶胶表面双电层理论溶胶表面双电层理论3. 吸附扩散双电层吸附扩散双电层Stern模型）模型） Stern层扩散层 0 +-+-粒子表面Stern面滑动面胶团表面+ + + + +Helmholtz层吸附层 扩散层定位离子定位离子0 扩散层扩散层 滑动面内离子滑动面内离子 滑动面外离子滑动面外离子 0stern层层 平板层反离子平板层反离子胶核表面+-吸附层双电层双电层 吸附层吸附层 （严密）（严密）扩散层扩散层滑动面滑动面 定位离子定位离子部分反离子部分反离子粒子表面

25、粒子表面 Stern层层Helmholtz层层Stern面面电势：电势：三三. 溶胶表面双电层理论溶胶表面双电层理论+ + + + +-+-+-Stern层扩散层 0 -粒子表面Stern面滑动面胶团表面胶核表面Helmholtz层吸附层 扩散层胶团：胶团：胶团胶团外表外表电势：电势： 0 00 胶团结构：胶团结构：胶核：分散相物质大量分子、胶核：分散相物质大量分子、 原子的聚集体原子的聚集体胶粒：胶核胶粒：胶核 + 吸附层吸附层胶团：胶粒胶团：胶粒 + 扩散层扩散层吸附层胶核胶核外表外表粒子粒子外表外表Stern 面面滑动滑动面面胶团结构式：胶团结构式：(胶核胶核)m n定位离子定位离子（n

26、x内反离子内反离子x+ x外反离子外反离子 胶团结构胶团结构定位离子按定位离子按Fajans规则确定规则确定 定位离子定位离子 Stern面面 滑动面滑动面 胶核胶核 吸附层吸附层 扩散层扩散层胶粒胶粒 胶团胶团 胶团表面胶团表面 胶团结构胶团结构例例1 Fe (OH)3溶胶溶胶 结构式：结构式：例例2 AgI 溶胶溶胶 制备制备1：AgNO3 + KI (过量过量) AgI + KNO3 结构式：结构式：(AgI)m制备制备2：AgNO3 (过量过量) + KI AgI + KNO3 结构式：结构式：(AgI)m制备：制备：FeCl3 + H2O Fe (OH)3 + H+ + ClFe (

27、OH)3 (部分部分) + H+ FeO+ +H2O( Fe (OH)3 )mn FeO+ (n-x) Cl x+ xClK+ + I n I (n-x) K+ x- x K+（负溶胶）（负溶胶）Ag+ + NO3 n Ag+ (n-x) NO3 x+ x NO3 （正溶胶（正溶胶)三三. 溶胶表面双电层理论溶胶表面双电层理论Stern模型特点：模型特点：(1) 赋予了赋予了电势明确的物理意义电势明确的物理意义 电势与电解质浓度有关电势与电解质浓度有关c，x，净余电荷，净余电荷，扩散层越厚，扩散层越厚，|电势只是电势只是 电势的一部分电势的一部分a稀溶液：稀溶液：电势近似等于电势近似等于电势电

28、势b浓溶液：浓溶液：电势与电势与电势差别明显电势差别明显电势电势x滑动面滑动面 c1 c2 c3 0 0 热力学电势热力学电势由固体表面至由固体表面至溶液本体间的电势差。溶液本体间的电势差。是定值，与胶粒表面的吸附能力、是定值，与胶粒表面的吸附能力、溶胶种类有关，与介质中的电解质溶胶种类有关，与介质中的电解质浓度无关；浓度无关；斯特恩电势斯特恩电势由由Stern面至溶液本体间的电势差；面至溶液本体间的电势差；电动电势电动电势 由滑动面至溶液本体间的电势差。由滑动面至溶液本体间的电势差。与电解质浓度有关，随电解质浓度增加而减小。与电解质浓度有关，随电解质浓度增加而减小。电解质浓度越大，扩散层越薄

29、，电解质浓度越大，扩散层越薄，电势越小。电势越小。 0 小结：小结：四四. 电泳的测定电泳的测定2. 电泳实验方法电泳实验方法界面移动电泳：界面移动电泳：观测溶胶界面在电场中的移动观测溶胶界面在电场中的移动 显微电泳：显微电泳：显微镜下直接对粒子的运动进行测定显微镜下直接对粒子的运动进行测定 +dPt电极电极溶胶溶胶辅助液辅助液1. 电泳速度求算电动电势电泳速度求算电动电势99 10KvEK6 (球形粒子球形粒子)4 (棒形粒子棒形粒子)第六节第六节 溶胶的稳定性和聚沉作用溶胶的稳定性和聚沉作用内内 容容一、胶体稳定性一、胶体稳定性二、溶胶的聚沉二、溶胶的聚沉一、胶体稳定性一、胶体稳定性稳定溶

30、胶的因素稳定溶胶的因素 ： 动力稳定性：动力稳定性：Brown运动运动 扩散力作用扩散力作用粒径粒径 r 、介质粘度、介质粘度，T 溶胶越稳定溶胶越稳定 2. 胶粒带电的稳定作用胶粒带电的稳定作用 x， ，扩散层越厚，扩散层的静电排斥力，扩散层越厚，扩散层的静电排斥力 ，溶胶稳定性，溶胶稳定性 3. 溶剂化的稳定作用溶剂化的稳定作用 水化膜斥力水化膜斥力 水化膜厚度：水化膜厚度：110 nm (扩散双电层厚度扩散双电层厚度)热力学不稳定热力学不稳定 ：高分散度，比表面能大，有自发聚集倾向：高分散度，比表面能大，有自发聚集倾向 聚沉聚沉: 憎液溶胶中分散相微粒互相凝结憎液溶胶中分散相微粒互相凝结

31、, 颗粒变大颗粒变大, 进而发生沉进而发生沉淀的现象淀的现象. 加热加热, 辐射或加入电解质等皆可导致溶胶的聚沉辐射或加入电解质等皆可导致溶胶的聚沉.三种溶胶聚沉三种溶胶聚沉. (左左)Al(OH)3; (中中)Fe(OH)3; (右右)Cu(OH)2二、二、 溶胶的聚沉溶胶的聚沉二、二、 溶胶的聚沉溶胶的聚沉电解质影响溶胶电性，溶胶对其十分敏感电解质影响溶胶电性，溶胶对其十分敏感 适量电解质是溶胶稳定必要条件适量电解质是溶胶稳定必要条件 适量定位离子使溶胶荷电而稳定制备时不可净化过度）适量定位离子使溶胶荷电而稳定制备时不可净化过度） 过多电解质使溶胶发生聚沉过多电解质使溶胶发生聚沉 聚沉原因

32、：反离子使聚沉原因：反离子使x，压缩扩散层，使双电层变薄，压缩扩散层，使双电层变薄，水化膜弹性变弱，水化膜弹性变弱， ，因而稳定性变差。，因而稳定性变差。当当= 0时胶粒呈电中性，最不稳定时胶粒呈电中性，最不稳定 1电解质对溶胶稳定性的影响电解质对溶胶稳定性的影响聚沉值聚沉值M）：使一定量溶胶在一定时间内完全聚沉所需）：使一定量溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的最低浓度，以电解质的最低浓度，以molm-3表示。表示。 M，聚沉能力，聚沉能力 二、二、 溶胶的聚沉溶胶的聚沉经验规则：经验规则：(1) 聚沉能力主要决定于反离子的价数聚沉能力主要决定于反离子的价数缘由：反离子水化半径缘由：反离子水

33、化半径，越易靠近质点，聚沉能力，越易靠近质点，聚沉能力(2) 价数相同的反离子聚沉能力也有所不同价数相同的反离子聚沉能力也有所不同+2+3+111MMM123 666：1001.6 0.14： ： 对于负溶胶，一价正电反离子的聚沉能力：对于负溶胶，一价正电反离子的聚沉能力： H + Cs+ Rb+ NH4+ K+ Na+ Li+H + Cs+ Rb+ NH4+ K+ Na+ Li+ 对于正溶胶，一价负电反离子的聚沉能力：对于正溶胶，一价负电反离子的聚沉能力： F- IO3- H2PO4- BrO3- Cl- ClO3- Br- I- CNS-F- IO3- H2PO4- BrO3- Cl- C

34、lO3- Br- I- CNS-舒尔茨舒尔茨哈迪规则哈迪规则感胶离子序感胶离子序二、二、 溶胶的聚沉溶胶的聚沉(4) 有机化合物的离子：通常有强吸附能力，有很强的聚沉能力有机化合物的离子：通常有强吸附能力，有很强的聚沉能力 (5) 不规则聚沉：在逐渐增加电解质浓度的过程中，溶胶发生不规则聚沉：在逐渐增加电解质浓度的过程中，溶胶发生聚沉、分散、再聚沉的现象。聚沉、分散、再聚沉的现象。溶胶对高价反离子强烈吸附的结果溶胶对高价反离子强烈吸附的结果 (3) 同号离子的稳定作用价数越高，同号离子的稳定作用价数越高，r 稳定作用越强稳定作用越强 同号离子进入吸附层，使同号离子进入吸附层，使 溶胶稳定溶胶稳定二、二、 溶胶的聚沉溶胶的聚沉(1) 保护作用：足量大分子化合物防止溶胶聚沉保护作用：足量大分子化合物防止溶胶聚沉 缘由：高分子覆盖溶胶表面可起保护作用缘由：高分子覆盖溶胶表面可起保护作用 (2) 絮凝作用：少量大分子化合物使溶胶聚沉絮凝作用：少量大分子化合物使溶胶聚沉 缘由：大分子的搭桥效应缘由：大分子的搭桥效应停靠基团停靠基团稳定基团稳定基团3大分子化合物的作用大分子化合物的作