第二章物质的相互组织方式

1、第二章物质的相互组织方式气体、液体、固体、等离子体、液晶和超临界流体Nanjing University1.气体、液体与固体物质的 3 种普通状态着本质上的区别：气体做无规则的运动，一个气体这一刻可能这里，另一刻可能在另一个毫无关联的地方。而固体和液体则不同，固体和液体的个平衡位置附近做无规则运动，虽然他们的运动也是无规律可言的，但是宏观上遵循统计学规律，可以找到一个平衡位置。固体和液体的区别是，固体位置固定，而液体中每个 的。做无规则运动的平衡的平衡位置却总是改变微粒之间相互作用的强弱决定了物质的形态。P21-5532014年9月28日2.等离子体等离子体是由部分电子被后的原子及原子被电离后

2、产生的正负电子组成的离子化气体状物质，它是除去固、液、气外，物质的第四态。等离子体是一种很好的导电体，利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。现在人们已经掌握利用电场和磁场产生来等离子体。例如焊工们用高温等离子体焊接金属。看似“神秘”的等离子体，其实是宇宙中一种常见的物质，在太阳、恒星、闪电中都个宇宙的 99。等离子体，它占了整P57-59“看”清楚等离子体3.液晶人们熟悉的物质状态（又称相）为气、液、固，较为生疏的是电浆（等离子体）和液晶（LiquidCrystal，简称LC）。液晶相要具有特殊形状组合始会产生，它们可以，又拥有结晶的光学性质。液晶的定义，现在以放宽而囊括了在某一

3、温度范围可以是现液晶相，在较低温度为正常结晶之物质。而液晶的组成物质是一种有机化合物，也就是以碳为中心所物。的化合同时具有两种物质的液晶，是以间组合的，它们的特殊光学性质，又对电磁场敏感，极有实用价值。P47-48常见液晶体系液晶工作原理“看见”与“看不见”4.超临界流体如果达到特定的温度、，会出现液体与气体界面消失的现象该点被称为临界点。超临界流体指的是处于临界点以上温度和区域的流体；在临界点附近，会出现流体的密度、粘度、溶解度、热容量、介电常数等所有流体的物性发生急剧变化的现象。例如，水的密度、离子、介电常数等以临界温度374为分界，发生急剧的变化。水的介电常数到了临界点以上会急剧减小，直

4、到与有机溶媒相同的水平，变成了可以与有机物完全混合的状态。P55-57112014年9月28日几种常见的超临界流体1.最常见的是超临界度为31.26 ，临界，其临界温为72.9 atm。2.超临界水的临界点为374 摄氏度，22MPa。3.超临界甲醇为 239 ，8.1 MPa。132014年9月28日5.混合物分散系例如：云，牛奶，珍珠把一种或几种物质分散在另一种物质中就分散体系。其中， 被分散的物质称为分 散相，另一种物质称 为分散介质。分散介质可以是气体、液体或者固体。P69-76分散体系分类1.按分散相粒子的大小分类：?分散体系胶体分散体系粗分散体系2.按分散相和介质的状态分类：?气体

5、分散系液体分散系固体分散系EPAs Air Quality IndexAir Quality Index (AQI) ValuesLevels of Health ConcernColorsWhen the AQIis in this range:.air quality conditions are:.as symbolized by this color:0-50GoodGreen51100ModerateYellow101150Unhealthy for sensitive groupsOrange151200UnhealthyRed201300Very unhealthyPurple3

6、01500HazardousMaroon5.1气体（分散系）及其性质低压下气体的两个经验定律理想气体状态方程混合理想气体实际气体的状态方程气体运动论P30-33202014年9月28日212014年9月28日5.1.1低压下气体的两个经验定律气体的基本特征：可压缩性和扩散性。Boyle定律在一定温度下，一定质量气体的体积与成1pV = CV µ反比：或P232014年9月28日242014年9月28日5.1.1低压下气体的两个经验定律Charles and Gay-lussac定律在一定的条件下，一定质量气体每升高温度一度（摄氏温度1oC），其体积的增加总是1零度时该气体体积的。27

7、3Robert Boyle (16271691 )英国物理学家、化学家,出生于爱尔兰。英国从事学会会长。物理、光和电现象、流体力学、声学、热学、力学多方面的研究，成果。1661年学家。在生理学方面，研究空气对生物的作用，发现了肺内血液颜色和摄取空气有关，还找出了了名著怀疑的化毛细等。Joseph Louis Gay-Lussac(1778-1850)Joseph Louis Gay-Lussac and Jean- Baptistse Biot in their balloon on 24 August 1804 (7000 meters)盖 ·创造了当时世界上乘气球升空的最高。两次

8、探测的空气样品证明，在高空领域，地磁强度恒定不变，空气的成分也基本相同，只有氧气的含量随着高度而减少。282014年9月28日292014年9月28日302014年9月28日5.1.2理想气体状态方程物理模型之间没有相互吸引和排斥，本身的体积相对于气体所占有体积完全可以忽略。理想气体符合理想气体状态方程式的气体。pV = nRTlimp®0 pVm= RTR 气体常量理想气体状态方程式的应用计算 p，V，T，n 四个物理量之一用于温度不太低，不太高的真实气体。M = mRT气体质量的计算pVmpMr =气体密度的计算VRT5.1.3混合理想气体组分气体： 理想气体混合物中每一种气体。

9、分压： 组分气体 B 在相同温度下占有与混合气体相同体积时所产生的。Dalton分压定律： 混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压之和。p = p1 + p2 + ×× ，å pB或 p = nBp = x ppBBnJohn Dalton(1766-1844)创说解释化学的基本定律:质量守恒定律定比定律倍比定律化合量定律例1将高温下15.2 g 的 NO2 充入10.0 dm3 烧瓶，将此烧瓶冷却到 25 oC，测得烧瓶中气体的总kPa，试求算 NO2 和N2O4 的分压.为 50.65= 50.65´103 ´10.0´10-

10、3pV+=nNOnN O22 40.204mol8.314´ 298RT15.2+ 2n= n= 0.330moln()NO2N2O4NO 2反应前46.01= 0.204 - 0.126 = 0.078mol nN O2 4= 0.330 - 0.204 = 0.126molnNO2nNO2= 0.38= 1- 0.38 = 0.62xx+ nNO2N 2O4nNO 2N 2O4= 50.65´ 0.62 = 31.40kPa PNO2= 50.65´ 0.38 = 19.25kPaPN O2 4例2某日白天的温度 32oC，气压为 98.37 kPa，空气湿度

11、为 80；晚间温度为 20oC，气压为 99.30 kPa，求算晚间将从空气中凝结出百分之几的露水？（水的饱和蒸汽压 32oC 时为 4.80 kPa， 20oC 时为 2.33 kPa ）4.8´0.8pdnd=0.04 water w 98.37 - 4.8´0.8白天：Pdndairannpn2.33=0.024 water w 99.3 - 2.33夜间：nnPnaira0.04 - 0.024 ´100% = 40%0.045.1.4对理想气体状态方程的考虑本身占有体积考虑间引力N2方程理想气体：T 较高，p 较小时，满足理想气体的物态方程；真实气体：T

12、 较低，p 较大时，不满足理想气体的物态方程。方程找真实气体物态方程的途径：从实验中总结出经验的或半经验的公式；修改理想气体模型，在理论上导出物态方程。1873年，的物态方程 ：用简洁的物理模型导出了真实气体方程。范氏气体模型：1.2.是直径为d 的；在 d ® “无穷远处”的范围内，间有恒定引力。这就是有引力的模型。对理想气体： pVm = RTp为实测压强；Vm为也即容器容积。1mol 气体活动空间的体积，对真实气体：1.活动空间的体积 =量。则：体积引起的Vm b， b 是与：设体积有RTp(Vm - b) = RTp =Vm - b2.间引力引起的：在容器内部，s 范围内的受

13、到的吸引力之和为零，在器壁附近受到的吸引力使碰壁的冲量减小 ， RTVm - bp <RTp =- p令inV- bmFr= 0sumFr·器sum壁2ss（p + pin）× (Vm- b) = RTa 为反映方程为：项，则 1 mol 气体的范间引力作用的德a( p +- b) = RT)(VmV 2m所以，常温常压时体积和间作用力的可忽略。但是随着压强 P 的增加，体积和间作用力的影响也逐渐增加，当 压强 p 达数百大气压时，b全不能忽略的程度。Pin和达到完432014年9月28日此表说明范氏气体方程更符合实际。实验值计算值p(atm)Vm(L)p Vm(at

14、m?L)( p +a)( V- b )mVm2(atm?L)122.4122.4122.411000.222422.2422.405000.0623531.1722.677000.0532537.2722.659000.0482543.4022.410000.046446.422.05.1.5 气体运动论的基本概念§1 、物质的微观模型气体热运动的概念：的密度 3´1019 个1.2./cm3 = 3千亿亿；之间有一定的间隙，有一定的作用力；3.热运动的平均速度约 v = 500 m/s ；的平均碰撞次数约 z = 1010 次/秒。4.5.6.或原子处于不停的热运动体系涨

15、落现象偏离统计平均值的现象称为涨落现象。可以证明，在粒子数可自由出入的某空间范围内的粒子数的相对涨落反比于系统中粒子 数N的平方根。粒子数越少，涨落现象越明显。数目太多，无法解这么多的联立方程。即使能解也无用，因为碰撞太频繁，运动情况瞬息万变，必须用统计的方法来研究。§2、理想气体的压强一.气体的微观假设1. 关于每个(1) 大小的力学性质线度<<间平均距离；(2)力 除碰撞的瞬间，在之间、与器壁之间无作用力；(3)碰撞性质 弹性碰撞；(4)服从规律力学。2. 关于大量（1）无外场时，的统计假设（对平衡态）在各处出现的概率相同。r = d N= N= const .dVV

16、（2）由于碰撞，向等概率，即：可以有各种不同的速度，速度取向各方= v 2 = 1 v 2v 2= v 2u x = u y = u z = 0xyz3注意：统计规律是有涨落 (fluctuation)的，统计对象的数量越大，涨落越小。二、理想气体压强公式前提：平衡态，忽略重力，看成质点（只考虑的平动）；设：同种气体，质量为m，N总数，V体积，Nr =数密度（足够大）V= NiriVN = å Nii， r = å rii推导：取器壁上小面元 dA（>>截面面积）小柱体对 dA 冲量：2mvix第1步：一个器壁dAvrri内所有 v i第2步：dt对 dA 冲量

17、：dIi = (2mvix)(rivixdtdA)= 2 ri mvix2 dt dA对 dA冲量：xvixdt第3步：dt内所有1d Ii=åd Ii =å iå( vix > 0)r mud t d A2d I =ix2ii第4步：p = d F d I= ? Niå i=r mumv 22ixixd Ad t d AViiåN u2 N=iix= rmu 2mxVN= 1 rmu 23平均平动动能和 p = 1 rmu 23e= 1 mv 2由t22 p =re t3气体压强公式有§3. 温度的统计意义由 p = 2 re

18、32te=3kT和 p = n kT = rkTtV由此给出温度的统计意义：T是大量热运动平均平动动能的量度。e= 1 mv 23kT3RTt2v 2?=?Te= 3 kTmMt2v 2称为速率例如： T = 273K 时e= 3 kT =& 5.65 ?10-21 J =& 3.53 ?10-2 eVt2H2 ：v 2 = 1.84 ?103 m/s2O2 ：v= 4.61?102 m/s（记住数量级！52014年9月28日5.2气体分散系 气溶胶和雾霾Particulate Matter / PM2.5PM2.5 是指大气中直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物，也称为可入肺

19、颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的 1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5 粒径小，富含大量的、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对健康和大气环境质量的影响更大。6.液体分散系及其性质胶体分散系分散系粗分散系P61-69液体分散系溶液分散质的粒子直径 1 nm（10-9 m）的分散系。分散质是或离子，具有透明、均匀、稳定的宏观特征。溶液是一种或几种物质分散到另一种物质里，形成的 均一的、稳定的混合物。其中，溶质相当于分散质， 溶剂相当于分散剂。在生活中常见的溶液有蔗糖溶液、碘酒、澄清石

20、灰水、稀盐酸、盐水、空气等。按态不同分类：1.2.气态溶液：气体混合物，简称气体（如空气）。液态溶液：气体或固体在液态中的溶解或液液相溶，简称溶液（如盐水）。3.固态溶液：彼此呈体（如合金）。分散的固体混合物，简称固溶溶液组成的表示法XB (mole fraction)1.分数nBnB+ ån def =xBn(总） nABB溶质B 的物质的量与溶液中总的物质的量之比称为溶质B 的物质的量分数，又称为为1。分数，溶液组成的表示法浓度 mB（molality）2.质量nB def mBWA溶质B 的物质的量与溶剂A的质量之比称为溶质B 的质量是mol/kg浓度，这个表示方法的优点是可以

21、用准确的称重法来配制溶液，不受温度影响。溶液组成的表示法3.物质的量浓度 cB（molarity）nB defcBV溶质 B 的物质的量与溶液体积V的比值称为溶质 B 的物质的量浓度，或称为溶质 B 的浓度，是mol/m3，但常用是mol/L。溶液组成的表示法4.质量分数 wBWBw=BW (总)溶质 B 的质量与溶液总质量之比称为溶质B 的质量分数，为1。无机盐在水中溶解性可溶性盐（> 1 g / 100 g水）硝酸盐、醋酸盐、氯酸盐和高氯酸盐（KClO4除外）氯化物、溴化物、碘化物（Ag、Hg(I)、Pb例外）硫酸盐（Ca、Sr、Ba、Ag、 Hg(I) 、Pb除外）钾、钠及铵的盐（

22、K2PtCl6、(NH4)2PtCl6例外）无机盐在水中溶解性难溶性盐（< 0.1 g/100 g水） 硫化物（碱金属和碱土金属除外） 碳酸盐及磷酸盐（正盐）（钾、钠、铵除外） 氧化物、氢氧化物、草酸盐及氟化物（钾、钠、铵及 AgF 除外）早期对溶液性质的研究1.1877年德国植物学家WPfeffer发现渗透压与溶液浓度成正比；2.1885年荷兰化学家定律；VantHoff提出的3.1887年法国物理学家定律；阿累尼乌斯电离学说子互吸理论、FMRaoult提出的拉4.(1887年)、德拜休离离子缔合理论以及后来的离子水化作用理论等，人们对溶液中溶质和溶剂粒子间相互作用的认识不断地深入。稀

23、溶液中的部分规律性质(colligative properties)?指定溶剂的类型和数量后，这些性质只取决于所含溶质粒子的数目，而与溶质的本性无关。?溶质的粒子可以是性的种类：、离子、大或胶粒。蒸气压凝固点沸点升渗透压定律与理想溶液1887年，法国化学家Raoult从实验中归纳出一个经验定律：定温下，在稀溶液中，溶剂的蒸气压等于纯溶剂蒸气压 pA*用公式表示为：乘以溶液中溶剂的物质的量分数 xA= p* xpAAAxA+ xB= 1如果溶液中只有A，B两个组分，则- pp*= xBp= p* (1- x AA )AABp*A气体蒸汽压的产生液体内部性的力；所受各表面层受热运动影响，有脱离本体

24、的趋势；同时，表面层受内部吸引力较大，也有回到内部的趋势。712014年9月28日气体的液化和蒸发液体的饱和蒸气压：液体蒸发的速度和气体凝结的速度相等时的蒸气度有关。液体的饱和蒸气压同温气体的液化和蒸发沸点：当液体的饱和蒸气压同外界相等，液体即发生沸腾，此时的温度即为沸点。1 atm 即 101325 Pa 时的沸点称为正常沸点。蒸气压下降对于二组分稀溶液，加入非挥发性溶质 B以后，溶剂A 的蒸气压会下降。Dp = p*- pAA= p* x= p* MmABAAB这是造成凝固点下降、沸点升高和渗透压的根本。结论：溶液的蒸气压比纯溶剂低，溶液浓度越大，蒸气压下降越多。实验测定25°C

25、时，水的饱和蒸气压:p (H2O) = 3167.7 Pa；0.5 mol · kg-1 糖水的蒸气压则为:p (H2O) = 3135.7 Pa；1.0 mol · kg-1 糖水的蒸气压为:p (H2O) = 3107.7 Pa。水的蒸气压、相图p / PaA水 O610.62冰B.16373.T /K P48-55水在溶液与固体中的结构固体中水相互结合的更加有序，但因为彼此结合的角度和距离是固定值，所以结构比液态的水要松散；这也是结冰时体积膨胀的。水在溶液中的结晶与溶解平衡因为在液体中非挥发性溶剂占据了原本由水占据的位置，因此在群体中进入固体水时间内能够由液体的水群体

26、的数目将减少；反过来，由固体水宏观上固体水群体进入液相的水数目将增多，将融化，即熔点下降。凝固点降低和沸点升高DTf = kf·mBDTb = kb·mBkf 称为凝固点降低系数kb 称为沸点升高系数常用溶剂的kf值有表可查；用实验测定DTf 值，查出 kf，就可计算溶质的质量。凝固点降低和沸点升高p / PaA水D6T10.62 ODT冰B.16373.T /K P51渗透压为了溶剂渗透，在右边施加额外，使半透膜双方溶剂的宏观渗透相等而达到平衡。这个额外施加就定义为渗透压 P 。的P= p右-p左cB 是溶质的浓度；浓度不能太大，这公式就是适用于稀溶液的 vant Hof

27、f 公式。832014年9月28日反渗透1. 渗透压是溶液的固有性质，是通过半透膜指向溶液的面积上的力，类似于“吸力”，而不是“需要的超额”；2. 造成渗透现象的是渗透压的作用，但是并非是说如果没有渗透现象，就没有渗透压。3. 海水的平均盐度约为3.5%，折约为2.8 kg/cm2，反渗透即 280 kPa。范(1852-1911)荷兰化学家，因发现化学动力学和渗透压某些定律而于1901年获得第一个化学奖。结构地1874年范在研究有机化合物的三（化学）时，与J.-A.各自了一个碳原子具有四面体结构的概念，在这个概念的基础上开辟了化学的新篇章。范还研究了渗透压现象。他发现溶解在溶液中的物质的渗透

28、压与理想气体的相似，遵守同样的定律。1884年他了化学动力学研究，其中包含化学热力学的原理。电解质溶液实验中发现电解质溶液的性比同浓度非电解质的数值大得多，vant Hoff 用一个因子表示两者的偏差，这因子称为 vant Hoff或 vant Hoff 系数。因子非电解质电解质Dp= p* xDp= i p* xAABAABDTb = kb mBDTf= kf mBDTb = i kb mBDTf= i kf mB= i cB RT= cB RTPPBB阿累尼乌斯电离学说要点1.由于溶剂的作用，电解质在水中自动解离成带相反电荷的两种离子正离子和负离子，这 种现象就称为“电离”。电离是在溶解过

29、程时就发生的，而不是在导入 电流后方能形成离子。电解质溶液之所以能导2.电是基于正、负离子的。3.正、负离子在溶液中不停地运动，相互碰撞时可结，故溶液中电解质只是部分地电离，电离的百分率就称“电离度”。阿累尼乌斯(1859-1927)瑞典物理化学家，只用两年他就通过了学士学位的，1878年开始专门攻读物理学的博士学位。1883年5月，提出了电离理论的基本观点：“由于水的作用，电解质在溶液中具有两种不同的形态，非活性的形态，活性的离子形态。溶液稀释时，活性形态的数量增加，所以溶液导电性增大”。提出了酸、碱的定释了反应速率与温度的关系，提出活化能的概念及与反应热的。由于阿累尼乌斯在化学领域的卓越成

30、就，1903年荣获了化学奖，成为瑞典第一位获此科学大奖的科学家。著作：天体物理学教科书、兔疫化学、生物化学中的定量定律等P159-161强电解质溶液的离子互吸理论离子氛这是德拜-休克尔理论中的一个重要 概念。他们认为在溶液 中，每一个离子都被反 号离子所包围，由于正、负离子相互作用，使离子的分布不均匀。若中心离子取正离子，周围有较多的负离子，部分电荷相互抵消，但余下的电荷在距中心离子 r 处形成一个球形的负离子氛；反之亦然。一个离子既可为中心离子，又是另一离子氛中的一员。P161922014年9月28日德拜(1884-1966)美籍荷兰物理学家、化学家1.发现了原子比热与温度间关系的规律，对热

31、力学第三定律起了重要作用。提出了“德拜比热式”，奠定了电解质偶极理论。2.3.1916年与合作，提出了用 X-射线粉末照相测定晶体结构的方法。4.提出了强电解质溶液的离子互吸理论，即德拜-休克尔理论；还建立了德拜-休克尔-翁导理论。电5.提出了偶极矩概念及其测定方法，偶极矩就用德拜的名字命名的。6.通过对偶极矩、X射线和气体中电子的衍射的结构，获1936年研究来了解化学奖。和L·翁7.他还辛勤培养学生，在学生中L·C·先后获奖。活度和活度系数a = g ·(b/b)离子活度 defngggn1()+-n离子活度系数-+±离子强度从大量实验事实看

32、出，影响离子平均活度系数的主要因素是离子的浓度和价数，而且价数的影响更显著。1921年，Lewis提出了离子强度（ionicstrength）的概念。当浓度用质量浓度表示时，离子强度 I 等于：åB12I =z2mBB式中 mB是离子的真实浓度，若是弱电解质，应乘上电离度。I 的与 mB 的相同。P162 离子强度越大，离子间相互作用越显著，活度系数越小； 离子强度越小，活度系数约为1。稀溶液接近理想溶液，活度值近似等于浓度值。 离子电荷越大，相互作用越强，活度系数越小。lg g ±= -0.509 × z+ z- ×IP163-164液体分散系胶体分散

33、质粒子直径在 1 nm 100 nm之间的分散系，是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系，是一种高度分散的多相不均匀体系。能发生性质。现象、聚沉、产生电泳、可以渗析，等按分散剂的不同可分为气溶胶，固溶胶，液溶胶：烟、云、雾是气溶胶；烟水晶、有色是固溶胶；蛋白溶液、淀粉溶液、肥皂水、的血液是液溶胶。自然地理：江河人海口处形成三角洲,其形水中的电解质使江河泥沙所形成胶体发生聚沉。是海P70-76胶粒的结构胶粒的结构比较复杂，先有一定量的难溶物聚结形成胶粒的中心，称为胶核；然后胶核选择性的 吸附稳定剂中的一种离子，形成紧密吸附层；由于正、负电荷相吸，在紧密层外形成反号离子的包围圈

34、，从而形成了带与紧密层相荷的胶粒；胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。胶粒的结构(液固界面)界面结构探讨胶体的动力性质1903年发明了超显微镜，为研究条件。运动提供了物质用超显微镜可以观察到溶胶粒子不断地作不规则“之”字形的运动，从而能够测出在一定时间内粒子的平均位移。通过大量观察， 得出结论：粒子越小，运动越激烈。其运动激烈的程度不随时间而改变，但随温度的升高而增加。Brown运动的本质1905 年和 1906 年和分别阐述了 Brown 运动的本质。子以不同大小和方向的认为 Brown 运动是分散介质分胶体粒子不断撞击而产生的。由于受到的力不平衡，所以连续以不同方向、不同速度作

35、不规则运动。随着粒子增大，撞击的次数增多，而作用力抵消的可能性亦大。当半径大于 5 mm，Brown 运动消失。Tyndall效应1869年 Tyndall 发现，聚光通过溶胶，若从侧面（即与光束垂直的方向）可以看到一个发光的圆锥体，这就是 Tyndall效应。其他分散体系也会产生一点散射光，但远不如溶胶显著。Tyndall效应实际上已成为判别溶胶与便的方法。溶液的最简光散射的本质光是一种电磁波，照射溶胶时，中的电子分布发生位移而产生偶极子，这种偶极子像小天线一样向各个方向发射与入射光频率相同的光，这就是散射光。溶液十分均匀，这种散射光因相互而完全抵消，看不到散射光。溶胶是多相不均匀体系，在胶

36、粒和介质上产生的散射光不能完全抵消，因而能观察到散射现象。影响溶胶稳定性的因素p外加电解质的影响。这影响最大，主要影响胶粒的带电情况，促使胶粒聚结。浓度的影响。浓度增加，粒子碰撞机会增多。温度的影响。温度升高，粒子碰撞机会增多，碰撞强度增加。胶体体系的相互作用。ppp带不荷的胶粒互吸而聚沉。1062014年9月28日电解质对溶胶稳定性的影响1.与胶粒带相反电荷的离子的价数影响最大，价数越高，聚沉能力越强。与胶粒带相反电荷的离子就是价数相同，其聚2.沉有差异。例如，对胶粒带负电的溶胶，一价阳离子硝酸盐的聚沉能力次序为：H+ > Cs+ > Rb+ > NH + > K+

37、> Na+ > Li+4对带正电的胶粒，一价阴离子的钾盐的聚沉能力次序为： F- > Cl- > Br- > NO- > I-3这种次序称为感胶离子序。液体分散系乳(浊)液液体及其蒸气组成的表面液体内部所受的以彼此抵消，但表面受到体相的拉力大，受到气相的拉力小（因为气相密度低），所以表面入体相的作用力。受到被拉这种作用力使表面有自动收缩到最小的趋势，并使表面层显示出一些独特性质，如表面张力、表面吸附、毛细现象、过饱和状态等。表面张力的方向与内表面张力的方向与内表面功由于表面层的受力情况与本体中不同，因此如果要把从内部移到界面，或可逆的增加表面积，就必须克服体

38、系内部之间的作用体系做功。和组成恒定时，可逆使表面积增加 dA 所需温度、要对体系作的功，称为表面功。dW '= g dA式中 g 为比例系数，它在数值上等于当T，p 及组成恒定的条件下，增加逆非膨胀功。表面积时所必须对体系做的可非表面活性物质能使水的表面张力明显升高的溶质称为非表面活性物质。如无机盐和不挥发的酸、碱等。 这些物质的离子有水合作用，趋向于把水拖入水中，非表面活性物质在表面的浓度低于在本体的浓度。如果要增加表面积，所作的功中还必须包括克服静电引力所消耗的功，所以表面张力升高。表面活性剂能使水的表面张力明显降低的溶质称为表面活性物质。这种物质通常含有亲水的极性基团和憎水的非

39、极性碳链或碳环有机化合物。亲水基团进入水中，憎水基团企图离开指向空气，在界面定向排列。表面活性物质的表面浓度大于本体浓度，增加面积所需的功较纯水小。非极性成分愈大，表面活性也愈大。P45-461162014年9月28日两亲在气液界面上的定向排列根据实验，脂肪酸在水中的浓度达到一定数值后，它在表面层中的超额为一定值，与本体浓度无关，并且和它的碳氢链的长度也无关。这时，表面吸附已达到饱和，脂肪酸分子合理的排列是羧基向水，碳氢链向空气。胶束(micelle)表面活性剂是两亲。溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会自相结合，形成体，使憎水基向里、亲水基向外。这种多体称为胶束。随着亲水基不同和浓度不同，

40、形成的胶束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。1192014年9月28日表面活性剂的重要作用1. 润湿作用表面活性剂可以降低液体表面张力，改变接触角的大小，从而达到所需的目的。2. 起泡作用“泡”就是由液体薄膜包围着气体。有的表面活性剂和水可以形成一定强度的薄膜，包围着空气而形成，用于浮游选矿、起泡剂。灭火和洗涤去污等，这种活性剂称为1212014年9月28日表面活性剂的重要作用3.增溶作用非极性有机物如苯在水中溶解度很小，加入油酸钠等表面活性剂后，苯在水中的溶解度大大增加，这称为增溶作用。4.乳化作用10-7m 直径的液珠分散在另一不一种或几种液体以大于相混溶的液体之中形成的粗分散体系称为乳状液，要使它稳定必须加乳化剂。根据乳化剂结构的不同可以形成以水油乳状液 (O/W)，或以油为连续相的油为连续相的乳状