《应用胶体与界面化学》02胶体的基本性质

1、Ch2 Ch2 胶体的基本性质胶体的基本性质2-1 运动性质运动性质电动现象电动现象扩散双电层扩散双电层(胶团结构）胶团结构）电泳电泳2-2 光学性质光学性质2-3 电学性质电学性质2-5 稳定性稳定性2-4 流变性质流变性质扩散扩散沉降沉降渗透渗透Tyndall效应、光散射效应、光散射光散射的 测量测量光散射的 应用应用疏液胶体的稳定性疏液胶体的稳定性临界聚沉浓度、临界聚沉浓度、Schulze-Hardy规则规则DLVO理论理论高聚物对溶胶的稳定作用高聚物对溶胶的稳定作用分散剂与絮凝剂分散剂与絮凝剂基本概念与规律基本概念与规律浓分散体系的 流型流型稀分散体系的 粘度粘度粘度的 测量测量1.

2、布朗运动(Brownian motion ,1827)Brown运动2-1 运动性质运动性质2-1 运动性质运动性质一、布朗运动和扩散一、布朗运动和扩散 k ： Boltzmann常数： 介质粘度 r ： 粒子半径trkTDt26 2X Einstein布朗运动公式rRT61NDA球形粒子的扩散系数k=R/NA最早求算出最早求算出NA1.1.平均位移平均位移X布朗运动强度的表征 胶体粒子由于分散介质分子的撞击而引起的不规则运动。v半径/mmNA半径/mmNA金溶胶汞0.0220.1200.2666.210235.91023藤黄溶胶乳香0.2125.506.510237.81023Perrin

3、Avogadro常数的验证常数的验证t / s位移 /mm粒子半径r =52nm粒子半径r =270nm实验值计算值实验值计算值1.484.448.803.15.37.83.25.47.61.42.94.51.72.94.2布朗运动中位移与颗粒大小的关系（布朗运动中位移与颗粒大小的关系（Svedberg)x不带电球粒在水中的扩散系数和布朗运动位移所需时间不带电球粒在水中的扩散系数和布朗运动位移所需时间半径/cmD / m2s-1位移所需时间1cm1mm1mm10-310-410-510-610-72.15 10-142.15 10-132.15 10-122.15 10-112.15 10-1

4、073y7.3y9mon27d2.7d9mon27d2.7d6.5h40min23s2.3s0.23s2.3 10-2s2.3 10-3sA3RTtxNrA1fRTDN例 1A16RTDNr2-1 运动性质2. 2. 扩散和扩散和FickFick定律定律zFickFick第一扩散定律 dxdcDSdtdm通过扩散实验，运用扩散公式求出通过扩散实验，运用扩散公式求出D D，据，据D D求粒子大小、形状。求粒子大小、形状。（扩散现象的最基本用途之一扩散现象的最基本用途之一）S 截面积D与温度、黏度及粒子大小有关 由于布朗运动的存在,当溶胶中的胶粒存在浓度梯度时,就会发生扩散.dm/dt : 扩散速

5、率(单位时间通过某一截面的胶 粒的质量)D : 扩散系数(单位浓度梯度下在单位时间 内通过单位面积截面的胶粒的质量) S : 胶粒扩散通过截面的面积dc/dx : 在 x 方向上的浓度梯度当溶胶中粒子的密度大于分散介质的密度时,在重力作用下,就会发生沉降.从而产生由下而上的浓度梯度fwfd当作用于粒子上的重力fw 与扩散力fd 相等时,溶胶的浓度梯度不再随时间而变,称系统达到了沉降平衡。沉降平衡。fw二、沉降二、沉降1. 1. 重力场中的沉降重力场中的沉降Stokes重力沉降公式（有条件）二、沉降二、沉降1. 1. 重力场中的沉降重力场中的沉降gru )( 92 02沉沉降分析法求粒径分布沉降

6、分析法求粒径分布tHKtHgrtHu )(29/ 0沉2-1 运动性质应用条件：单分散刚性小球、运动速度慢，层流，粒子间无相互作用；分散介质是连续的。(3) 分散相粒子足够小溶胶的纯化溶胶的纯化 渗析法渗析法超滤法超滤法 简单渗析 电渗析电倾析法单分散溶胶单分散溶胶制备原理.制 金属氧化物 单分散粒子.制 金属非氧化物 单分散粒子制 有机高分子聚合物 单分散粒子.制 包覆粒子与空心粒子1100 nm固体，大小在胶体粒子（1nm1m）范围。1-4 纳米粒子纳米粒子一、纳米粒子?二、制备?物：使溶剂蒸发或分离使溶剂蒸发或分离化：在溶液中组分间发生反应在溶液中组分间发生反应a. 气相法b. 液相法c

7、. 固相法PVDCVD（金属、合金、个别金属氧化物）（目前实验室应用最多）喷雾蒸发、降温、冷冻沉淀、水解、水热合成、氧化还原、乳状液、微乳液、溶胶凝胶、螯合2-1 运动性质运动性质一、布朗运动和扩散一、布朗运动和扩散trkTDt26 2X Einstein布朗运动公式FickFick第一扩散定律 dxdcDSdtdm当溶胶中粒子的密度大于分散介质的密度时,在重力作用下,就会发生沉降.从而产生由下而上的浓度梯度fwfd当作用于粒子上的重力fw 与扩散力fd 相等时,溶胶的浓度梯度不再随时间而变,称系统达到了沉降平衡。沉降平衡。fw二、沉降二、沉降1. 1. 重力场中的沉降重力场中的沉降Stoke

8、s重力沉降公式（有条件）二、沉降二、沉降1. 1. 重力场中的沉降重力场中的沉降gru )( 92 02沉沉降分析法求粒径分布沉降分析法求粒径分布tHKtHgrtHu )(29/ 0沉2-1 运动性质应用条件：单分散刚性小球、运动速度慢，层流，粒子间无相互作用；分散介质是连续的。对粗分散体系进行粒子大小分析对粗分散体系进行粒子大小分析2. 2. 离心力场中的沉降离心力场中的沉降21222212ln(1)()cRTcMxx介质粒子沉降平衡法沉降平衡法用来测蛋白质的摩尔质量2202x () 9dxrudt离222012tln () 9xrx积分后：求r沉降速率法沉降速率法离心力场强，沉降过程中有明

9、显的界面，可由界面移动速率求出粒子大小，可得出分子量分布2202x () 9dxrudt离令2 SxdxdtS为沉降系数，单位离心力作用下的沉降速度积分式：21221ln S()xxtt重力场中：0( -) Vg=f u 沉离心力场中：20( -) x=u =mdxffdt 离20( -) x=AMdxfNdt 02( -) SxAdxMdtNf S可由积分式根据实验数据求得，进而可以求出M例3 P58三、渗透压三、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，所以有从化学势高的一方向化学势低的一方自发渗透的趋势。 Vn RTn: 溶胶中所含胶粒的摩尔数。V: 溶

10、胶的体积 一般溶胶的渗透压渗透压 半透膜只允许水分子通过 纯水的化学势大于稀溶液中水的化学势纯溶剂*Am稀溶液AmhppPpgh半透膜*AAAA(g)lnpRTpmmmAAAA(g)lnpRTpmmm*AApp*AAmm 称为渗透压，阻止水分子渗透必须外加的最小压力 若外加压力大于渗透压，水分子向纯水方渗透，称为反渗透。渗透压纯溶剂*Am稀溶液Amh1p1p P2p 半透膜pp2121*AAATdppppmmm*AAA()Vppmm21*AAAA*AlnpVRTpmm达渗透平衡时21AAdppVpm设偏摩尔体积不受压力影响*AAApp xAAlnVRTx 渗透压纯溶剂*Am稀溶液Amh1p1p

11、 P2p 半透膜Bln(1)RTx 设在稀溶液中得AAlnVRTx BRTxBAnRTnAm,AVVAm,An VVBVn RTnc =VMR TR T 一般溶胶的渗透压大分子溶液的渗透压大分子溶液的渗透压2231()RTA cA ccMVirial 方程A2、 A3 virial 系数。 c：kg/m3 l 0MRTcimc/c 对c作图，由截距可得分子量M（或数均分子量）例4 P60Donnan 平衡平衡天然的生物聚合体大多是聚电解质PXz P z+ +zX-PZ- (c1) Cl- (c2)Na+ (zc1) Na+ (c2)PZ- (c1) Cl- (c2-x)Na+ (zc1+x)

12、Na+ (c2-x)Cl- (x) 内 （膜） 外渗透平衡时 内外外内外内ClClNaNaNaClNaClaaaaaa 2 2122czccx 1 21czcNaClNaCl内外 1 21czcNaClNaCl内外为了保持电中性外外内内ClNazcClNa 1)410001(22yMczMRTc带电离子大分子分子量的求算公式渗透压在生物学和医药学中的应用渗透压在生物学和医药学中的应用等渗溶液肾脏透析的工作原理应用实例红血球置于蒸馏水中时会破裂红血球置于蒸馏水中时会破裂? 海水淡化：反渗透脱盐海水淡化：反渗透脱盐2-2 光学性质光学性质一、一、Tyndall效应效应 光散射光散射区别溶胶、真溶液

13、和悬浮体最简单而灵敏的方法自然光自然光(波长 频率 )通过分散体系时产生三种效应：通过分散体系时产生三种效应：吸收 选择性吸收反射 粒子直径光波的波长散射 粒子直径 反射 d 散射 I入可见光400-700nmI散I反I透 当光束通过分散体系时，一部分自由地通过，一部分被吸收、反射或散射。可见光的波长约在400700 nm之间。（1）当光束通过粗分散体系，由于粒子大于入射光的波长，主要发生反射，使体系呈现混浊。 （2）当光束通过胶体溶液，由于胶粒直径小于可见光波长，主要发生散射，可以看见乳白色的光柱。（3）当光束通过分子溶液，由于溶液十分均匀，散射光因相互干涉而完全抵消，看不见散射光。2.光散

14、射的本质光散射的本质光是一种电磁波，照射溶胶时，分子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。 分子溶液十分均匀，这种散射光因相互干涉而完全抵消，看不到散射光。 溶胶是多相不均匀体系，在胶粒和介质分子上产生的散射光不能完全抵消，因而能观察到散射现象。Rayleigh 溶胶光散射公式222021202142)2(29R NVnnnn2-2 光学性质大气密度的涨落引起太阳光的散射，散射光呈淡蓝色大分子溶剂化程度高，折射率相差不大，Tyndall效应弱。（N单位体积中的粒子数）浊度计原理，测溶胶的浓度R R, 14RVV R, 2RNN

15、 R, 201）（nn R（V粒子体积）可测粒子大小2-2 光学性质二、二、光散射的 应用应用1.溶胶颜色的定性解释溶胶颜色粒子较小时，散射很弱，吸收占优势吸收占优势，长波长的红光不易被吸收，所以透视光为波长较长的红光，溶胶显红色。随着粒子由小变大，散射由弱变强，散射光的波长向长波长移动，透过光向短波长移动，溶胶的颜色也由红色变成蓝色例5 2.测大分子的分子量3.测粒径大小及分布(nmm级)动态光散射的动态光散射的最重要应用最重要应用有趣的自然现象 在月球上看天空，能否看到晴朗、蓝色的天空？ 如何解释晴朗的天空呈蓝色？ RKcMI0可见光可见光400-700nmI散散I0EcdII e()0E

16、 A cdII e其中，E和A分别为吸收系数和散射系数对于溶液，Beer定律对于胶体溶液，Beer定律改写为三种大小不同粒子的金溶胶的消光系数与波长的关系不同大小粒子的银溶胶的颜色Rayleigh 溶胶光散射公式222021202142)2(29R NVnnnn2-2 光学性质大气密度的涨落引起太阳光的散射，散射光呈淡蓝色大分子溶剂化程度高，折射率相差不大，Tyndall效应弱。（N单位体积中的粒子数）浊度计原理，测溶胶的浓度R R, 14RVV R, 2RNN R, 201）（nn R（V粒子体积）可测粒子大小nc =VMR TR T 一般溶胶的渗透压大分子溶液的渗透压大分子溶液的渗透压22

17、31()RTA cA ccM/c 对c作图，由截距可得分子量M （或数均分子量）Donnan 平衡平衡 NaClNaClaa内外 1 21czcNaClNaCl内外复习复习Rayleigh 溶胶光散射公式222021202142)2(29R NVnnnn2-3 电学性质电学性质一、一、胶体粒子的 带电途径a.表面基团解离b.吸附带电c.非水介质中的带电.二、四种二、四种带电现象电泳 电渗 沉降电势 流动电势粒子介质电动电势 在外加电场作用下， 分散相和分散介质的相对移动现象或者是带电固体与介质由于相对运动而产生的电势差统称为电动现象电动现象。(1) 电泳(electrophoresis) 在外

18、加电场作用下，胶体粒子在分散介质中定向移动的现象称为电泳电泳(2) 电渗(electro-osmosis) 在外加电场作用下，分散介质的定向移动现象称为电渗。电渗。(+) (-)粘土 (+) (-)可判断溶胶所带电荷 区带电泳实验简便、易行，样品用量少，分离效率高，是分析和分离蛋白质的基本方法。 常用的区带电泳有：纸上电泳，圆盘电泳和板上电泳等。区带电泳区带电泳 将惰性的固体或凝胶作为支持物，两端接正、负电极，在其上面进行电泳，从而将电泳速度不同的各组成分离。 a.纸上电泳纸上电泳 用滤纸作为支持物的电泳称为纸上电泳。 先将一厚滤纸条在一定pH的缓冲溶液中浸泡，取出后两端夹上电极，在滤纸中央滴

19、少量待测溶液，电泳速度不同的各组分即以不同速度沿纸条运动。 经一段时间后，在纸条上形成距起点不同距离的区带，区带数等于样品中的组分数。将纸条干燥并加热，将蛋白质各组分固定在纸条上，再用适当方法进行分析。纸上电泳应用纸上电泳应用 血清蛋白质电泳图谱b.凝胶电泳凝胶电泳 用淀粉凝胶、琼胶或聚丙烯酰胺等凝胶作为载体，则称为凝胶电泳。 将凝胶装在玻管中，电泳后各组分在管中形成圆盘状，称为圆盘电泳圆盘电泳； 凝胶电泳的分辨率极高。例如，纸上电泳只能将血清分成五个组分，而用聚丙烯酰胺凝胶作的圆盘电泳可将血清分成25个组分。如果将凝胶铺在玻板上进行的电泳称为平板电泳。 c.板上电泳板上电泳 因为管壁会吸附某

20、种离子，使固体表面带电，电荷从固体到液体有个分布梯度。 在用泵输送原油或易燃化工原料时，要使管道接地或加入油溶性电解质，增加介质电导，防止流动电势可能引发的事故。 当外力迫使扩散层移动时，流动层与固体表面之间会产生电势差，当流速很快时，有时会产生电火花。 3.流动电势（流动电势（streaming potential) 在重力场的作用下，带电的分散相粒子，在分散介质中迅速沉降时，使底层与表面层的粒子浓度悬殊，从而产生电势差，这就是沉降电势。 贮油罐中的油内常会有水滴，水滴的沉降会形成很高的电势差，有时会引发事故。通常在油中加入有机电解质，增加介质电导，降低沉降电势。 4.沉降电势沉降电势 (s

21、edimentation potential) 当固体与液体接触时，可以是固体从溶液中选择性吸附某种离子，也可以是固体分子本身发生电离作用而使离子进入溶液，以致使固液两相分别带有不同符号的电荷，在界面上形成了双电层的结构。 对于双电层的具体结构，一百多年来不同学者提出了不同的看法。最早于1879年Helmholz提出平板型模型；三、双电层结构模型和电动电位（三、双电层结构模型和电动电位（z z电位）电位） 1910年Gouy和1913年Chapman修正了平板型模型，提出了扩散双电层模型；后来Stern又提出了Stern模型。三、三、扩散双电层Stern模型反离子 基本假设：粒子表面无限大，电

22、荷分布均匀，介质的介电常数均匀，扩散层中反离子服从Boltzmann分布2-3 电学性质三、三、扩散双电层Stern模型扩散层紧密层（Stern层）反离子 溶剂分子滑动面滑动面表面电势0Stern电势Stern面面双电层厚度双电层厚度 ：即电荷密度从表面到体：即电荷密度从表面到体相一致处之间的厚度相一致处之间的厚度1110222()2kTz e c具有长度单位，其大小与电解质类型（离子价数）和浓度有关。1电解质浓度增大和价数增加均可以使双电层厚度减小c1c2 介质的介电常数 0真空介电常数z为离子价数c为电解质浓度 2-3 电学性质电学性质一、一、胶体粒子的 带电途径a.表面基团解离b.吸附带

23、电c.非水介质中的带电.二、四种二、四种带电现象电泳 电渗 沉降电势 流动电势粒子介质电动电势电场引起运动粒子移动，介质静止介质移动，粒子静止沉降电势流动电势运动产生电势复习复习2-3 电学性质三、三、扩散双电层Stern模型扩散层紧密层（Stern层）反离子 溶剂分子滑动面滑动面表面电势0Stern电势Stern面面c1c2110222()2kTz e c电解质浓度增大和价数增加均可以使双电层厚度减小扩散双电层模型扩散双电层模型胶粒表面吸附离子反号离子紧密层扩散层(离子和溶剂化分子）胶粒表面热力学电势0和电动电势（电势）的区别： 发生在不同的部位； 大小不同，一般情况下电势只是热力学电势的一

24、部分，其绝对值小于0。 只有在带电质点移动时才显示出 电势，所以它又被称为电动电势。z 0只取决于被吸附的离子和溶胶中的反号 离子的活度,而电势的值还与溶胶中外加电解质有关。 例如：用Al3+取代Na+当溶胶中有外加电解质存在时，可使紧密 层中反粒子浓度增加，扩散层变薄， 电 势的绝对值减小，甚至变为零或相反的值。同号大离子因强烈的范德华吸引可克服静电斥力而进入Stern层，使Stern电势高于表面电势。2-3 电学性质超显微镜的基本原理 普通显微镜分辨率不高，只能分辨出半径在200 nm以上的粒子，所以看不到胶体粒子。 超显微镜分辨率高，可以研究半径为5150 nm的粒子。 超显微镜观察的不

25、是胶粒本身，而是观察胶粒发而是观察胶粒发出的散射光。出的散射光。 超显微镜是目前研究憎液溶胶非常有用的手段之一四、四、电泳1.理论公式2.应用粒子在外电场下的线速)(32 0afEu 电泳迁移率/淌度Euu淌 )m (112sVa.简易判别粒子表面带电符号：简易电泳探针五、五、电动现象的其他应用污水处理 环境治理 生化电泳2-3 电学性质b.测定电势： 界面移动电泳、显微电泳（例6）c.电泳沉积： 金属表面包覆涂料、橡胶、塑料等涂层溶胶在通直流电时，胶粒向电极移动的现象称为A布朗运动 B丁达尔现象 C电泳 D渗析在外加电场的作用下，Fe(OH)3胶体粒子移向阴极的原因是 ( ) A.Fe3+带

26、正电荷 B.Fe(OH)3带负电吸引阳离子 C.Fe(OH)3胶体粒子吸附阳离子而带正电荷 D.Fe(OH)3胶体吸附阴离子带负电荷在水泥和冶金工厂常用高压电对气溶胶作用，除去大量烟尘，以减少对空气的污染。这种做法应用的主要原理是 ( ) A.电泳 B.渗析 C.凝聚 D.丁达尔现象 下列各组物质可用渗析法分离的是 ( ) A.NaCl和水 B.Fe(OH)3胶体和NaClC.CCl4和水 D.NH4Cl和NaCl固体混合物 在任何条件下，运用电泳现象不能证实 A.胶体粒子带何种电荷 B.电源的正、负极 C.胶体粒子作布朗运动 D.胶体，有丁达尔效应流变性:物质在外力作用下的变形和流动性质研究

27、胶体流变性质(1) 研究胶体质点的大小、形状以及质点与介质间的相互作用(2) 解决生产中的重要问题（油漆、牙膏、陶土成形、照相乳剂的涂布、钻井用泥浆等）2-4 流变性质流变性质2-4 流变性质流变性质2-4 流变性质流变性质一、一、概念、规律1.1.切应变、切应力和切变速度切应变、切应力和切变速度切应力：切应力：单位面积受到的切力称为切应力单位面积受到的切力称为切应力（t t），单位为），单位为 N Nmm-2-2 F St切应变：切应力作用下物质内部产生的形变切应变：切应力作用下物质内部产生的形变 变形：变形：对某一物体外加压力，其内部的各部分的形状和对某一物体外加压力，其内部的各部分的形状

28、和体积发生的变化，主要与固体的性质相关。体积发生的变化，主要与固体的性质相关。 由外部应力而产生的固体的变形，如除去其应力，则固由外部应力而产生的固体的变形，如除去其应力，则固体恢复原状，这种性质称为体恢复原状，这种性质称为弹性弹性。 对于固体：对于固体：把这种可逆性变形称为把这种可逆性变形称为弹性变形，弹性变形，而非可逆性变形称为而非可逆性变形称为塑性变形。塑性变形。 Gt在弹性极限内，切应力在弹性极限内，切应力t t与切应变与切应变 成正比，即成正比，即 2-4 流变性质流变性质一、一、概念、规律 流动主要表示液体和气体的性质。流动的难流动主要表示液体和气体的性质。流动的难易与物质本身具有

29、的性质有关，把这种现象称易与物质本身具有的性质有关，把这种现象称为为粘性（粘性（ViscosityViscosity）。）。流动也视为一种非可逆流动也视为一种非可逆性变形过程。性变形过程。 对于纯液体：对于纯液体：2-4 流变性质流变性质一、一、概念、规律2-4 流变性质流变性质一、一、概念、规律切力 F(平行于运动方向的力) 切应力 ( 单位面积的切力) 切应变 (切应力作用下的形变dx/dz)切变速度 (切应变随时间的变化率，也称速度梯度) D/ ddtdv dztz vx速度梯度：dv/dz流动的基本特征 切应力与切变速率是表征体系流变性质的两个基切应力与切变速率是表征体系流变性质的两个

30、基本参数本参数切应力：单位面积的切力 F St切变速率：切变速率： 液体流动方向的速度梯度液体流动方向的速度梯度 D dv dz(2)牛顿公式和黏度牛顿公式和黏度 = dv/dx =D（牛顿公式） 液体粘度，液体流动时表现出的内摩擦黏度定义:将两块面积为1m2的板浸于液体中,两板距离为1米,若加1N的切力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的黏度为1Pa.s。牛顿流体：符合牛顿公式的流体。 黏度只与温度有关，与切变速率无关， 与D为正比关系。非牛顿流体：不符合牛顿公式 /D=f（D），以a表示一定（/D）下的黏度，称表观黏度。复习复习切应力切应变切变速度 = dv/dx =D（牛顿公式)

31、黏度定义:将两块面积为1m2的板浸于液体中,两板距离为1米,若加1N的切力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的黏度为1Pa.s。2-4 流变性质二、二、浓分散体系的 流型c ts tm tDt 胀流型牛顿型塑流型假塑型静切应力：体系开始流动体系开始层流，粒子间结构完全拆散屈服值，用于塑性流动公式D c塑tt塑性流体：不通过原点的直线越搅越稀型胀流型牛顿型塑性流体假塑型假塑型：(01)nkDntk: 液体稠度的量度n: 体系非牛顿性的量度胀流型：表观黏度随切速增大而增大，越搅越稠D触变型流体特点： 搅动时结构破坏成为流体，停止搅动后体系逐渐变稠形成凝胶。泥浆、油漆等有触变性三、三、稀分散

32、体系的 粘度2-4 流变性质符合牛顿公式者为牛顿流体，粘度只与温度有关，不受切速影响。符合牛顿公式者为牛顿流体，粘度只与温度有关，不受切速影响。不符合此式者为非牛顿流体，粘度随速度梯度而变。不符合此式者为非牛顿流体，粘度随速度梯度而变。牛顿流体层流状态下才符合牛顿公式。牛顿流体层流状态下才符合牛顿公式。稀分散体系粘度的影响因素p1.分散相浓度 相对粘度取决于分散相质点体积分数p2.质点形状 质点若不对称，液体经过时不仅流线受到干扰，还使质点转动；同时质点间可发生相互干扰，使粘度大大增加。如棒状粒子，质点越不对称，溶液粘度越高。 少量不对称粒子即使流体成为非牛顿流体p3.溶剂化的影响 溶剂化使质

33、点体积增大，相当于体积分数增大。 质点变小，表面积增大，溶剂化量变大。故分散相分散度越大，粘度越大。2-4 流变性质0(1)Einstein黏度公式：分散相的体积分数粒子形状系数p4.粘度与电荷电粘滞效应 使体积增大（双电层存在）；产生电泳阻力（双电层相对位移）；导致粘度增加。 减小电粘效应的办法：加入中性盐，压缩双电层。改变大分子溶液的pH值，使处于等电点。p5.温度 一般温度升高，粒子与介质间作用减小 稀溶胶： 变化小 浓溶胶：低温时粒子间有作用,Tr0 , ,T,T2-4 流变性质四、粘度的测量四、粘度的测量1.同心转筒式粘度计同心转筒式粘度计四、粘度的测量四、粘度的测量2.毛细管式粘度

34、计毛细管式粘度计四、粘度的测量四、粘度的测量3.锥板式粘度计锥板式粘度计2-5胶体胶体 稳定性稳定性 疏液胶体是高度分散的、多相的、热力学不稳定体系，但在一定条件下又能相对稳定地存在相当长的时间。如：半径为如：半径为1.51.51010-9-9m m的金质点下降的金质点下降0.01m0.01m需需3.53.5年，半径为年，半径为1010-8-8m m的苯质点下降的苯质点下降0.01m0.01m需需1212年年。一、疏液胶体一、疏液胶体的稳定性 胶体体系加入某些电解质、改变温度、加入一定浓度的大分子化合物可使分散体相粒子聚集成可分离的沉淀物，这一过程称为聚沉或絮凝。高分散使胶粒具有动力稳定性 胶

35、粒表面双电层的稳定作用胶体的聚结稳定性 溶剂化的稳定作用 Brown运动越剧烈，越能阻止由于重力作用而引起的下降胶体动力稳定性。胶粒越小，与分散介质的密度差越小，介质粘度越大，溶胶的动力稳定性越大。 胶团靠近到与双电层的扩散层重叠时，出现静电斥力，胶团靠的越近，斥力越大，斥力大于引力时，碰撞的胶粒重新分开。 胶粒表面吸附离子及反离子都是溶剂化的，在胶粒周围形成溶剂化膜。溶剂化膜具有一定的机械强度和弹性，能阻止胶粒聚结。2-5 稳定性疏液胶体稳定存在的原因：二、临界聚沉浓度和Schulze-Hardy规则1. 电解质对于溶胶聚沉作用的影响 在溶胶中加入少量电解质，可以使胶粒吸 附的离子增加，电势

36、提高，增加溶胶的稳定性，称为稳定剂。稳定剂。 但当电解质的浓度足够大，部分反粒子进入紧密层，而使电势降低，扩散层变薄，胶粒之间静电斥力减小而导致聚沉，则称为聚沉剂聚沉剂。聚沉值 使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的最小浓度。也称为临界聚沉浓度(critical coagulation concentration, CCC)电解质的聚沉值越小，则聚沉能力越强二、Schulze-Hardy规则（符号与价法则）（符号与价法则）如AgI负溶胶，聚沉能力顺序：NaClMgClNaClMgCl2 2FeClFeCl3 3聚沉值之比：感胶离子序（同价反离子的聚沉能力顺序）（同价反离子的聚沉能力顺序

37、）具有相同阴离子的阳离子，对带负电的溶胶的聚沉能力为：具有相同阳离子的阴离子，对带正电的溶胶的聚沉能力为：电解质的聚沉值与胶粒的异电性离子的价数的6次方成反比不规则聚沉 c+稳定聚沉 在溶胶中加入少量的电解质可以使溶胶聚沉，电解质浓度稍高，沉淀又重新分散而成溶胶，并使胶粒所带电荷改变符号。如果电解质的浓度再升高，可以使新形成的溶胶再次沉淀。 在20世纪四十年代，前苏联学者Deijaguin和Landau与荷兰学者Verwey和Overbeek分别提出了关于各种形状粒子之间在不同的情况下相互吸引能与双电层排斥能的计算方法。他们处理问题的方法与结论有大致共同之处，因此以他们的姓名第一个字母简称为DLVO理论。 DLVO理论认为疏液胶体粒子间既有因粒子带电形成的扩散双电层交联时产生的静电斥力，又有粒子间范德华力相互吸引作用。三三. 胶体的聚沉理论胶体的聚沉理论-DLVO理论理论 (Deijaguin-Landau-Verwey-Ovenbeek)三三. 胶体的聚沉理论胶体的聚沉理论-DLVO理论理论 (Deijaguin-Landau-Verwey-Ovenbeek)(1) 质点间的范德华吸引能胶粒