影响溶胶稳定性的因素教材

1、影响溶胶稳定性的因素影响溶胶稳定性的因素2.2.浓度的影响。浓度的影响。浓度增加，粒子碰撞机会增多。浓度增加，粒子碰撞机会增多。3.3.温度的影响。温度的影响。温度升高，粒子碰撞机会增多，碰撞强度增加。温度升高，粒子碰撞机会增多，碰撞强度增加。4.4.胶体体系的相互作用。胶体体系的相互作用。带不同电荷的胶粒互吸而聚沉。带不同电荷的胶粒互吸而聚沉。1.1.外加电解质的影响。外加电解质的影响。这影响最大，主要影响胶粒的带电情况，使这影响最大，主要影响胶粒的带电情况，使 电电 位下降，促使胶粒聚结。位下降，促使胶粒聚结。6 溶胶的稳定性和聚沉作用溶胶的稳定性和聚沉作用溶胶的聚沉(1) 电解质的聚沉作

2、用电解质的聚沉作用 在溶胶中加入少量电解质，可以使胶粒吸在溶胶中加入少量电解质，可以使胶粒吸附的离子增加，附的离子增加，电势提高，增加溶胶的稳定电势提高，增加溶胶的稳定性，称为性，称为稳定剂稳定剂。 当电解质的浓度足够大当电解质的浓度足够大, 部分反粒子进入部分反粒子进入紧密层，而使紧密层，而使电势降低电势降低, 扩散层变薄扩散层变薄, 胶粒之间胶粒之间静电斥力减小而导致聚沉，则称为静电斥力减小而导致聚沉，则称为聚沉剂聚沉剂。聚沉值聚沉值使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉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所需电解质的最小浓度。从已知的表值。从已知的表值可见，对同一溶胶，外加

3、电解质的离子可见，对同一溶胶，外加电解质的离子价数越低，其聚沉值越大。价数越低，其聚沉值越大。聚沉能力聚沉能力是是聚沉值的倒数聚沉值的倒数。聚沉值越大的电解质，。聚沉值越大的电解质，聚沉能力越小；反之，聚沉值越小的聚沉能力越小；反之，聚沉值越小的电解质，其聚沉能力越强。电解质，其聚沉能力越强。不同电解质的聚沉值不同电解质的聚沉值 (mmol/dm3) LiCl 58.4 NaCl 51 KCl 501/2 K2SO4 65 HCl 31 CaCl2 0.65 BaCl2 0.69 MgSO4 0.801/2Al2(SO4)3 0.096 AlCl3 0.093负溶胶负溶胶(As2S3)正溶胶正

4、溶胶(Al2O3)NaCl 43.5KCl 46KNO3 60K2SO4 0.30K2Cr2O7 0.63K2C2O4 0.69K3Fe(CN)6 0.08 影响电解质聚沉能力的因素：影响电解质聚沉能力的因素：(a) 主要取决于与胶粒所带电荷相反的离子（反主要取决于与胶粒所带电荷相反的离子（反 离子）所带的电荷数（即价数）。反离子的离子）所带的电荷数（即价数）。反离子的 价数越高，聚沉能力越强。价数越高，聚沉能力越强。Schulze-Hardy rule 电解质的聚沉值与胶粒的异电性离子的电解质的聚沉值与胶粒的异电性离子的价数的价数的6次方成反比次方成反比 )31( :)21( :)11(:

5、666)3()2()1(jjjcccCj(i) : i 价电解质的聚沉值价电解质的聚沉值当离子在胶粒表面上有强烈吸附或发生表面化学反应时，舒当离子在胶粒表面上有强烈吸附或发生表面化学反应时，舒哈规则不适用。哈规则不适用。对正负离子价数相同的电解质，对溶胶产生聚沉对正负离子价数相同的电解质，对溶胶产生聚沉作用的聚沉值作用的聚沉值C：在其它条件相同情况下，在其它条件相同情况下，C=K/Z6 与前舒哈代规则相同：与前舒哈代规则相同： 1;2;3 1/1 : 1/26 : 1/36 =100 : 1.6 : 0.166224553275. 9ZANeTkBCA(b) 价数相同的反离子的水合半径越小，聚

6、沉价数相同的反离子的水合半径越小，聚沉 能力越强。能力越强。例如例如:对一价阳离子对一价阳离子,按聚沉能力排列：按聚沉能力排列： H+ Cs+ Rb+ NH4+ K+ Na+ Li+对一价阴离子：对一价阴离子： F- Cl- Br- NO3- I-(c) 与胶粒电性相同的离子，一般说来，价数与胶粒电性相同的离子，一般说来，价数 越高，水合半径越小，聚沉能力越弱。越高，水合半径越小，聚沉能力越弱。(2) 溶胶的相互聚沉作用溶胶的相互聚沉作用 当两种带相反电荷的溶胶所带电量相等时，相互混当两种带相反电荷的溶胶所带电量相等时，相互混合也会发生聚沉。合也会发生聚沉。明矾净水原理明矾净水原理:水中含有泥

7、沙等污物的水中含有泥沙等污物的负溶胶负溶胶，加入，加入KAl(SO4)2在水中水解生成在水中水解生成Al(OH)3正溶胶正溶胶。在适当量。在适当量下，发生相互聚沉。下，发生相互聚沉。 与加入电解质情况不同的是，当两种溶胶的用量恰与加入电解质情况不同的是，当两种溶胶的用量恰能使其所带电荷的量相等时，才会完全聚沉，否则会不能使其所带电荷的量相等时，才会完全聚沉，否则会不完全聚沉，甚至不聚沉。完全聚沉，甚至不聚沉。(3) 高分子化合物的作用高分子化合物的作用 在溶胶中加入少量高分子化合物可使溶胶在溶胶中加入少量高分子化合物可使溶胶聚沉，称为聚沉，称为敏化作用敏化作用(絮凝作用絮凝作用)。 在溶胶中加

8、入足够多的高分子化合物，则在溶胶中加入足够多的高分子化合物，则会阻止溶胶的聚沉，称为会阻止溶胶的聚沉，称为空间保护作用空间保护作用。胶体的聚沉理论胶体的聚沉理论-DLVO理论理论 (Deijaguin-Landau-Verwey-Ovenbeek)(1) 颗粒间的范德华引力 两分子间由于范德华引力产生的势能函数两分子间由于范德华引力产生的势能函数可以近似用兰纳琼斯位能函数表示可以近似用兰纳琼斯位能函数表示1264prr球形胶体颗粒的位能函数 两个球形胶体颗粒间的位能函数可通过二重积分求算，近似为：12vdWArVHHr(2) 双电层的排斥能双电层的排斥能球形胶粒双电层的排斥能可由下式计算：球形胶粒双电层的排斥能可由下式计算： )exp(64 2200HkTnVrn0 : 单位体积粒子数单位体积