凝胶的性质精品课件

1、凝胶的性质第1页，共14页，2022年，5月20日，9点1分，星期一 胶凝：在一定条件 下，如温度下降或溶解度减小时， 不少高分子溶液的黏度会逐渐变大，最后失去流动性，形成具有网状结构的半固物质，这个过程为胶凝。如加盐类的作用2第2页，共14页，2022年，5月20日，9点1分，星期一凝胶：交联的体型聚合物网络中包含溶剂或单体、低聚物时的凝胶状态称为凝胶；如琼脂、明胶、动物 胶等物质溶解在热水中，静置冷却后，即变成凝胶。3第3页，共14页，2022年，5月20日，9点1分，星期一 一、凝胶的触变性二、凝胶的老化特性三、凝胶的膨胀特性四、凝胶的吸附特性4第4页，共14页，2022年，5月20日，

2、9点1分，星期一 一、凝胶的触变性 在浓Fe(OH)3溶胶中加入少量电解质时，溶胶的黏度增加并转变为凝胶；将此凝胶稍加振动，便等温可逆地转变为溶胶；静置后又成凝胶。此种操作可重复多次，并且溶胶或凝胶的性质均没有明显的变化 。这种现象 就是以前提过的触变作用。Al(OH)3凝胶、V2O5、白土凝胶等都有触变作用5第5页，共14页，2022年，5月20日，9点1分，星期一 机理：（1）颗粒上有离子，因而有电性吸引和排斥，在某种距离时这两种力达到 平衡而形成结构。不能解释非球形颗粒的触变性大。（2）颗粒之间搭成架子，流动时架子被拆散，由于被拆的颗粒再搭成架子时要时间所以就出现了触变性。能解释棒状和片

3、状颗粒比球形颗粒有更强的触变性6第6页，共14页，2022年，5月20日，9点1分，星期一二、凝胶的老化特性凝胶的老化：大分子溶液或溶胶胶凝后性质随时间继续变化的现象。离浆是老化的一种离浆作用(又称脱水收缩)：水凝胶在基本上不改变外形的情况下，分离出其中所包含的一部分大分子稀溶液或稀溶胶液体。原因：由于溶胶在形成具有网状结构的凝胶后，粒子之间的距离 还不是最小的，粒子之间仍继续相互作用，使粒子进一步靠近和更完全 地定向 ，从而使凝胶的收缩 ，于是一部分液体被从粒子间挤压出来 ，产生“出汗”离浆现象。7第7页，共14页，2022年，5月20日，9点1分，星期一凝胶的脱水收缩是自发的弹性凝胶的离浆

4、作用是“可逆的”，是膨胀过程的逆过程。非弹性凝胶的离浆作用是“不可逆的”。但通常采用单位时间内分离出来的液体量来度量离浆速度： U离浆= dV/dt =K(Vmax-V)离浆速度：8第8页，共14页，2022年，5月20日，9点1分，星期一用V凝代表凝胶体系的总体积，V分代表分散 相的体积，根据V凝和V分的大小可以判定凝胶是离浆还是膨胀过程 ：9第9页，共14页，2022年，5月20日，9点1分，星期一三、凝胶的膨胀膨胀：指凝胶在液体或蒸气中吸收这些液体或蒸气时使自身质量、体积增加的作用，是弹性凝胶特有的性质。膨胀有选择性,有无限膨胀和有限膨胀两种。用膨胀度和膨胀速率来表征膨胀度:一定条件下，

5、单位质量单位体积凝胶所能吸收液体的极限量，定义式为：10第10页，共14页，2022年，5月20日，9点1分，星期一膨胀速度：（实验得）积分得：11第11页，共14页，2022年，5月20日，9点1分，星期一膨胀机理： 第一阶段：液体分子进入凝胶网络，与凝胶分子相互作用形成溶剂化层。 特点：速度快；V凝胶V干凝胶；产生膨胀压。影响因素：（1）温度；T ，V膨 （2）介质中的pH； （3）盐类； （4）其它；老化程度、交联度12第12页，共14页，2022年，5月20日，9点1分，星期一四、吸附性刚性凝胶：其干胶大都具有多孔状的毛细管结构，比表面积很大，所以表现出较强的吸附能力。弹性凝胶：高分子链收缩成紧密结构，而不是多孔结构，其吸附