胶体的制备和性质优选ppt资料

胶体(jiāotǐ)的制备和性质第一页，共87页。2022/11/23第二章 胶体(jiāotǐ)的制备和性质2.1溶胶(róngjiāo)的制备与净化2.2溶胶(róngjiāo)的动力性质2.3溶胶的光学性质2.4溶胶的电学性质和胶团结构2.5溶胶的稳定性2.6流变性质第二页，共87页。2.1溶胶(róngjiāo)的制备与净化溶胶(róngjiāo)的制备（1）分散(fēnsàn)法1.研磨法2.胶溶法3.超声波分散(fēnsàn)法4.电弧法（2）凝聚法1.化学凝聚法2.物理凝聚法溶胶的净化

（1）渗析法（2）超过滤法第三页，共87页。1、形成憎液溶胶(róngjiāo)的必要条件是：

（1）分散相的溶解度要小；

（2）还必须有稳定剂存在，否则(fǒuzé)胶粒易聚结而聚沉。一、胶体分散体系(tǐxì)的制备第四页，共87页。二、溶胶(róngjiāo)的制备方法制备溶胶必须(bìxū)使分散相粒子的大小落在胶体分散体系的范围之内，并加入适当的稳定剂。制备方法大致可分为两类：（1）分散法用机械、化学等方法(fāngfǎ)使固体的粒子变小。（2）凝聚法

使分子或离子聚结成胶粒。用这两种方法直接制出的粒子称为原级粒子。

视具体制备条件不同，这些粒子又可以聚集成较大的次级粒子。

通常所制备的溶胶中粒子的大小不是均一的，是一个多级分散体系。第五页，共87页。1、分散(fēnsàn)法①.机械分散(fēnsàn)法用机械粉碎的方法将固体磨细。这种方法适用(shìyòng)于脆而易碎的物质，对于柔韧性的物质必须先硬化后再粉碎。例如，将废轮胎粉碎，先用液氮处理，硬化后再研磨。

胶体磨的形式很多，其分散能力因构造和转速的不同而不同。第六页，共87页。盘式胶体磨第七页，共87页。转速(zhuànsù)约每分钟1万∼2万转。A为空心(kōngxīn)转轴，与C盘相连，向一个方向旋转，B盘向另一方向旋转。分散相、分散介质和稳定剂从空心轴A处加入，从C盘与B盘的狭缝中飞出，用两盘之间的应切力将固体(gùtǐ)粉碎，可得1000nm左右的粒子。第八页，共87页。电弧法主要用于制备金、银、铂等金属溶胶(róngjiāo)。制备过程包括先分散后凝聚两个过程。②.电分散(fēnsàn)法将金属做成两个电极(diànjí)，浸在水中，盛水的盘子放在冷浴中。在水中加入少量NaOH作为稳定剂。

制备时在两电极上施加100V左右的直流电，调节电极之间的距离，使之发生电火花，这时表面金属蒸发，是分散过程，接着金属蒸气立即被水冷却而凝聚为胶粒。第九页，共87页。③.超声波分散(fēnsàn)法这种方法目前只用来(yònɡlái)制备乳状液。如图所示，将分散相和分散介质两种不混溶的液体放在样品(yàngpǐn)管4中。样品(yàngpǐn)管固定在变压器油浴中。

在两个电极上通入高频电流，使电极中间的石英片发生机械振荡，使管中的两个液相均匀地混合成乳状液。

第十页，共87页。④、胶溶法又称解胶法，仅仅是将新鲜(xīnxiān)的凝聚胶粒重新分散在介质中形成溶胶，并加入适当的稳定剂。这种稳定剂又称胶溶剂(róngjì)。根据胶核所能吸附的离子而选用合适的电解质作胶溶剂(róngjì)。这种方法一般用在化学凝聚法制溶胶时，为了将多余的电解质离子去掉，先将胶粒过滤，洗涤，然后尽快(jǐnkuài)分散在含有胶溶剂的介质中，形成溶胶。第十一页，共87页。例如(lìrú)：溶胶(róngjiāo)的制备--胶溶法AgCl(新鲜沉淀）AgCl(溶胶）

Fe(OH)3（新鲜沉淀）Fe(OH)3

(溶胶）第十二页，共87页。二、溶胶的制备(zhìbèi)--凝聚法

通过各种化学反应使生成物呈过饱和状态，使初生成的难溶物微粒结合成胶粒，在少量(shǎoliàng)稳定剂存在下形成溶胶，这种稳定剂一般是某一过量的反应物。例如：A.复分解(fēnjiě)法2H3AsO3（稀）+3H2S→As2S3（溶胶）+6H2OB.水解法

FeCl3（稀）+3H2O（热）→Fe(OH)3（溶胶）+3HCl第十三页，共87页。C.氧化(yǎnghuà)法2H2S(稀）+SO2(g)→2H2O+3S(溶胶）Na2S2O3+2HCl→2NaCl+H2O+SO2+S(溶胶）E.离子反应(lízǐfǎnyīnɡ)制氯化银溶胶AgNO3（稀）+KCl（稀）→AgCl(溶胶）+KNO3D.还原法2HAuCl4(稀）+3HCHO+11KOH

2Au(溶胶）+3HCOOK+8KCl+8H2O

第十四页，共87页。

A.更换溶剂法

利用物质在不同溶剂中溶解度的显著差别来制备溶胶，而且两种溶剂要能完全(wánquán)互溶。例1.松香易溶于乙醇(yǐchún)而难溶于水，将松香的乙醇(yǐchún)溶液滴入水中可制备松香的水溶胶。90℃左右(zuǒyòu)的热水中，丙酮蒸发后，可得硫的水溶胶。第十五页，共87页。将汞的蒸气(zhēnɡqì)通入冷水中就可以得到汞的水溶胶。4—金属钠，2—苯,5—液氮。B.蒸气(zhēnɡqì)骤冷法罗金斯基等人利用下列(xiàliè)装置，制备碱金属的苯溶胶。

先将体系抽真空，然后适当加热管2和管4，使钠和苯的蒸气同时在管5外壁凝聚。除去管5中的液态空气，凝聚在外壁的混合蒸气融化，在管3中获得钠的苯溶胶。第十六页，共87页。蒸气(zhēnɡqì)骤冷法第十七页，共87页。3、凝聚法原理凝聚法的核心问题：粒子大小即分散度晶核与结晶(jiéjīng)生长动力学研究认为，溶液中析出胶粒的过程与结晶(jiéjīng)过程相似，分为形成晶核和晶体生长两个阶段1）形成晶核阶段晶核形成速度：v1=dn/dt=k1（C-S）/Sn：产生晶核的数目；C：析出物质的浓度；S：溶解度；（C-S）：过饱和度C越大，S越小，则形成晶核的速度越大。第十八页，共87页。2）晶体（晶核）的成长速度v2=k2D（C-S）D：溶质分子(fēnzǐ)的扩散系数3）v1、v2的关系a、v1»v2形成许多晶核，易形成溶胶b、v1«v2形成粗大的结晶，形成悬浊液c、v1»v2形成溶胶，因（C-S）对v1的影响大，（C-S）越大，v1越大于v2，所以溶解度越小，愈易形成胶体第十九页，共87页。4、溶液浓度对晶核生长过程的影响Weimarn实验：在乙醇-水介质中，Ba(CNS)2+MgSO4→BaSO4，研究颗粒大小与反应物浓度的关系，结论：①浓度对r的影响：A、浓度很小（10-5~10-4mol/L），因晶体生长速度受到限制，形成溶胶。B、浓度较大（10-2~10-1mol/L），有利于晶体生长，生成结晶状沉淀C、浓度很大（2~3mol/L）时，生成的晶核极多，导致（C-S）下降很大，晶体成长速度减慢(jiǎnmàn)，有利于形成小粒子胶粒，形成晶核太多，粒距小，形成半固态凝胶。第二十页，共87页。②（C-S）对r的影响A、（C-S）小，v2＞v1,形成(xíngchéng)r大，颗粒粗B、（C-S）大，v1＞v2,形成(xíngchéng)颗粒细C、制备胶体，必须v1大，v2小，即必须（C-S）高，盐的溶解度要尽可能小。第二十一页，共87页。三、溶胶(róngjiāo)的净化分散法和凝聚法制备的溶胶是多分散的，必须通过过滤、沉降或离心方法除去。化学(huàxué)凝聚法制备溶胶的过程中，常生成一些多余的电解质，如制备Fe(OH)3溶胶时生成的HCl。少量(shǎoliàng)电解质可以作为溶胶的稳定剂，但是过多的电解质存在会使溶胶不稳定，容易聚沉，所以必须除去。除去电解质的净化方法主要有渗析法和超过滤法。

第二十二页，共87页。

（1）渗析法

A、简单渗析将需要净化的溶胶放在羊皮纸或动物膀胱等半透膜制成的容器(róngqì)内，膜外放纯溶剂。利用浓差因素，多余(duōyú)的电解质离子不断向膜外渗透，经常更换溶剂，就可以净化半透膜容器内的溶胶。如将装有溶胶的半透膜容器(róngqì)不断旋转，可以加快渗析速度。第二十三页，共87页。B、电渗析为了加快渗析速度，在装有溶胶(róngjiāo)的半透膜两侧外加一个电场，使多余的电解质离子向相应的电极作定向移动。溶剂水不断自动更换，这样可以提高净化速度。这种方法称为电渗析法。第二十四页，共87页。用半透膜作过滤膜，利用吸滤或加压的方法使胶粒与含有(hányǒu)杂质的介质在压差作用下迅速分离。（2）超过滤法将半透膜上的胶粒迅速用含有稳定剂的介质(jièzhì)再次分散。第二十五页，共87页。四、单分散(fēnsàn)溶胶1、定义：指胶粒尺寸、形状和组成都相同的溶胶。2、形成机理：LaMer的“成核扩散控制”模型凝聚法得到多分散溶胶：因为晶核生成(shēnɡchénɡ)时间不同，导致最后得到的颗粒是由不同时刻得到的晶核长大而得。制备单分散溶胶：①爆发式成核：控制溶质的过饱和程度，使之略高于成核浓度，在很短时间内形成全部晶核。②晶核形成之后，溶液浓度迅速降到低于成核浓度，不再生成(shēnɡchénɡ)新的晶核，但浓度仍略高于饱和浓度，已有晶核因扩散而以相同的速度慢慢长大，形成单分散溶胶。第二十六页，共87页。3、单分散溶胶的制备(zhìbèi)方法①局部过饱和法：将高浓度的A液加入低浓度的B中，产生局部过饱和，生成晶核，但（C-S）小，不易长出大晶体。②晶核法：在（C-S）很小时，引入小晶种例：AuCl3溶液中加入金粒作为晶核，然后加入HCHO，使之长大。或将晶核放入2AuCl-+3H2O2→2Au+8Cl-+6H++3O2↑反应慢，不再生核，析出的金原子长在原有金核上，形成颗粒分布窄的金溶胶。第二十七页，共87页。③金属配合物高温水解法：常用于制备金属纳米颗粒RhCl3+PVA(聚乙烯醇)→Rh3+-PVA（配合物）→CH3OH（还原剂）Rh小粒子(lìzǐ)（粒径）→Rh（原子）→晶体生长Rh大粒子(lìzǐ)（粒径4nm）④微乳液法：利用微乳液内核的大小控制生成粒子(lìzǐ)的大小。⑤溶胶sol-凝胶gel转变法例：球形Fe3O4的制备：将FeSO4与KOH混合生成Fe(OH)2凝胶，加入KNO3，凝胶内生成许多细小的Fe3O4粒子(lìzǐ)，受凝胶网络的限制，这些粒子(lìzǐ)既不长大也不聚沉，当凝胶网络溶解后，这些粒子(lìzǐ)开始聚沉，形成单分散溶胶。第二十八页，共87页。溶胶(róngjiāo)的运动性质Brown运动胶粒的扩散(kuòsàn)沉降平衡沉降分析第二十九页，共87页。一、扩散(kuòsàn)胶粒也有热运动，因此也具有扩散和渗透压。只是溶胶的浓度较稀，这种现象(xiànxiàng)很不显著。如图所示，在CDFE的管内盛溶胶，在某一截面(jiémiàn)AB的两侧溶胶的浓度不同，C1>C2。

由于分子的热运动和胶粒的布朗运动，可以观察到胶粒从C1区向C2区迁移的现象，这就是胶粒的扩散作用。第三十页，共87页。设通过AB面的扩散数量为m，则扩散速度为，它与浓度梯度和AB截面积A成正比。1、斐克第一(dìyī)定律（Fick’sfirstlaw）

如图所示，设任一平行于AB面的截面上浓度是均匀的，但水平方向自左至右浓度变稀，梯度为。第三十一页，共87页。这就是斐克第一定律。式中D为扩散系数，其物理(wùlǐ)意义为：单位浓度梯度、单位时间内通过单位截面积的物质量。单位：m2/s

式中负号表示扩散发生在浓度降低的方向，

<0,

而

>0。用公式(gōngshì)表示为：第三十二页，共87页。2）Einstein第一扩散(kuòsàn)公式D与质点在介质中运动时的阻力系数(xìshù)f间存在：若颗粒为球形，由Stokes定律：f=6πηrη:介质黏度；r：质点(zhìdiǎn)半径Einstein第一扩散公式：结论：浓度梯度越大，质点(zhìdiǎn)扩散越快；质点(zhìdiǎn)半径越小，扩散能力越强，扩散速度越快。第三十三页，共87页。二、Brown运动(yùndòng)(Brownianmotion)1）、现象1827年植物学家布朗用显微镜观察到悬浮(xuánfú)在液面上的花粉粉末不断地作不规则的运动。后来又发现许多其它物质如煤、化石、金属等的粉末也都有类似的现象。人们称微粒的这种运动(yùndòng)为布朗运动(yùndòng)。

但在很长的一段时间里，这种现象的本质没有得到阐明。第三十四页，共87页。1903年发明了超显微镜，为研究布朗运动(bùlǎnɡyùndònɡ)提供了物质条件。用超显微镜可以观察(guānchá)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(dàliàng)观察，得出结论：粒子越小，布朗运动越激烈。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。第三十五页，共87页。2）本质(běnzhì)1905年和1906年爱因斯坦（Einstein)和斯莫鲁霍夫斯基（Smoluchowski)分别(fēnbié)阐述了Brown运动的本质。认为Brown运动是分散介质分子以不同大小和不同方向的力对胶体粒子不断撞击而产生的，由于受到的力不平衡，所以胶粒连续以不同方向、不同速度作不规则运动。随着粒子增大，撞击的次数(cìshù)增多，而作用力抵消的可能性亦大。当粒径大于5m，Brown运动消失。第三十六页，共87页。3）Einstein-Brown运动(yùndòng)公式

Einstein认为，溶胶粒子的Brown运动与分子运动类似，平均动能为。并假设粒子是球形的，运用分子运动论的一些基本概念和公式，得到Einstein布朗运动的公式为：式中是在观察时间t内粒子沿x轴方向的平均位移；r为胶粒的半径(bànjìng)；为介质(jièzhì)的粘度；NA为阿伏加德罗常数。

公式把粒子的位移与粒子的大小、介质粘度、温度以及观察时间等联系起来。——Einstein布朗运动公式第三十七页，共87页。如图，设截面为单位面积，为粒子t时间内在水平(shuǐpíng)方向的平均位移。截面间的距离均为。Einstein-Brown位移方程(fāngchéng)推导

找出距AB面处的两根虚线，其浓度恰好为和。

在t时间内，从两个方向通过AB面的粒子数分别为和，因，则自左向右通过AB面的净粒子数为：第三十八页，共87页。设很小，浓度梯度：这就是Einstein-Brown位移方程。从布朗运动实验测出，就可求出扩散系数D。Einstein-Brown位移(wèiyí)方程则扩散通过(tōngguò)AB面的净粒子数与浓度梯度和扩散时间t成正比，得到：第三十九页，共87页。4）扩散系数D的测定(cèdìng)（孔片法、自由交界法等）孔片法孔片由玻璃粉烧结而成，上面有许多小孔，孔径5~10μm，插在溶剂、溶液之间，小孔平均长度h、有效面积(miànjī)A，无法直接得到。扩散(kuòsàn)量：Δm=C2V2-C1V1测得Δm、Δt、Δc，利用已知D值的物质求出h/A，然后测未知物的D。第四十页，共87页。①利用D的测定计算(jìsuàn)球形质点的半径由爱因斯坦第一扩散公式：可以求粒子(lìzǐ)半径r。已知

r

和粒子密度，可以计算粒子的摩尔质量。5）扩散(kuòsàn)的应用第四十一页，共87页。②计算非球形胶粒的轴比值胶粒形状偏离球体时，视为椭球体，求旋转(xuánzhuǎn)半径a和最大旋转(xuánzhuǎn)半径b，轴比a/b表示胶粒偏离球体的程度a/b=1球体；a/b>1长椭球体；a/b<1扁椭球体；a/b»1棒形；a/b«1片状，带状第四十二页，共87页。具体步骤：a、用其他方法（依数性等）测出待测物未溶剂化时的分子量，由此计算出等效球体的阻力系数f0∵f0=6πηrb、自扩散系数D计算出实际(shíjì)的阻力系数ff=RT/(NAD)c、计算阻力系数比f/f0,由此确定轴比a/b,f/f0≈a/b第四十三页，共87页。例：某溶胶粒子的平均直径(zhíjìng)为42Å，溶胶的黏度为（1P泊=0.1Pas）求①25℃时胶粒的D，②在1s内由于Brownianmotion粒子沿x轴的是多少？解：D=RT/NAf=8.314×298/(6.02×1023×6×3.14×2.1×10-9×0.01×0.1)=1.04×10-10(m2/s)=(2Dt)1/2

=(2×1.04×10-10×1)1/2=1.44×10-5m第四十四页，共87页。二、沉降(chénjiàng)（sedimentation）溶胶(róngjiāo)是高度分散体系，胶粒一方面受到重力吸引而下降，另一方面由于布朗运动促使浓度趋于均一。当这两种效应相反的力相等时，粒子的分布达到平衡，粒子的浓度随高度不同(bùtónɡ)有一定的梯度，如图所示。

这种平衡称为沉降扩散平衡。第四十五页，共87页。1、在重力场中的沉降(chénjiàng)1）沉降速度介质中粒子(lìzǐ)(半径r,密度ρ)所受重力为下沉阻力(zǔlì)F2=6πηrνν:粒子沉降速度F1=F2时，粒子匀速下降第四十六页，共87页。球形质点在液体(yètǐ)中的沉降公式：结论：a.其他条件相同时,v与r2成正比,r↑,ν↑与介质η成反比,增大介质η,可提高(tígāo)粒子在介质中的稳定性,加增稠剂。第四十七页，共87页。例:直径为1µm的石英微尘，从高度为1.7m处（人的呼吸带附近）降落到地面需要(xūyào)多少时间？已知石英的密度为2.63×103kg/m3。空气黏度为1.8×10-5Pas。第四十八页，共87页。2)沉降(chénjiàng)分析①定义:悬浮液是多分散体系，粒子有大有小，求出其中一定大小粒子所占质量分数，即粒度分布(fēnbù)，叫沉降分析。②分析步骤:A.作沉降曲线即称量(chēnɡliànɡ)不同时间颗粒的沉降质量所作的曲线.不同体系的沉降曲线第四十九页，共87页。沉降(chénjiàng)分析装置扭力天平示意图1-旋扭；2-水平仪；3-指针(zhǐzhēn)；4-开关旋扭;5-天平臂；6-转盘第五十页，共87页。颗粒直径相等体系(tǐxì)的沉降曲线两种颗粒体系的沉降(chénjiàng)曲线第五十一页，共87页。颗粒(kēlì)直径连续分布体系的沉降曲线在沉降时间t1时，对应(duìyìng)的沉降量为W1。其分为两部分，一为直径≥d1在t1时刚好沉降完的所有颗粒，它的沉降量为n1，即对应(duìyìng)t1时曲线的切线在纵轴上的截距值；另一部分为直径＜d1在t1时继续沉降的颗粒，其已沉降的部分为m1。第五十二页，共87页。沉降(chénjiàng)分析若沉降是完全的，那么(nàme)总沉降量WC即样品总量。即为直径≥d1的颗粒在样品中所占的百分含量，即为直径≥d2的颗粒在样品中所占的百分含量，即为直径介于d1和d2之间的所有颗粒在样品中所占的百分含量。第五十三页，共87页。B.依沉降曲线计算不同大小粒子所占质量百分比SC.作S-d图，即质点大小的积分(jīfēn)分布图D.作dS/dd-d图，即质点大小的微分分布图第五十四页，共87页。沉降分析(fēnxī)条件体系(tǐxì)要求是质点大小不超过100m，浓度不超过1%（质量分数）的稀悬浮体。悬浮体有聚结稳定性，即在沉降时间内，质点不发生明显的聚结。第五十五页，共87页。2、离心力场中的沉降(chénjiàng)1)沉降公式在离心力场中，若ω为离心机的角速度，x为旋转轴至粒子的距离，则离心加速度α=ω2x普通离心机的效率是地心引力的几千倍，而1924年发明了超离心机，转速可达10~16万转/分，离心加速度α约为重力的100万倍。离心力场中，沉降公式仍适用，用离心加速度α代替重力加速度g，粒子在沉降过程中，x改变(gǎibiàn)，v也是变量，v=dx/dt第五十六页，共87页。离心力和阻力(zǔlì)相等时，or第五十七页，共87页。2)求胶粒或大分子的相对(xiāngduì)分子质量求粒子(lìzǐ)的摩尔质量，沉降速度法第五十八页，共87页。三、分散体系(tǐxì)的沉降-扩散平衡粒子小时，沉降力与反方向的扩散力或渗透压平衡，形成下浓上稀的高度分布，即沉降-扩散平衡。1、离心力场中溶胶的渗透压dπ=RTdc=RTdn/NAC：摩尔浓度，n：单位(dānwèi)体积粒子数在1cm2的截面，厚度dx的一层内，粒子数为ndx，故离心力为：平衡(pínghéng)时，渗透压与离心力相等，即：第五十九页，共87页。可求质点的摩尔质量(zhìliàng)——沉降平衡法第六十页，共87页。2、沉降(chénjiàng)速度法和沉降(chénjiàng)平衡法都可用来求粒子的摩尔(móěr)质量，当离心加速度仅是重力加速度g的104~105倍，即α小时，用沉降平衡法，此时粒子产生浓度差，从而使产生的反方向的扩散作用（或渗透压）足以与沉降力抗衡，形成沉降平衡。例：在某内径为0.02m的管中盛油，使直径1.588×10-3m的钢球从其中落下(luòxià)，下降0.15m需时16.7s，已知油和钢球的密度分别为960和7650kg/m3，求油的黏度？第六十一页，共87页。解：下降(xiàjiàng)速度ν=h/t=0.15/16.7r=d/2=7.94×10-4m4/3πr3(ρ球-ρ油)g=6πηrνη=2r2(ρ球-ρ油)g/9ν=2×(7.94×10-4)2×(7650-960)×9.8/(9×0.15/16.7)=1.023Pas第六十二页，共87页。例：在离心机中离心AgCl溶胶10分钟，起始界面(jièmiàn)位置x1=0.09m，终止时界面(jièmiàn)位置x2=0.14m，计算溶胶质点半径。已知粒子密度为5.6×103kg/m3，分散介质密度1×103kg/m3，离心机转速n=1000转/min，介质黏度1×10-3Pas。第六十三页，共87页。解：将离心机转速(zhuànsù)换算为角速度ω：ω=2πn/60=2×3.14×1000/60=105s-1第六十四页，共87页。作业(zuòyè)1、在287K进行胶乳微粒的布朗运动(bùlǎnɡyùndònɡ)实验，在30秒内，测得微粒的平均位移为6.83×10-4cm。试以此结果求阿伏加德罗常数NA？设微粒半径为2.12×10-5cm。分散介质水的粘度0.0012Pa·s。2、在转速为n=1800转/min的离心机中离心8min，AgCl丙酮溶胶界面从x1=0.05m移至x2=0.10m，计算AgCl质点大小。已知粒子密度为5.6×103kg/m3，分散介质密度0.79×103kg/m3，介质黏度0.33×10-3Pas。3、质点半径为1×10-7m，分散相密度为2×103kg/m3，分散介质密度1×103kg/m3，介质黏度1×10-3Pas，离心加速度200g，计算并比较质点在重力场和离心力场中的沉降速度。第六十五页，共87页。2.3溶胶(róngjiāo)的光学性质光散射现象(xiànxiàng)Tyndall效应Rayleigh公式乳光计原理超显微镜第六十六页，共87页。一、光散射(sǎnshè)现象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(fǎnshè)或散射。可见光的波长约在400~700nm之间。（1）当光束通过粗分散体系(tǐxì)，由于粒子大于入射光的波长，主要发生反射，使体系(tǐxì)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。第六十七页，共87页。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(pínlǜ)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(wánquán)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(chǎnshēng)的散射光不能完全抵消，因而能观察到散射现象。第六十八页，共87页。2、Tyndall效应(xiàoyìng)B、本质：胶粒对光的散射。Tyndall效应实际上已成为判别(pànbié)溶胶与分子溶液的最简便的方法。A、现象：1869年Tyndall发现，若令一束会聚光通过溶胶，从侧面（即与光束垂直(chuízhí)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。第六十九页，共87页。C、特点(tèdiǎn)：只能从侧面观察到，正对入射光的方向看不见。第七十页，共87页。3、Rayleigh散射(sǎnshè)定律A、公式：1871年，Rayleigh研究了大量的光散射现象，对于粒子直径(zhíjìng)在47nm以下的溶胶，导出了散射光总能量的计算公式，称为Rayleigh公式：式中：I0入射光强度，c单位体积(tǐjī)中粒子数入射光波长，v每个粒子的体积(tǐjī)分散介质折射率，分散相的折射率第七十一页，共87页。Rayleigh公式(gōngshì)B、条件(tiáojiàn)：①粒子是球形；②非导体；③粒子直径（≤47nm）小于入射光波长④粒子间无相互作用第七十二页，共87页。C、从Rayleigh公式可得出(déchū)如下结论：①.散射光总能量(néngliàng)与入射光波长的四次方成反比。入射光波长愈短，散射愈显著。所以可见光中，蓝、紫色光散射作用强。②.分散相与分散介质的折射率相差(xiānɡchà)愈显著，则散射作用亦愈显著。③.散射光强度与单位体积中的粒子数c成正比。④.散射光强度与粒子体积的平方成正比。第七十三页，共87页。4、散射光的角分布①细小(xìxiǎo)粒子的散射光强度：第七十四页，共87页。结论(jiélùn)：散射光在与入射光垂直的方向（θ=90°）上最小；随着与入射光方向接近(jiējìn)而逐渐增强；散射光强度以入射光方向，垂直入射光方向为对称轴，在θ和（180-θ）方向上强度相同；在θ=0或180°时，强度最大。②较大粒子的散射光当粒子d›λ/10超过Rayleigh定律的条件，散射光强度的分布将发生改变，其对称性将被破坏(pòhuài)。在与入射光射出的方向成锐角时，散射光强度大。第七十五页，共87页。三、溶胶(róngjiāo)的颜色1、溶胶(róngjiāo)对光的选择性吸收规律①对可见光各部分的吸收很弱且大致相同，溶胶(róngjiāo)无色②能较强地吸收某一波长的光，则透过光该波长部分变弱，透过光呈现该波长光的补色2、Beer定律(dìnglǜ)纯液体和真溶液中光吸收的基本规律①溶液中第七十六页，共87页。②溶胶非均相体系(tǐxì)，除了光的吸收，还有光的散射Beer定律(dìnglǜ)变为：第七十七页，共87页。扩散(kuòsàn)量：Δm=C2V2-C1V13）Einstein-Brown运动(yùndòng)公式第七十四页，共87页。a/b<1扁椭球体；2、Tyndall效应(xiàoyìng)把每m3含Fe(OH)31.复分解(fēnjiě)法解：下降(xiàjiàng)速度ν=h/t=0.8×10-5Pas。例：AuCl3溶液中加入金粒作为晶核，然后加入HCHO，使之长大。溶胶(róngjiāo)的运动性质从布朗运动实验测出，就可求出扩散系数D。电分散(fēnsàn)法式中负号表示扩散发生在浓度降低的方向，14×1000/60=105s-1⑤溶胶sol-凝胶gel转变法3、乳光(rǔɡuānɡ)计原理当分散相和分散介质等条件都相同(xiānɡtónɡ)时，Rayleigh公式可改