高分子稳定作用

高分子化合的稳定作用高分子化合物的稳定作用高分子化合物稳定作用的实验规律1高分子化合物的稳定作用保护作用：在溶胶中加入一定量的高分子化合物或缔合胶体，能显著提高溶胶对电解质的稳定性的现象（又称空间稳定性，stericstability）。产生稳定作用的原因是高分子化合物吸附在溶胶粒子的表面上，形成一层高分子保护膜，包围了胶体粒子，把亲液性基团伸向水中，并具有一定厚度，所以当胶体质点在相互接近时的吸引力就大为削弱，而且有了这一层粘稠的高分子膜，还会增加相互排斥力，因此增加了胶体的稳定性。2高分子化合物稳定作用的实验规律具有最少量的能覆盖溶胶粒子固体表面的高分子化合物才有稳定作用溶胶被保护以后，它的一些物理化学性质，如电泳、对电解质的敏感性等，会产生显著的变化。高分子稳定剂的结构特点：吸附基(与胶粒有很强的结合力)和水化基(或稳定基，与溶剂有很强的亲合力)高分子的分子量：分子量越高，高分子在胶粒上形成的吸附层就越厚，稳定效果越好3高分子化合物稳定作用的实验规律金数、红数：衡量各种高分子化合物对溶胶的稳定能力。金数：0.0006%金溶胶10ml在加入10%

NaCl溶液1ml后18小时内不聚沉(聚沉时金溶胶由红变兰)所需要的高分子化合物最少毫克数（Zsigmondy提出）。红数：0.001%的刚果红溶胶100ml在0.16molKCl作用下，十分钟内不变色所需要的高分子化合物的最少毫克数。45HVO理论简介Hesselink、Vrij、Overbeek等人用热力学、统计力学方法研究高分子溶液的形态，用于阐明高分子对溶胶的稳定作用。理论要点：吸附在固体表面的高分子形态有三种：卧式（train）、环式（loop）和尾式（tail）。固体表面上高分子不是简单的单分子层，而是具有一定的分布形式，分布形式可用链节密度描述吸附在固体表面的分子与溶液中的分子呈平衡状态胶体粒子发生相互碰撞时，吸附量不变限制胶体粒子相互靠近的相斥位能源于体积限制效应和渗透压效应6a体积限制效应b渗透压效应789高分子稳定作用的热力学说明覆盖了高分子的溶胶粒子，由于布朗运动，粒子间会产生碰撞，碰撞结果：斥力大于引力引力大于斥力体系稳定体系失稳10粘土—水悬浮体§1粘土溶胶§2粘土悬浮体的稳定性§3高分子化合的稳定作用§4

高分子化合物的絮凝作用11高分子化合物的絮凝作用早就发现，在溶胶或悬浮体内加入极少量的可溶性高分子化合物，可导致溶胶迅速沉淀，沉淀呈疏松的棉絮状，这类沉淀为絮凝物，这种现象称为絮凝作用。高分子的絮凝作用与电解质的聚沉作用不同电解质所引起的聚沉过程比较缓慢，所得沉淀颗粒紧密、体积小，这是由于电解质压缩了溶胶粒子的扩散双电层所引起的。高分子的絮凝作用是由于吸附了溶胶粒子以后，高分子化合物本身的链段旋转和运动，相当于本身的“痉挛”作用，将固体粒子聚集在一起而产生沉淀。12絮凝作用吸附—桥联—成网—下沉13絮凝作用的特点起絮凝剂作用的高分子化合物一般要具有链状结构任何絮凝剂的加入量都有一最佳量，此时的絮凝效果最好，超过此值絮凝效果就下降，若超出很多，反而起了保护作用。最佳量大约为固体表面吸附高分子化合物达到饱和时的一半吸附量。分子量越大则架桥能力越强，絮凝效率也越高。1415絮凝作用的特点高分子化合物的基团性质与絮凝有关，有良好絮凝作用的高分子化合物至少应具备有能吸附于固体表面的基团，同时这种基团还能溶解于水中，所以基团的性质对絮凝效果有十分重要的影响。影响絮凝效果的其他因素混合均匀搅拌缓慢絮凝剂溶液浓度低投药速度慢容器性质及形状等选择性絮凝作用16

全絮凝作用选择性絮凝作用17絮凝过程的微观动力学若固体粒子表面上被高分子吸附所覆盖的分数是θ，没有被吸附的空白表面分数是1-θ。假定胶体粒子在絮凝过程中的减少速度也类似双分子反应，那么在溶胶内粒子减少速度为式中n是单位体积内粒子数，nθ表示已被高分子在表面上覆盖部分，要产生絮凝作用要求在固体表面上的高分子要与另外粒子固体表面的空白部位联结，才能产生桥联作用，因此粒子消失速度正比于nθ×n(1-θ)。18若胶体粒子达到某一聚集度时，絮凝物就有一定大小，假设絮凝物是球形，它的半径为α，那么从絮凝物中脱离出来的生成初级粒子的速度即解絮凝的速度，为此式的条件是若不吸附高分子(θ=0)，絮凝物将自行裂解若粒子完全为高分子覆盖(θ=1)，高分子无法架桥若粒子表面有一半为高分子覆盖，这样最易架桥，19要满足以上条件，只有絮凝作用的最佳状态应当是絮凝物稳定，生成絮凝物的浓度与解离絮凝物的速度相同，即絮凝物半径只有当时，a才是最大值，是絮凝的最佳条件20h0—界面初始高度h—t时刻界面高度若在开始时絮凝面沉降速度为v0，絮凝物的最后的沉降体积的高度为hf

经验常数α和β的物理意义是絮凝物界面移动（下降）过程由如下经验公式来描述公式满足的条件：固体粒子含量相当高；絮凝作用进行的快而完全21高分子絮凝剂结构非离子型：聚丙烯酰胺、聚氧乙烯以及淀粉等。阳离子型：水解聚丙烯酰胺，聚丙烯酸钠等。阳离子型：聚胺、聚苯乙烯三甲基氯化铵等。两性型：动物胶、蛋白质等22大作业粘土胶体化学在××××的应用23课后练习题列举表面张力σ的测量方法、任选其中的三种方法，通过推导演绎说明其测量原理和局限性。在一根平躺着的半径均匀变化的两端开口的玻璃毛细管中有一段水柱（如图所示）。ABRrL§6一问：水柱将自动向哪个方向移动？二问：在什么条件下水柱才静止不动？如果毛管长度为L，半径分别为r和R，管内水柱体积为毛管总体积的一半，接触角为θ，试给出平衡时水柱A、B的位置。24课后练习题应用溶胶的光学特性说明天空呈现蔚蓝色、而太阳呈现橙色的原因。根据胶体分散体系的力学性质，说明在重力场和超离心力场下进行粒度分布分析所适用的颗粒尺寸范围。应用扩散双电层理论，计算在10-3和10-2mol