公司概述2.pptx
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第十二章胶体化学分散相与分散介质分散体系分类(1)按分散相粒子的大小分类(2)按胶体溶液的稳定性分类2.高分子溶液3.缔合胶体(有时也称为胶体电解质)分散相是由表面活性剂缔合而成的胶束。通常以水作为分散介质,胶束中表面活性剂的亲油基团向里,亲水基团向外,分散相与分散介质之间有很好的亲和性,因此也是一类均相的热力学稳定系统。(3)按分散相和介质聚集状态分类2.固溶胶3.气溶胶憎液溶胶的特性§12.1胶体系统的制备制备溶胶必须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:用这两种方法直接制出的粒子称为原级粒子。1分散法盘式胶体磨转速约每分钟1万∼2万转。(2)胶溶法例如:(3).超声分散法超声分散法电弧法主要用于制备金、银、铂等金属溶胶。制备过程包括先分散后凝聚两个过程。4.电弧法2.凝聚法C.氧化还原反应制备硫溶胶2H2S(稀)+SO2(g)→2H2O+3S(溶胶)Na2S2O3+2HCl→2NaCl+H2O+SO2+S(溶胶)(2).物理凝聚法例图:将汞的蒸气通入冷水中就可以得到汞的水溶胶。蒸气骤冷法3.溶胶的净化(1)渗析法简单渗析电渗析为了加快渗析速度,在装有溶胶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。电渗析用半透膜作过滤膜,利用吸滤或加压的方法使胶粒与含有杂质的介质在压差作用下迅速分离。超过滤装置:§12.2胶体系统的光学性质光散射现象1.Tyndall效应Tyndall效应2.Rayleigh公式从Rayleigh公式可得出如下结论:乳光计原理3.超显微镜与粒子大小的近似测定1.狭缝式照射光从碳弧光源射击,经可调狭缝后,由透镜会聚,从侧面射到盛胶体溶液的样品池中。2.有心形聚光器这种超显微镜有一个心形腔,上部视野涂黑,强烈的照射光通入心形腔后不能直接射入目镜,而是在腔壁上几经反射,改变方向,最后从侧面会聚在试样上。从超显微镜可以获得哪些有用信息?§12.3胶体系统的动力性质1.Brown运动(Brownianmotion)1903年发明了超显微镜,为研究布朗运动提供了物质条件。Brown运动的本质Brown运动的本质Brown运动的本质2.扩散设通过AB面的扩散的量为n,则扩散速度为,它与浓度梯度和AB截面积As成正比。斐克第一定律(Fick’sfirstlaw)如图,设截面为单位面积,为时间t内在水平方向的平均位移。截面间的距离均为。设很小,浓度梯度:将布朗运动公式代入:1.290K时在超显微镜下测得藤黄水溶胶中的胶粒每10s沿x轴的平均位移为6μm,溶胶的粘度为0.0011Pa/s,求胶粒半径。3.沉降与沉降平衡(sedimentationequilibrium)这就是高度分布公式。粒子质量愈大,其平衡浓度随高度的降低亦愈大。例某金溶胶在298K时达沉降平衡,在某一高度粒子的密度为8.89×108m-3,在上升0.001m粒子密度为1.08×108m-3。设粒子为球形,金的密度为1.93×104kg/m3,水的密度为1.0×103kg/m3,试求:1.胶粒的平均半径及平均摩尔质量。2.使粒子的密度下降一半,需上升的高度。§12.4溶胶系统的电学性质胶粒带电的本质(3)可电离的大分子溶胶,由于大分子本身发生电离,而使胶粒带电。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。平板型模型扩散双电层模型扩散双电层模型Stern模型由于离子的溶剂化作用,胶粒在移动时,紧密层会结合一定数量的溶剂分子一起移动,所以滑移的切动面由比Stern层略右的曲线表示。电动电势(electrokineticpotential)ζ电势与电解质浓度有关。电解质浓度越大,扩散层越薄,ζ电势越小。当电解质浓度足够大时,可使电势为零,称为等电态,此时电泳、电渗速度为零,溶胶很容易聚沉。2.溶胶的电动现象(1)电泳(electrophoresis)当胶体粒子半径较大而双电层厚度较小即:r>>1时,可用斯莫鲁科夫斯基公式描述电泳速度v和ζ电势间的关系:当胶体粒子半径较小而双电层厚度较大即:r<<1时,可用休克尔公式描述电泳速度v和ζ电势间的关系:界面移动电泳仪界面移动电泳仪在外加电场作用下,带电的介质通过多孔膜或半径为1~10nm的毛细管作定向移动,这种现象称为电渗。在U型管1,2中盛电解质溶液,将电极5,6接通直流电后,可从有刻度的毛细管4中,准确地读出液面的变化。电渗实验在两个充有0.001mol/L的KCl溶液的容器之间放一个由AgCl晶体的多孔塞,其细孔道中也充满了