物理化学电子教案—第十四章§14.1胶体和胶体的基本特性§14.11Donnan平衡和聚电解质溶液的渗透压第十四章胶体分散系统和大分子溶液§14.1胶体和胶体的基本特性§14.1胶体和胶体的基本特性§14.1胶体和胶体的基本特性§14.1胶体和胶体的基本特性§14.1胶体和胶体的基本特性憎液溶胶的特性胶团的结构胶团的结构胶团的结构胶团的结构胶粒的形状胶团的形状§14.2溶胶的制备与净化用这两种方法直接制出的粒子称为原级粒子。(1)研磨法盘式胶体磨示意图转速约10000～20000r\min(2)胶溶法例如：(3)超声波分散法超声波分散法新制成的凝胶都含有大量的液体(液体含量在95%以上)。设纯溶剂的黏度为，大分子溶液的黏度为，两者不同的组合得到不同的黏度表示方法：一价金属皂形成O/W型，而二价金属皂，则形成W/O型后来Stern又提出了Stern模型。高分子的絮凝作用则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，将固体粒子聚集在一起而产生沉淀。通过电动现象的研究，可以进一步了解胶体粒子的结构以及外加电解质对溶胶稳定性的影响。特性黏度是几种黏度中最能反映溶质分子本性的一种物理量，由于它是外推到无限稀释时溶液的性质，已消除了大分子之间相互作用的影响，而且代表了无限稀释溶液中，单位浓度大分子溶液黏度变化的分数。从Rayleigh公式可得出如下结论：另外要选择合适的介质，使电泳过程中保持液面清晰。用滤纸作为支持物的电泳称为纸上电泳。1．高分子化合物对溶胶的絮凝作用胶粒也有热运动，因此也具有扩散和渗透压。胶团(电中性)在惰性气氛中，用电加热、高频感应、电子束或激光等热源，将要制备成纳米级粒子的材料气化2.凝聚法2.凝聚法将汞的蒸气通入冷水中就可以得到汞的水溶胶（3）更换溶剂法溶胶的净化（1）渗析法（1）渗析法用半透膜作过滤膜，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。电超过滤溶胶的形成条件和老化机理即使是经过纯化后的胶粒也会随时间推移而慢慢增大，最终导致沉淀，这一过程称之为溶胶的老化，老化过程是自发过程。固体的溶解度与颗粒的大小有关，颗粒半径与其相应的溶解度之间服从Kelvin公式均分散胶体的制备和应用均分散胶体的制备和应用§14.3溶胶的动力性质Brown运动(Brownianmotion)1903年发明了超显微镜，为研究Brown运动提供了物质条件。1905年和1906年Einstein和Smoluchowski分别阐述了Brown运动的本质。Brown运动的本质扩散和渗透压设通过AB面的扩散质量为m，则扩散速度为，它与浓度梯度和AB截面积A成正比。斐克第一定律（Fick’sfirstlaw）在ABFE体积内粒子净增速率为(1)-(2)，单体积内粒子浓度随时间的变化率为Einstein-Brown位移方程设很小，浓度梯度：将Brown运动公式代入溶胶的渗透压沉降和沉降平衡达沉降平衡时，粒子随高度分布的情况与气体类似，可用高度分布定律该层中粒子所受的扩散力为，负号表示扩散力与重力相反。，则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。以恒定速度沉降时积分得§14.4溶胶的光学性质Tyndall效应和Rayleigh公式Tyndall效应光散射现象光散射的本质Rayleigh公式Rayleigh公式乳光计原理乳光计原理浊度（turbidity）超显微镜的基本原理和粒子大小的测定从超显微镜可以获得哪些有用信息？§14.5溶胶的电学性质电动现象（1）界面能量降纸说然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子，形成紧密吸附层；5溶胶的电学性质（2）间接推测胶粒的形状和不对称性。用来测蛋白质的摩尔质量人们称微粒的这种运动为Brown运动。Tyndall效应已成为判别溶胶与分子溶液的最简便的方法。通常所制备的溶胶中粒子的大小不是均一的，是一个多级分散系统。抗聚结稳定性胶粒之间有相互吸引的能量Va和相互排斥的能量Vr，总作用能为Va+Vr。凝胶是固-液或固-气所形成的一种分散系统，其中分散相粒子相互连接成网状结构，分散介质填充于其间。但只能测定显微镜可分辨的胶粒，一般在200nm以上。以对c作图，得一条直线，以对c作图得另一条直线。2．渗透压法沉降时粒子所受的阻力为由于正、负电荷相吸，在紧密层外形成反号离子的包围圈，从而形成了带与紧密层相同电荷的胶粒；（3）加入电解质：加入大量电解质（盐类），则可以引起胶凝，这与盐析效应有关在半透膜两边，一边放大分子电解质，一边放纯水。电动现象电动现象电泳（electrophoresis）界面移动电泳仪界面移动电泳仪显微电泳仪显微电泳仪区带电泳实验简便、易行，样品用量少，分离效率高，是分析和分离蛋白质的基本