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。在医学中利用血清在纸上的电泳，在纸上可得到不同蛋白质前进的次序，反映了其运动速度，以及从谱带的宽度反映其中不同蛋白质含量的差别将两条直线外推至浓度，得到特性黏度。当蛋白质分子所带的净电荷为零时，这时介质的pH称为蛋白质的等电点。非弹性凝胶的干胶表面积较大，有较强的吸附能力。（4）两相体积的影响Gouy和Chapman认为，由于正、负离子静电吸引和热运动两种效应的结果，溶液中的反离子只有一部分紧密地排在固体表面附近，相距约一、二个离子厚度称为紧密层；这个公式把粒子的位移与粒子的大小、介质黏度、温度以及观察时间等联系起来。固体表面上产生定位离子的原因如下：因为管壁会吸附某种离子，使固体表面带电，电荷从固体到液体有个分布梯度。除去管5中的液氮，凝聚在外壁的混合蒸气融化，在管3中获得钠的苯溶胶。1胶体和胶体的基本特性将固体作为分散介质所形成的溶胶。由于胶粒不能透过半透膜，而介质分子或外加的电解质离子可以透过半透膜，所以有从化学势高的一方向化学势低的一方自发渗透的趋势。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电动现象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方法。a.纸上电泳a.纸上电泳a.纸上电泳a.纸上电泳b.凝胶电泳区带电泳在外加电场作用下，带电的介质通过多孔性物质或半径为1~10nm的毛细管作定向移动，这种现象称为电渗。但它又不同于小分子溶液，如不能通过半透膜、扩散速度较小、具有一定的黏度等等。电弧法主要用于制备金、银、铂等金属溶胶。溶胶形成的过程中要经历两个阶段，即：晶核的形成和晶体的生长Perrin用大小均匀的藤黄粒子作悬浮体，证明了Einstein理论的正确性两种乳状液——O/W型和W/O型乳状液故这种平衡称为Donnan平衡胶体稳定性的DLVO理论大意（A）当加入电解质太少，，与(2)的情况类似：分散法较容易，如某些固态聚合物吸收适宜的溶剂后，体积膨胀，粒子分散而形成凝胶Stern对扩散双电层模型作进一步修正。液-固溶胶如油漆，AgI溶胶由于凝胶内部的液体不能“自由”流动，所以在凝胶中发生的反应没有