胶体分散系统8.5电学性质

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1、第五节溶胶的电学性质一．电动现象1.电冰：胶粒在电场中运动泥土+–胶粒带负电介质带正电2.电渗：介质在电场中运动+–泥土半透膜一．电动现象1.电冰：胶粒在电场中运动2.电渗：介质在电场中运动3.流电动电势：使介质移动，产生电场4.沉降电势：使胶粒移动，产生电场电动现象说明：溶胶质点与介质分别带电，在电场中发生移动，或移动时产生电场二.带电原因2.电离带电如硅酸溶胶H2SiO3（不同pH时）3.同晶置换如晶格中高价离子被低价离子置换而带负电1.吸附带电非选择性吸附：选择性优先吸附Fajans规则：难溶盐晶体的溶胶，优先吸附与其成分相同的离子HSi

2、O3–+H+HSiO2++OH–吸附介质中H+，OH–或其它一般阳离子水化能力强，不易吸附悬浮粒子往往吸附阴离子而带负电4.摩擦带电非水介质中无电离，质点与介质摩擦带电三.溶胶表面双电层理论1.平板双电层（Helmholtz模型）模型过于简单不能区别表面电势与电动电势三.溶胶表面双电层理论反离子排布形成内多外少的扩散状分布(符合Boltzman分布)两者分界面称滑动面电动电势滑动面处电势静电吸力，向内集中热运动，向外扩散胶体粒子移动时近端反离子跟随移动远端反离子不跟随移动0电势距离x反离子定位离子滑动面滑动面2.扩散双电层（Gowy-Cha

3、nman模型）演示三.溶胶表面双电层理论距离x3.吸附扩散双电层（Stern模型）是前二种模型的结合定位离子00反离子定位离子滑动面扩散层dStern面滑动面内离子滑动面外离子0stern层平板层反离子d电解质对双电层影响三.溶胶表面双电层理论电解质对双电层影响(1)外加电解质，反离子进入stern层和扩散层结果：d，，双电层厚度(2)过量反离子可使d电势反转(3)同号大离子（如表面活性剂）吸附，可使d>x过量反离子x吸附同号大离子Stern模型在数学定量处理上还有困难，一般仍用扩散双电层模型处理，只是用d代替0

4、0d0d胶团结构式：[(胶核)mn定位离子（n–x）内反离子]x外反离子四.胶团结构定位离子按Fajans规则确定定位离子Stern面滑动面胶核吸附层扩散层胶粒胶团四.胶团结构例1Fe(OH)3溶胶结构式：例2AgI溶胶制备1：AgNO3+KI(过量)AgI+KNO3结构式：[(AgI)m制备2：AgNO3(过量)+KIAgI+KNO3结构式：[(AgI)m制备：FeCl3+H2OFe(OH)3+H++Cl–Fe(OH)3(部分)+H+FeO++H2O[(Fe(OH)3)mnFeO+(n-x)Cl–]xCl

5、–K++I–nI–(n-x)K+]xK+（负溶胶）Ag++NO3–nAg+(n-x)NO3–]xNO3–（正溶胶)五.电泳的测定溶胶电动电势的大小决定其在电场中运动速度，因而可通过测定电泳速度求得平衡力：F阻=F电F电=qE（电量电场强度）F阻=6rvqE=6rvF电F阻球形带电体表面电势与电量q关系：0真空介电常数=8.8210–12C2m–2N–1r相对介电常数（无单位），水r=81rq1.电泳速度求算电动电势五.电泳的测定球形带电体表面电势与电量q关系：电动电势计算式：受粒子大小和形状的影响球形较大，或

6、平板形，或棒形作校正v：电泳速度（m/s）E：电场强度（V/m）五.电泳的测定2.电泳实验方法界面移动电泳：观测溶胶界面在电场中的移动显微电泳：显微镜下直接对粒子的运动进行测定+–dPt电极溶胶辅助液转下节