《胶体的性质》PPT课件

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1、第二章胶体的基本性质§2.1胶体的运动性质§2.2胶体的光学性质§2.3胶体的电学性质§2.4胶体的流变性质§2.5胶体的稳定性胶体的基本性质1.布朗运动(Brownianmotion,1826)Brown运动第一节胶体的运动性质1903年发明了超显微镜，为研究布朗运动提供了物质条件。用超显微镜可以观察到溶胶粒子不断地作不规则“之”字形的运动，从而能够测出在一定时间内粒子的平均位移。通过大量观察，得出结论：粒子越小，布朗运动越激烈。其运动激烈的程度不随时间而改变，但随温度的升高而增加。Brown运动的本质1905年和1906年爱因斯坦（Einstein)和斯莫鲁霍夫斯基（Smolu

2、chowski)分别阐述了Brown运动的本质。布朗运动是分子热运动的必然结果，是大粒子所具有的热运动。真溶液与胶体溶液运动区别相同：两者运动的本质均是热运动；不同：真溶液是单个分子的热运动，而胶体溶液中的胶粒的热运动是多个分子热运动的冲击的结果。Einstein-Brown位移方程式中r为粒子半径，h为介质的粘度系数，T为温度，t为位移时间。1905年爱因斯坦导出一粒子在时间t内沿着某一维(x)运动偏离其原来位置的平均位移的表示式为；(Einstein-Brown位移方程)Einstein-Brown位移方程布朗运动理论的依据：热运动的本质是分子的不规则运动，它使粒子从高浓度向低

3、浓度区移动，而最终趋于均匀。2.扩散(Diffusion)---Einstern公式的推导即由于布朗运动的存在,当溶胶中的胶粒存在浓度梯度时,就会发生扩散.当很小时，Fick第一扩散定律D:扩散系数(单位浓度梯度下在单位时间内通过单位面积截面的胶粒的质量)dc/dx:在x方向上的浓度梯度(Einstein第二扩散公式)积分后得：结合得出式中r为粒子半径，h为介质的粘度系数，T为温度，t为位移时间。(Einstein-Brown位移方程)Einstein-Brown位移方程(Einstein第一扩散公式)根据得出已知的NA、η、r、T和t等已知量求外，还提供了一种测定阿佛加德罗常数N

4、A的方法(Einstein第二扩散公式)(Einstein-Brown位移方程)(Einstein第一扩散公式)半径/mmNA半径/mmNA金溶胶汞0.0220.120~0.2666.210235.91023藤黄溶胶乳香0.2125.506.510237.81023PerrinAvogadro常数的验证J.Perrin(1962年诺贝尔奖金获得者)（1）PerrinAvogadro常数的验证3.Einstein布朗运动公式的应用t/s位移/mm粒子半径r=270nm粒子半径r=52nm实验值计算值实验值计算值1.484.448.803.15.37.83.25.47.61.4

5、2.94.51.72.94.2布朗运动中位移与颗粒大小的关系（Svedberg)（2）证明了胶体的分子运动假设的真实性（Svedberg)总之：胶体的运动，具备分子运动的性质不带电球粒在水中的扩散系数和布朗运动位移所需时间（3）定量描述胶粒的扩散速度和布朗运动情况半径/cmD/m2·s-1位移所需时间1cm1mm1mm10-310-410-510-610-72.1510-142.1510-132.1510-122.1510-112.1510-1073a7.3a9mon27d2.7d9mon27d2.7d6.5h40min23s2.3s0.23s2.310-2s2.31

6、0-3s4.渗透压与Donnan平衡n:溶胶中所含胶粒的摩尔数。V:溶胶的体积①一般溶胶的渗透压②大分子溶液的渗透压Virial方程A2、A3virial系数。c：kg/m3p/c对c作图，由截距可得分子量M（或数均分子量）③聚电解质的渗透压-Donnan平衡天然的生物聚合体大多是聚电解质PXz→Pz++zX-Pz-(c1)Cl-(c2)Na+(zc1)Na+(c2)Pz-(c1)Cl-(c2-x)Na+(zc1+x)Na+(c2-x)Cl-(x)内（膜）外渗透平衡时（1）由于存在不透过半透膜的大离子，平衡时膜的内外NaCl浓度不等，产生一附加渗透压，此即为Donnan效应。z越大

7、，Donnan效应越显著；（2）c1>>c2时，NaCl几乎都在膜外边；（3）c1<