胶体性质和结构资料.ppt

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1、胶体化学发展简史:§6.4胶体性质和结构A.1861年,ThomasGraham提出的胶体起因：糖、无机盐等能结晶；胶体类Al(OH)3，明胶等不能结晶.B.40年后，Веймарн（韦曼）的发现.C.1907年，Ostwald创办了胶体化学杂志.§6.4胶体性质和结构在自然界和工农业生产中常遇到一种或几种物质分散在另一种物质中的分散系统(dispersedsystem)，我们将被分散的物质叫分散相（dispersedphase）而另一种物质叫分散介质（dispersingmedium)。一、分散系统分类二、电动现象和双电层结构三、胶体的结构四、溶胶的稳定性和聚沉现象五、溶胶的光学

2、及动力性质一、分散系统分类1、按分散相粒子的大小分类2、按分散相和介质聚集状态分类3、按胶体溶液的稳定性分类1、按分散相粒子的大小分类①分子分散体系分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶，没有界面，是均匀的单相，分子半径大小在10-9m以下。通常把这种体系称为真溶液，如CuSO4溶液。②胶体分散体系分散相粒子的半径在1nm~100nm之间的体系。目测是均匀的，但实际是多相不均匀体系。也有的将1nm~1000nm之间的粒子归入胶体范畴。③粗分散体系当分散相粒子大于1000nm,目测是混浊不均匀体系，放置后会沉淀或分层，如黄河水。2、按分散相和介质聚集状态分类①液溶胶：将液体作为分散

3、介质所形成的溶胶。A.液-固溶胶:油漆,AgI溶胶.B.液-液溶胶:牛奶,石油,原油等乳状液。C.液-气溶胶:泡沫②固溶胶：将固体作为分散介质所形成的溶胶。A.固-固溶胶:有色玻璃,不完全互溶的合金.B.固-液溶胶:珍珠,某些宝石.C.固-气溶胶:泡沫塑料,沸石.③气溶胶：将气体作为分散介质所形成的溶胶。A.气-固溶胶:烟,含尘的空气.B.气-液溶胶:雾,云.分散介质分散相名称实例气液固气溶胶云,雾,喷雾烟,粉末液气液固泡沫乳状液液溶胶或悬浮液肥皂泡沫牛奶,含水原油金溶胶,油墨,泥浆固气液固固溶胶泡沫塑料珍珠,蛋白石有色玻璃,某些合金主要介绍以液体为分散介质的系统.2、按分散相和介

4、质聚集状态分类3、按胶体溶液的稳定性分类①憎液溶胶：②亲液溶胶：半径在1nm~100nm之间的难溶物固体粒子分散在液体介质中，有很大的相界面，易聚沉，是热力学上的不稳定系统。一旦将介质蒸发掉，再加入介质就无法再形成溶胶，是一个不可逆系统，如氢氧化铁溶胶、碘化银溶胶等。这是胶体分散系统中主要研究的内容。半径落在胶体粒子范围内的大分子溶解在合适的溶剂中，一旦将溶剂蒸发，大分子化合物凝聚，再加入溶剂，又可形成溶胶，亲液溶胶是热力学上稳定、可逆的系统。憎液溶胶的特性（1）特有的分散程度粒子的大小在10-9~10-7m之间。（2）多相不均匀性具有纳米级的粒子是由许多离子或分子聚结而成，结构复

5、杂，有的保持了该难溶盐的原有晶体结构，而且粒子大小不一，与介质之间有明显的相界面，比表面很大。（3）热力学不稳定性因为粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学不稳定体系，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒子会自动聚结成大粒子。形成憎液溶胶的必要条件是：（1）分散相的溶解度要小；（2）还必须有稳定剂存在，否则胶粒易聚结而聚沉。憎液溶胶二、电动现象和双电层结构1、胶粒带电的原因2、电动现象3、胶粒的双电层结构1、胶粒带电的原因①胶粒在形成过程中，胶核优先吸附某种离子，使胶粒带电。②离子型固体电解质形成溶胶时，由于正、负离子溶解量不同，使胶粒带电。例如：在AgI溶胶的制备过程中，如果Ag

6、NO3过量，则胶核优先吸附Ag+离子，使胶粒带正电；如果KI过量，胶粒带负电。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。例如蛋白质分子，有许多羧基和胺基，在pH较高的溶液中，离解生成P–COO-离子而负带电；在pH较低的溶液中，生成P-NH3+离子而带正电。例如：将AgI制备溶胶时，由于Ag+较小，活动能力强，比I-容易脱离晶格而进入溶液，使胶粒带负电。2、电动现象胶粒在重力场作用下发生沉降，而产生沉降电势；带电的介质发生流动，则产生流动电势。这是因动而产生电。由于胶粒带电，而溶胶是电中性的，则介质带与胶粒相反的电荷。在外电场作用下，胶粒和介质分别向带相反电荷的电

7、极移动，就产生了电泳和电渗的电动现象，这是因电而运动。NaCl溶液Fe(OH)3溶胶+－电泳示意图①电泳（electrophoresis）带电胶粒或大分子在外加电场的作用下向带相反电荷的电极作定向移动的现象称为电泳。影响电泳的因素有：带电粒子的大小、形状；粒子表面电荷的数目；介质中电解质的种类、离子强度，pH值和粘度；电泳的温度和外加电压等。可以获得胶粒或大分子的结构、大小和形状等有关信息。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