2010 第十四章胶体分散系统和大分子溶液.ppt

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1、物理化学—第十四章胶体分散系统一、分散相与分散介质把一种或几种物质分散在另一种物质中就构成分散系统。其中，被分散的物质称为分散相，另一种物质称为分散介质。例如：云，牛奶，珍珠二、分散系统的分类1.分子（或离子）分散系统r<1nm。均匀的单相系统，通常把这种体系称为真溶液，如CuSO4溶液。2.胶体分散系统1nm100nm。目测是混浊不均匀系统，放置后会沉淀或分层，如黄河水。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14.3溶胶的动力性质14.4溶胶的光学性质14.5溶胶的电学性质

2、14.7溶胶的稳定性和聚沉作用14.10大分子溶液14.11Donnan平衡和聚电解质溶液的渗透压14.1胶体和胶体的基本特性胶体分散系统的分类憎液溶胶的特性一、胶体分散系统的分类按分散相和介质的聚集状态分类液溶胶按胶体溶液的稳定性分类憎液溶胶*亲液溶胶液-固溶胶液-液溶胶液-气溶胶固溶胶气溶胶固-固溶胶固-液溶胶固-气溶胶气-固溶胶气-液溶胶*胶体分散体系中主要研究的内容二、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，因而扩散较慢，不能透过半透膜，渗透压低但有较强的动力稳定性和乳光现象。（2）不均匀多相性和聚结不稳定性

3、高度分散的多相体系，具有很大的比表面和很高的表面能，是热力学不稳定体系，有自动聚结成大粒子以降低表面能的趋势。（3）结构复杂性胶团的结构比较复杂。14.3溶胶的动力性质沉降和沉降平衡高度分布定律一、沉降和沉降平衡沉降扩散分散相分布真溶液均相粗分散系统沉于底部胶体系统平衡形成浓度梯度二、高度分布定律高度分布公式：其中：N1，N2为高度x1,x2处粒子的数密度r为粒子的半径；g为重力加速度粒子为粒子密度；介质为分散介质密度粒子半径愈大，其平衡浓度随高度的降低亦愈大。14.4溶胶的光学性质Tyndall效应Rayleigh公式一、Ty

4、ndall效应Tyndall效应实际上已成为判别溶胶与分子溶液的最简便的方法。二、Rayleigh公式A-入射光振幅,-单位体积中粒子数-入射光波长,V-每个粒子的体积n1-分散相折射率,n2-分散介质的折射率1.散射光总能量与入射光波长的四次方成反比。入射光波长愈短，散射愈显著。所以可见光中，蓝、紫色光散射作用强。2.分散相与分散介质的折射率相差愈显著，则散射作用亦愈显著。3.分散相粒子的体积越大，散射光越强。思考题1.（1）在晴朗的白昼，天空呈蔚蓝色的原因是：（2）日出和日落时，太阳呈鲜红色的原因是：（A）蓝光波长短，透射作用显著；（B）蓝

5、光波长短，散射作用显著；（C）红光波长长，透射作用显著；（D）红光波长长，散射作用显著。（厦门大学2006年考研试题）14.5溶胶的电学性质电动现象胶粒带电的原因扩散双电层模型和电势溶胶粒子的结构一、电动现象+-水砂层潮湿的粘土块一、电动现象+-水砂层水土粒潮湿的粘土块正极管：粘土微粒透过细纱层逐渐上升使水变浑，而水层却慢慢下降。负极管：水不浑浊，但水面渐渐升高。沉降电势和流动电势，这是因动而产生电。电泳和电渗，这是因电而动。电泳：在外电场作用下带有电荷的胶粒作定向的移动。电渗：在外电场作用下带电的介质通过多孔性物质作定向的移动。沉降电势：胶粒在

6、重力场作用下发生沉降，而产生的电势差。流动电势：在外力作用下迫使液体流经多孔性物质时而产生的电势差。外加电解质对电泳速度影响显著，随着电解质浓度的增加，电泳速度降低。外加电解质对电渗速度影响显著，随着电解质浓度的增加，电渗速度降低，甚至会改变电渗的方向。（1）吸附（2）电离（3）同晶置换（4）溶解量的不均衡凡是与溶胶粒子中某一组成相同的离子优先被吸附。若无相同离子，则首先吸附水化能力较弱的负离子。当蛋白质分子的净电荷为零时，介质的pH称为蛋白质的等电点。二、胶粒带电的原因三、扩散双电层模型和电势四、溶胶粒子的结构例1：AgNO3+KI→KNO3+

7、AgI，过量的KI作稳定剂[(AgI)mnI–,(n-x)K+]x–xK+胶核胶粒（带负电）胶团（电中性）胶团的结构表达式：胶团的图示式：例2：AgNO3+KI→KNO3+AgI过量的AgNO3作稳定剂[(AgI)mnAg+,(n-x)NO3-]x+xNO3-胶核胶粒（带正电）胶团（电中性）14.7溶胶的稳定性和聚沉作用电解质对溶胶聚沉作用的影响胶体的相互作用一、电解质对溶胶聚沉作用的影响溶胶对电解质的影响非常敏感，通常用聚沉值来表示电解质的聚沉能力。聚沉值：使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的最小浓度。聚沉值越大的电解质，聚沉能力越小；

8、聚沉值越小的电解质，其聚沉能力越强。（1）聚沉能力主要决定于与胶粒带相反电荷的离子的价数。相反电荷的离子价数越高，聚沉能力