胶体与表面化学IIppt课件.ppt

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1、胶体与表面化学(colloidandsurfacechemistry)电动电势(ζ)的计算ζ的计算电渗流动电势.电泳沉降电势A由电泳速率计算ζ电位胶粒所受的静电力式中q为胶粒所带电荷，E为电场强度据Stokes定律，胶粒泳动时所受摩擦阻力为当粒子恒速泳动时A由电泳速率计算ζ电位据静电学定律有式中，D为双电层间液体的介电常数，r为球粒半径带入得Note:上式仅适用于球形粒子对于棒型粒子需要乘以一个校正系数2/3B由电渗速率计算ζ电位把上式中的u换为液体的流动线速率，则该公式也适用于电渗式中V为流过毛细管的液

2、体体积(ml),A为毛细管的截面积（cm2）又据Ohm定律及电导公式式中，l为电阻丝长度，U为电势差，A为截面积，κ为电导率带入得式中，I为电渗时的电流，D为介质的介电常数，V为截面积，κ为电导率2.5胶体稳定性溶胶的稳定性与DLVO理论溶胶的聚沉高聚物稳定胶体体系的理论胶体稳定性1、溶胶的稳定性一、溶胶的稳定性与DLVO理论胶体溶液的稳定性是指某种性质(如分散相浓度、颗粒大小、体系粘度和密度等）有一定程度的不变性稳定性热力学稳定性动力学稳定性聚集稳定性若樱桃色的金溶胶中加入少量的电解质（如氯化钠），则溶

3、胶的颜色由红而紫而蓝，最后完全沉淀。颜色的改变是颗粒自小而大的表现。聚沉是溶胶不稳定性的主要表现。溶胶质点因吸附离子带电而稳定，但若加入的电解质过多，反而会使质点聚结而析出。无论憎液胶体、亲液胶体、还是缔合胶体，只要加入足够量的电解质，一般皆能使其沉淀。但憎液胶体对电解质十分敏感，使其所需的电解质之量远比其它胶体少聚沉：无机电解质使胶体沉淀的作用叫聚沉这种用试剂使胶体的颗粒长大、以致沉淀的过程叫聚沉。絮凝：高分子化合物使胶体沉淀的作用叫絮凝聚沉作用（coagulation）：无机电解质使胶体沉淀的作用聚集

4、作用（aggregation）：统称絮凝作用（flocculation)：高分子化合物使胶体沉淀的作用老化的进行主要受小质点向大质点扩散的过程控制。升高温度会提高扩散速度因而老化将加快。小质点溶解而质点自动长大的过程称为老化聚沉与老化的区别？？？但二者结构不同。在聚沉过程中胶体质点形成附聚体，附聚体中原来各质点仍保持其独立性，稍加一些胶溶剂或除去一些聚沉剂，即可重新将其分散。但若经过老化，这些质点长成一个或几个大块，则不能利用胶溶剂将其分散聚沉和老化都是质点长大的过程2、憎液溶胶的DLVO理论1941年由

5、德查金（Darjaguin)和朗道（Landan)以及1948年由维韦（Verwey)和奥弗比克（Overbeek)分别提出了带电胶体粒子稳定的理论，简称DLVO理论。该理论认为：A、胶团之间既存在着斥力势能，同时也存在着吸引力势能。离子氛示意图离子氛重叠B、斥力势能、吸力势能以及总势能都随着粒子间距离的变化而变化，但由于斥力势能及吸力势能与距离的关系不同，因此必然会出现在某一距离范围内吸力势能占优势；而在另一范围内斥力势能占优势的现象。C、胶体系统的相对稳定性或聚沉取决于斥力势能或吸力势能的相对大小。当

6、粒子间的斥力势能在数值上大于吸力势能，而且足以阻止由于布朗运动使粒子相互碰撞而粘结时，则胶体处于相对稳定的状态；当粒子间的吸力势能在数值上大于斥力势能时，粒子将互相靠拢而发生聚沉。调整斥力势能和引力势能的大小，可以改变胶体系统的稳定性。胶粒间的总相互作用能若使胶粒聚集在一起，必须通过位能峰E0，即是胶体体系在一定时间内具有稳定性的原因外界因素对引力的影响很小，但外界因素对胶粒间的排斥位能影响较大。如果降低胶粒的ζ电位，减小了粒子的电性，则其排斥位能减小，造成E0减小，如图示，结果聚集稳定性降低。能峰E0逐

7、渐减小二、溶胶的聚沉影响溶胶稳定性的因素外加电解质的影响浓度的影响温度的影响胶体体系的相互作用微波1、电解质的聚沉作用A.电解质对ζ的影响B.再带电现象再带电现象聚沉值：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（临界聚沉浓度）聚沉能力是聚沉值的倒数。聚沉值越大的电解质，聚沉能力越小；反之，聚沉值越小的电解质，其聚沉能力越强。C.聚沉值与聚沉能力离子价Z之间的关系为根据DLVO理论，当能垒的高度降低到零时，胶体发生聚沉。即Epmax=0，此时位能曲线恰好与横坐标交接由及1001.60.1

8、4即为：聚沉能力主要决定于胶粒带相反电荷的离子的价数。聚沉值与异电性离子价数的六次方成反比，这就是Schulze-Hardy规则。D.Schulze-Hardy规则例如，对于给定的溶胶，异电性离子分别为一、二、三价，则聚沉值的比例为：0.69下表中所列聚沉值分别是NaCl,MgCl2及AlCl3对荷负电的As2S3溶胶聚沉的结果（1）与胶粒带相反电荷的离子的价数影响最大，价数越高，聚沉能力越强。（2）与胶粒带相反电荷的离子就是