12胶体化学-2

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1、第十二章胶体化学ColloidChemistry物理化学学习要求：掌握分散系统的分类和胶体系统的制备；重点掌握胶体系统的光学、动力和电学性质及其应用；理解溶胶的稳定与聚沉的原理，学会书写胶团结构表示式，学会计算聚沉值和比较聚沉能力；了解悬浮液、乳状液、泡沫、气溶胶以及高分子化合物溶液的性质和应用。第十二章胶体化学引言§12.1胶体系统的制备§12.2胶体系统的光学性质§12.3胶体系统的动力性质§12.4溶胶系统的电学性质§12.5溶胶的稳定与聚沉§12.6悬浮液§12.7乳状液§12.8泡沫§12.9气溶胶§12.

2、10高分子化合物溶液的渗透压和粘度引言把一种或几种物质分散在另一种物质中所构成的系统称为分散系统。被分散的物质称为分散相（dispersedphase），而另一种呈连续分布的物质称为分散介质（dispersingmedium)。例如：云，牛奶，珍珠分散体系通常有三种分类方法：真溶液胶体分散体系粗分散体系按分散相粒子的大小分类：按分散相和介质的聚集状态分类：液溶胶固溶胶气溶胶按胶体溶液的稳定性分类：憎液溶胶亲液溶胶1.真溶液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，分散相粒子半径小于1nm。2.

3、胶体分散体系分散相粒子的半径在1nm~1000m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的半径大于1000nm，目测是不均匀体系，放置后会沉淀或分层。分散体系分类：1.液溶胶将液体作为分散介质所形成的溶胶。.液-固溶胶如油漆，AgI溶胶.液-液溶胶如牛奶，石油原油等乳状液.液-气溶胶如泡沫溶胶的种类按分散相和分散介质聚集状态的不同，溶胶可分为以下三大类（八个小类）：2.固溶胶将固体作为分散介质所形成的溶胶。.固-固溶胶如有色玻璃，

4、不完全互溶的合金.固-液溶胶如珍珠，某些宝石.固-气溶胶如泡沫塑料，沸石分子筛3.气溶胶将气体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为固体或液体时，形成气-固或气-液溶胶，但没有气-气溶胶，因为不同的气体混合后是单相均一体系，不属于胶体范围。.气-固溶胶如烟，含尘的空气.气-液溶胶如雾，云（1）高度分散性粒子较大，扩散较慢，不能透过半透膜，渗透压高,但有动力稳定性和乳光现象。（2）多相不均匀性粒子是由许多离子或分子聚结而成，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有很大的界面，很高

5、的界面能，因此是热力学不稳定体系。胶体系统的特征：§12.1胶体系统的制备胶体的制备，或者是将粗分散系统进一步分散，或者是将小分子或离子聚集。制备方法大致可分为两类：（1）分散法用机械、化学等方法使固体的粒子变小。（2）凝聚法使分子或离子聚结成胶粒。分散法（1）研磨法用机械粉碎的方法将固体磨细。这种方法适用于脆而易碎的物质，对于柔韧性的物质必须先硬化后再粉碎。胶体磨的形式很多，其分散能力因构造和转速的不同而不同。盘式胶体磨转速约每分钟5千∼1万转。A为空心转轴，与C盘相连，向一个方向旋转，B盘向另一方向旋转。分散相、

6、分散介质和稳定剂从空心轴A处加入，从C盘与B盘的狭缝中飞出，用两盘之间的应切力将固体粉碎，可得1000nm左右的粒子。分为湿法和干法。（2）解胶法，是将新鲜的凝聚胶粒重新分散在介质中形成溶胶，并加入适当的稳定剂。这种方法一般用在化学凝聚法制溶胶时，为了将多余的电解质离子去掉，先将胶粒过滤，洗涤，然后尽快分散在含有胶溶剂的介质中，形成溶胶。Fe(OH)3（新鲜沉淀）Fe(OH)3(溶胶）例如：电弧法主要用于制备金、银、铂等金属溶胶。制备过程包括先分散后凝聚两个过程。(3)电弧法将欲分散的金属做成两个电极，浸在水中。在水

7、中加入少量碱作为稳定剂。制备时在两电极上施加100V左右的直流电，调节电极之间的距离，使之发生电火花，这时表面金属蒸发，接着金属蒸气立即被水冷却而凝聚为胶粒。2.凝聚法（1）物理凝聚法A.过饱和法改变溶剂或用冷却的方法使溶质的溶解度降低，由于过饱和，溶质从溶剂中分离出来凝聚成溶胶。例1.用冰急骤冷却苯的饱和水溶液，或用液态空气冷却硫的酒精溶液，得到苯的水溶胶或硫的醇溶胶。例2.将硫的酒精溶液滴入水中，硫在水中溶解度变小而生成白色浑浊的硫溶胶。将汞的蒸气通入冷水中就可以得到汞的水溶胶。4—金属钠，2—苯,5—液氮。B.

8、蒸气凝聚法罗金斯基（Roginskii）用此法制备碱金属的苯溶胶。先将体系抽真空，然后适当加热管2和管4，使钠和苯的蒸气同时在管5外壁凝聚。停止冷冻，凝聚在外壁的混合蒸气融化，在管3中获得钠的苯溶胶。（2）化学凝聚法利用生成不溶性物质的化学反应，控制析晶过程，使其停留在胶核尺度的阶段，在少量稳定剂存在下形成溶胶，这种稳定剂一般是某一过量的反应物