膠體的電動現(xiàn)象ppt課件.ppt

2 3界面帶電機理 一界面帶電現(xiàn)象1任何兩相接觸都會形成一個相界面 界面區(qū) 約幾個分子大小范圍內(nèi) 出現(xiàn)電勢差 即表現(xiàn)出界面帶電現(xiàn)象 2界面帶電的原因可分為兩個方面 兩個不同相的離子的絮合能不同 如s l 兩相的電子親和能不同 如s s 1 吸附膠粒在形成過程中 膠核優(yōu)先吸附某種離子 使膠粒帶電 例如 在AgI溶膠的制備過程中 如果AgNO3過量 則膠核優(yōu)先吸附Ag 離子 使膠粒帶正電 如果KI過量 則優(yōu)先吸附I 離子 膠粒帶負(fù)電 在固體表面的帶電離子稱為定位離子 固體表面上產(chǎn)生定位離子的原因如下 2 電離對于可能發(fā)生電離的大分子的溶膠而言 則膠粒帶電主要是其本身發(fā)生電離引起的 例如蛋白質(zhì)分子 當(dāng)它的羧基或胺基在水中解離時 整個大分子就帶負(fù)電或正電荷 當(dāng)介質(zhì)的pH較低時 蛋白質(zhì)分子帶正電 pH較高時 則帶負(fù)電荷 當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)分子所帶的凈電荷為零時 這時介質(zhì)的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點 在等電點時蛋白質(zhì)分子的移動已不受電場影響 它不穩(wěn)定且易發(fā)生凝聚 3 同晶置換黏土礦物中如高嶺土 主要由鋁氧四面體和硅氧四面體組成 而與周圍4個氧的電荷不平衡 要由正離子來平衡電荷 這些正離子在介質(zhì)中會電離并擴散 所以使黏土微粒帶負(fù)電 如果被或同晶置換 則黏土微粒帶的負(fù)電更多 4 溶解量的不均衡離子型固體物質(zhì)如AgI 在水中會有微量的溶解 所以水中會有少量的銀離子和碘離子 例如 將AgI制備溶膠時 由于Ag 較小 活動能力強 擴散快 比I 容易脫離晶格而進(jìn)入溶液 使AgI膠粒帶負(fù)電 電泳 電滲 流動電勢和沉降電勢均屬于電動現(xiàn)象 一 電動現(xiàn)象 二電動現(xiàn)象 1 Zn與ZnSO4形成雙電層 雙電層就象一個電容器 兩個層是相互平行的 具有一定電位 銅片 丹尼爾電池 德國科學(xué)家W Nernst對電極電勢產(chǎn)生機理作了較好的解釋 當(dāng)把金屬插入其鹽溶液中時 金屬表面上的正離子受到極性水分子的作用 有變成溶劑化離子進(jìn)入溶液而將電子留在金屬表面的傾向 金屬越活潑 溶液中正離子濃度越小 上述傾向就越大 與此同時 溶液中的金屬離子也有從溶液中沉積到金屬表面的傾向 溶液中的金屬離子濃度越大 金屬越不活潑 這種傾向就越大 當(dāng)溶解與沉積這兩個相反過程的速率相等時 即達(dá)到動態(tài)平衡 當(dāng)金屬溶解傾向大于金屬離子沉積傾向時 則金屬表面帶負(fù)電層 靠近金屬表面附近處的溶液帶正電層 這樣便構(gòu)成 雙電層 相反 若沉積傾向大于溶解傾向 則在金屬表面上形成正電荷層 金屬附近的溶液帶一層負(fù)電荷 由于在溶解與沉積達(dá)到平衡時 形成了雙電層 從而產(chǎn)生了電勢差 這種電勢差叫電極的平衡電極電勢 也叫可逆電極電勢 金屬的活潑性不同 其電極電勢也不同 因此 可以用電極電勢來衡量金屬得失電子的能力 2 電動現(xiàn)象 雙電層的兩個平行電層 其平行方向相互錯動的現(xiàn)象 將雙電層放在電場中 使雙電層的平行方向與電場方向一致 則平行著的兩個電層在電場作用下發(fā)生錯動 正電層向負(fù)極移動 負(fù)電層向正極移動 根據(jù)雙電層錯動的情況 膠體動電現(xiàn)象可分為四種 即電泳 電滲 流動電位和沉降電位 雙電層雙電層 含有離子的液體在加壓或重力等外力的作用下 流經(jīng)多孔膜或毛細(xì)管時會產(chǎn)生電勢差 流動電勢 這種因液體流動而產(chǎn)生的電勢稱為流動電勢 二 膠體四種動電現(xiàn)象簡述1 電泳 通電后 粒子移動 粒子帶正電向負(fù)極移動 帶負(fù)電想正極移動 膠粒在電場中的這種移動叫電泳 電泳錯動的方式是 固體動 液體不動 2 電滲 液體在外加電場影響下透過多孔性固體的現(xiàn)象 電滲錯動方式 固體不動 液體動 發(fā)生液體動 發(fā)生在多孔性固體中無數(shù)毛細(xì)管管壁上的雙電層錯動 3 流動電位 施加一種機械壓力使液體流過多孔性固體 則在多孔性固體的兩端會產(chǎn)生阻礙液體流動的電位 稱之為流動電位 電滲是 外加電力引起液體流動 流動電位是 外加壓力引起液體流動而產(chǎn)生電位 4 沉降電位 固體粒子在液體中迅速次降時容器上部的液體與容器底部的液體之間所產(chǎn)生的電位 是電泳的逆轉(zhuǎn) 電泳 外加電壓使粒子移動 沉降電位 重力作用使固體粒子沉降移動而產(chǎn)生電位 四種動電現(xiàn)象可以表示如下 動電現(xiàn)象 機械力引起的雙電層錯動 電滲 流動電位 次降電位 互為逆轉(zhuǎn) 互為逆轉(zhuǎn) 二者都很小 用直流伏特計才能測出 外加電壓引起的雙電層錯動 電泳 三 電泳實驗及應(yīng)用外加電壓800 100V直流電 若溶膠帶負(fù)電 向正電極移動 靠近正電極濃度大 負(fù)電極管上冒出 此實驗可以判斷膠體帶電情況 電泳管 A 活塞C U形玻璃管B 縮小的細(xì)管D 支管 2 應(yīng)用 橡膠電鍍 電泳使橡膠的乳狀液汁凝結(jié)而鍍在金屬 布匹 木材上 獲得優(yōu)良的陶瓷用黏土 用