膠體化學(xué)考試要點(diǎn)_第1頁
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文檔簡介

1、第一章 液體界面性質(zhì)液體表面能:恒溫恒壓下,可逆地增加單位表面積,環(huán)境對(duì)體系所做的功,單位Jm-2。液體表面張力:單位長度液體表面的收縮力,單位Nm-1(或mNm-1)。水的表面張力(20):72.75 mNm-1壓力和溫度對(duì)表面張力的影響:隨著溫度升高,表面張力下降,接近臨界溫度時(shí),表面張力趨近于0;壓力對(duì)表面張力的影響比較復(fù)雜,無法進(jìn)行定量分析。表面過剩:體系中某組分真實(shí)的總物質(zhì)的量與理論物質(zhì)的量的差為表面過剩。接觸角: 液滴在固體表面上氣、液、固三相界面上的張力平衡,接觸角為三相交界線上任意點(diǎn)O的液體表面張力g-l和液固張力l-s間夾角。Laplace方程:,三種特殊情況下的表達(dá)式:1、

2、曲面為球面的一部分,則R1=R2=R,故 P=2/R2、曲面為柱面,則R1=R,R2=,故 P=/R3、曲面是氣相中的氣泡, 氣泡存在兩個(gè)g-l界面,且R1=R2=R ,故 P=4/RGibbs吸附公式:如果是理想溶液或濃度很稀時(shí),用C代替a:沾濕、浸濕、鋪展、潤濕過程的熱力學(xué)判據(jù):熱力學(xué)判據(jù)條件 接觸角判據(jù)沾濕 - Wa=g-l(1+cos)0 180浸濕 A=g-lcos0 90鋪展 S=g-l(cos-1)0 0通常將作為潤濕與否的依據(jù),90時(shí),稱為不潤濕;丙酸乙酸草酸硅膠(極性)從CCl4(非極性)吸附脂肪醇: 乙醇丙醇正丁醇戊醇正已醇應(yīng)當(dāng)注意所謂極性和非極性是相對(duì)的,如糖碳自CCl4

3、中吸附脂肪酸。 草酸乙酸丙酸丁酸2、溫度:溶液吸附也是放熱過程,一般T上升,吸附下降。3、溶解度:吸附與溶解相反,溶解度越小,越易被吸附。4、同系物的吸附規(guī)律:一般隨C-H鏈的增長吸附有規(guī)律的增加和減少(Trube規(guī)則)。5、吸附劑的孔隙大?。?小孔隙:溶質(zhì)濃度低時(shí),表面只為小部分溶質(zhì)覆蓋,表面性質(zhì)(非極性)起主導(dǎo)作用,濃度增大時(shí),表面為溶質(zhì)分子所飽和,小孔被溶質(zhì)分子所充填,C-H鏈較短者易于充填;在濃度不大不小時(shí),吸附應(yīng)是表面性質(zhì)和孔隙效應(yīng)兩者權(quán)衡的結(jié)果。 大孔隙:其作用是只提供表面,而不再有體積限制作用。6、吸附劑的表面化學(xué)性質(zhì) 同一類吸附劑由于制備條件不同,表面活性相差很大,吸附性能也會(huì)

4、有很大差異。7、混合溶劑的影響 色譜法中使用混合溶劑,洗提效果比單純?nèi)軇┖?,若自極性相同的混合溶劑中吸附第三組份,等溫線界于兩單等溫線之間;若自極性不相同的混合溶劑中吸附第三組份,吸附量比任何單一溶劑中少,混合溶劑極性一致或不一致情況不同。8、多種溶質(zhì)的混合溶液 溶液中若有多種溶質(zhì),且都能被吸附,一般各溶質(zhì)的吸附比單獨(dú)存在時(shí)小,吸附規(guī)律可用Langmuir混合吸附公式半定量表示。9、鹽的影響鹽的存在通過影響溶質(zhì)的活度系數(shù)、溶解度、溶質(zhì)的電離平衡而 影響吸附?;疃认禂?shù)增大,溶度下降,則吸附上升?;疃认禂?shù)減小,溶度上升,則吸附下降。上述因素需要綜合考慮,吸附理論現(xiàn)階段還帶有經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)。 固體向高分子

5、溶液中吸附的一般特點(diǎn):1、吸附高分子是可溶的,因而是線性的。且一般高分子是多分散的,吸附與自多組份中的吸附相似。2、同一界面上由于高分子有多種構(gòu)型,所以吸附平衡時(shí)間長。3、描述高分子吸附狀態(tài)需要參數(shù)很多,建立模型困難不易定量處理。 4、T上升,吸附量上升,這與其它吸附不同。5、吸附膜厚。6、吸附高分子可以被其它高分子所取代,即產(chǎn)生交換吸附。7、吸附平衡后,用同一種溶劑稀釋,可產(chǎn)生脫附。離子選擇性吸附離子交換吸附的概念及特點(diǎn)1、離子選擇性吸附 極性吸附劑在多種離子混合溶液中,表面出對(duì)某種離子吸附的選擇性,即某種離子吸附較多,某種離子吸附較少,這種吸附稱離子的選擇性吸附。這種現(xiàn)象可用Fajams規(guī)

6、則來解釋,能與晶體的組成離子生成難溶物的離子優(yōu)先被吸附。被優(yōu)先吸附離子稱為定勢離子(決定膠體的帶電性質(zhì)),其他的稱不相干離子。2、離子交換吸附定義:一種離子被吸附的同時(shí),從吸附劑表面頂替出等當(dāng)量的帶同種電荷的另一種離子。離子交換吸附的強(qiáng)弱規(guī)律a、帶正電的吸附劑容易吸附負(fù)離子,反之亦然,溶液中離子濃度相差不大時(shí),離子價(jià)數(shù)越高,越易被吸附。b、同價(jià)離子在同樣條件,離子半徑越小,水化能力強(qiáng),水化膜厚,吸附能力弱。c、常見的陰、陽離子交換吸強(qiáng)弱。 Li+Na+K+NH4+Mg+Ca+Ba+Al3+Fe3+H+ SO42-Cl-Br-NO3-I-OH- 對(duì)于粘土表面K+、H+的吸附特別強(qiáng)。d、 離子濃度

7、第三章 膠體的制備與純化膠體:分散相顆粒大小在10-710-9m之間。一種方法是將大的物質(zhì)進(jìn)行分割,另一種方法是將分子、離子聚集成膠體質(zhì)點(diǎn),前者為分散法,后者為聚結(jié)法,要制備穩(wěn)定的膠體,還必須做到:1、分散相在介質(zhì)中不溶解。2、有穩(wěn)定劑存在。膠體純化: 化學(xué)反應(yīng)得到的溶膠都帶有多余電解質(zhì),而電解質(zhì)過多會(huì)影響溶膠的穩(wěn)定,因此需要相辦法除去電解質(zhì)。滲析(透率),電滲析,超濾,(可輔與電滲、抽濾)。溶膠老化機(jī)理:新形成的溶膠,即便經(jīng)過純化,膠粒也會(huì)隨時(shí)間而慢慢增大,這一過程叫老化。老化時(shí)體系的表面能降低是自發(fā)過程,我們不能完全阻止溶膠的老化,但可以延緩老化過程的進(jìn)行。溶膠的另一特性是多分散性,即由大

8、小不等的膠粒組成,顆粒大小有一定的分散規(guī)律,通常所稱謂的尺寸是一個(gè)平均值。固體的溶解度與顆粒大小有關(guān),小顆粒不斷溶解,大顆粒不斷長大,直到小顆粒完全溶解為止。老化:由于小顆粒具有大的溶解度,靜止時(shí),溶液中的小顆粒溶解,大顆粒長大,直到形成分散度較單一的大顆粒,這一過程稱為老化。均分散體系:由形狀相同、尺寸分布范圍很窄的顆粒組成的體系。顆粒尺寸在膠粒尺寸范圍內(nèi)的均分散體系為均分散膠體。均分散膠體制備方法:1、沉淀法;2、預(yù)置顆粒法(包封法);3、共沉淀法;4、相轉(zhuǎn)變法;5、溶膠凝膠法,兩種溶膠進(jìn)行混合后進(jìn)行反應(yīng);6、氣溶膠法;7、乳液法和微乳液法。第四章 分散系的物理化學(xué)性質(zhì)溶膠粒子表面的電荷來

9、源:1、電離作用:有些溶膠粒子本身是一個(gè)可離解的大分子2、吸附離子作用(吸附作用):固體表面對(duì)電解質(zhì)正負(fù)離子不等量吸附而獲的電荷。影響到對(duì)電解質(zhì)正負(fù)離子吸附不等量的因素有兩個(gè):a、水化能力強(qiáng)的離子往往留在溶液中,水化能力弱的離子則易被吸附于固體表面。所以固體表面帶負(fù)電荷的可能性比正電性的可能性大,因?yàn)殛栯x子的水化能力一般比陰離子強(qiáng)。b、Fajans規(guī)則:與溶膠粒子組成相同的離子易被吸附。3、離子的不等量溶解(離子的溶解作用):由離子型固體物質(zhì)所形成的溶膠,具有兩種相反的離子,如果這兩種離子的溶解是不等量的,溶膠的表面也可以獲得電荷。4、晶格取代:離子在水中因水化而離開表面,于是粘土顆粒帶負(fù)電。

10、晶格取代是粘土顆粒帶電的一種特殊情況,其它溶膠中很少見。5、摩擦帶電:在非水介質(zhì)中,溶膠離子的電荷來源是粒子與介質(zhì)間的摩擦。Helmholtz雙電層模型:膠體質(zhì)點(diǎn)的表面電荷構(gòu)成雙電層的一層,反離子平行排列在介質(zhì)中構(gòu)成雙電層的另一層,兩層電荷相互平行排列,好象一個(gè)平行板電容器,兩板間距離為(很小,約為水化離子半徑)。表面電勢:帶電質(zhì)點(diǎn)的表面與液體內(nèi)部的電位差。兩相在接觸時(shí),對(duì)電子有不同的親和力,這就使電子由一相流入另一相。一般而言,由兩個(gè)非導(dǎo)體構(gòu)成的分散體系中,介電常數(shù)較大的相將帶正電,另一相則帶負(fù)電。電動(dòng)電勢:固液兩相發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的界面與液體內(nèi)部的電位差,稱電動(dòng)電勢或電勢。Gouy-Chapm

11、an擴(kuò)散雙電層:a、固體表面是平板型的,y和z方向無限大,而且表面電荷分布是均勻的。b、離子擴(kuò)散只存在于x方向,離子作為一個(gè)點(diǎn)電荷來考慮,它在雙電層中的分布符合Boltzmann分布。c、正負(fù)離子電荷數(shù)相等,整個(gè)體系為電中性。d、在整個(gè)擴(kuò)散層內(nèi)溶劑的介電常數(shù)()相同。為了計(jì)算方便,還假設(shè)溶液中只有一種對(duì)稱電解質(zhì),且正負(fù)離子介數(shù)均為Z。擴(kuò)散層內(nèi)反離子與同號(hào)離子濃度不同,反離子濃度大于同號(hào)離子濃度,情況如圖4-2所示,質(zhì)點(diǎn)的表面電勢越高,距離表面越近,這種差別越明顯,質(zhì)點(diǎn)周圍的離子氛主要由反離子構(gòu)成,影響雙電層性質(zhì)的主要是反離子。Stern雙電層模型:a、離子有一定大小,離子中心與表面的距離不能小

12、于離子半徑;b、離子與質(zhì)點(diǎn)表面除靜電相互作用外,還有范德華引力作用。Stern提出Gouy-chapman的擴(kuò)散層可以再分為兩個(gè)部分,鄰近表面的兩個(gè)分子厚的區(qū)域內(nèi),反離子受到強(qiáng)烈吸引而與質(zhì)點(diǎn)表面牢固地結(jié)合在一起,構(gòu)成所謂固定層或Stern層,其余的反離子則擴(kuò)散地分布在Stern層之外,構(gòu)成雙電層的擴(kuò)散部分。*電泳:在電場作用下,帶電的溶膠粒子向作與自己電荷相反的電極方向遷移,對(duì)液相作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。電滲:電場作用下,液體對(duì)固定的固體表面電荷作相對(duì)運(yùn)動(dòng),這種現(xiàn)象稱為電滲。如果外加壓力能阻止液體的相對(duì)運(yùn)動(dòng),此壓力稱為電滲透壓力。固體可以是毛細(xì)管或多孔性濾板。沉降電位:在外力作用下,使帶電粒子作相對(duì)液相的

13、運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的電位,是與電泳現(xiàn)象相反的現(xiàn)象。流動(dòng)電位:在外力作用壓,使液體沿作用體表面流動(dòng)而產(chǎn)生的電位,與電滲現(xiàn)象相反。*Gouy-chapman理論假說擴(kuò)散雙電層的圖示方法:a、固體表面是平板型的,y和z方向無限大,而且表面電荷分布是均勻的。b、離子擴(kuò)散只存在于x方向,離子作為一個(gè)點(diǎn)電荷來考慮,它在雙電層中的分布符合Boltzmann分布。c、正負(fù)離子電荷數(shù)相等,整個(gè)體系為電中性。d、在整個(gè)擴(kuò)散層內(nèi)溶劑的介電常數(shù)()相同。Stern層假設(shè):a、離子有一定大小,離子中心與表面的距離不能小于離子半徑;b、離子與質(zhì)點(diǎn)表面除靜電相互作用外,還有范德華引力作用。*Stern雙電層模型:以被吸附的水化離子

14、中心連成的面稱為Stern面,從固體表面到Stern面之間的吸附層被稱為Stern層Stern雙層模型圖示方法:第五章 膠體的穩(wěn)定性聚沉過程:膠體粒子有很大的表面積,體系的自由能也很高,所以粒子有自動(dòng)聚集以降低表面能的傾向,粒子由小變大的過程叫聚集過程,如果聚集的最終結(jié)果導(dǎo)致粒子從溶液中沉淀析出,則稱為聚沉過程。聚沉:膠粒聚集變大而沉淀的過程,與沉淀反應(yīng)不同,因聚沉電解質(zhì)的量遠(yuǎn)少于沉淀量,其間不存在當(dāng)量關(guān)系。老化:由于小顆粒具有大的溶解度,靜止時(shí),溶液中的小顆粒溶解,大顆粒長大,直到形成分散度較單一的大顆粒,這一過程稱為老化。聚沉值:在指定條件下,使溶膠聚沉所需電解質(zhì)的最低濃度,以mol/L表

15、示。T上升,膠粒碰撞上升;介質(zhì)粘度下降,聚沉值下降。聚沉值越小表明該電解質(zhì)對(duì)該溶膠的聚沉能力越強(qiáng),所以常用聚沉值的倒數(shù)表示聚沉率。聚沉的實(shí)驗(yàn)規(guī)律:1、schulze-hardy規(guī)則(符號(hào)價(jià)數(shù)法則) 起聚沉作用的主要是反離子,離子價(jià)數(shù)越高,其聚沉率也越高。聚沉值與離子價(jià)數(shù)的6次方成反比。2、離子大小聚沉值的大小與水化離子半徑有一定關(guān)系,同價(jià)離子、離子水化半徑小,聚沉能力大,水化半徑越大,越不易被膠粒吸附(靜電引力越弱),聚沉能力越弱,對(duì)一價(jià)離子猶其明顯。高價(jià)離子,電荷作用是主要的,離子大小的影響不如一價(jià)離子顯著,所以聚沉值的變化范圍較小。大的有機(jī)離子,由于與膠粒間強(qiáng)的范德華引力,所以聚沉能力比同

16、價(jià)金屬離子要大得多。3、同號(hào)離子的影響 與膠粒重帶電荷相同的離子稱同號(hào)離子。大的或高價(jià)負(fù)離子對(duì)負(fù)溶膠有一定的穩(wěn)定作用。同樣大的或高價(jià)正離子對(duì)正溶膠也有一定的穩(wěn)定作用。但這種作用無規(guī)律可循。4、不規(guī)則聚沉 以高價(jià)離子或大的反離子作聚沉劑時(shí),由于其在膠體質(zhì)點(diǎn)上的強(qiáng)烈吸附。電解質(zhì)濃度超過聚沉值時(shí),溶膠聚沉。繼續(xù)加入電解質(zhì),質(zhì)點(diǎn)吸附大或高價(jià)反離子而重新帶電,溶膠分散穩(wěn)定,再加入電解質(zhì),由于反離子作用使溶膠重新聚沉。5、混合電解質(zhì)的聚沉加和性:電解質(zhì)的聚沉各自獨(dú)立,混合電解質(zhì)的聚沉是兩者的加和。對(duì)抗性:電解質(zhì)的聚沉作用相互削弱,混合電解質(zhì)的聚沉作 用比加和性予示的弱。協(xié)同效應(yīng):電解質(zhì)的聚沉作用因另一電解

17、質(zhì)的存在而加強(qiáng)。6、溶膠的相互聚沉 指電性相反的溶膠混合發(fā)生聚沉,聚沉程度與兩種溶膠的比例有關(guān),在等電點(diǎn)附近聚沉最完全。 個(gè)別同性溶膠也能互沉,如在As2s3及S=該為負(fù)溶膠。DLVO理論:膠體質(zhì)點(diǎn)因范德華引力而相互接近時(shí)又因雙電層相互重疊而相互排斥;溶膠的穩(wěn)定性取決于雙電層斥力與范德華引力的相對(duì)大小。如排斥勝過吸引而占優(yōu)勢,則溶膠穩(wěn)定;如吸引勝過排斥,則溶膠聚沉。除少數(shù)極性分子外,大多數(shù)分子色散力相互作用在三種作用中占支配地位,且只有色散力的相互作用具有加合性,而其它兩種作用力推廣到分子集合時(shí)就相互抵消而大大消弱。因此,討論膠粒間的相互作用時(shí),起作用的主要是色散力的相互作用。臨界聚沉濃度:勢

18、疊恰好為零時(shí)的電解質(zhì)濃度。DLVO理論的要點(diǎn)總勢能曲線1、 兩個(gè)球形粒子間的引力-范德華力2、膠體粒子間的排斥力,其大小決定于電荷數(shù)目和相互間的距離3、膠體粒子之間的位能曲線溶膠粒子之間位能是吸引位能與相斥位能之和即U=Ua+Ur圖:快聚沉:勢壘為零時(shí),則質(zhì)點(diǎn)的相互接近必導(dǎo)致聚結(jié)這種情形稱為快聚沉。慢聚沉:勢壘存在時(shí),質(zhì)點(diǎn)相互接近,只有其中一部分導(dǎo)致聚結(jié),這種情形稱為慢聚沉。絮凝作用:在憎液溶膠或懸浮體內(nèi)加入極少量高聚物使溶膠或懸浮體發(fā)生絮凝的作用。高分子絮凝迅速、徹底,易過濾分離,用量少,在適當(dāng)條件下可進(jìn)行選擇性絮凝,對(duì)于懸浮體尤為有效,因而高分子絮凝劑在選礦、造紙、改良化工生產(chǎn)的沉淀,過濾

19、、洗滌操作及鉆井泥漿中得到了廣泛應(yīng)用,獲得了較快發(fā)展,引起了人們的重視。高分子絮凝劑與電解質(zhì)的聚沉作用完全不同,由電解質(zhì)引起的聚沉過程比較緩慢,得到的顆粒比較緊密,這是由于電解質(zhì)壓縮了膠粒的雙電層而引起的。而高分子是由于吸附了膠粒后,由于鏈段的運(yùn)動(dòng)將粒子聚集在一起,因而高分子起著架橋的作用,也稱為“橋聯(lián)作用”。高分子絮凝劑作用特點(diǎn):1、較好絮凝劑一般是分子量高的線性化合物,既可是離子型也可是非離子型的。2、高分子絮凝劑的分子量和線團(tuán)尺寸對(duì)絮凝作用有重要影響。分子量大有利于搭橋(橋聯(lián)作用),絮凝劑效率也高,但分子量過高,不僅溶解慢,分子運(yùn)動(dòng)遲緩,聯(lián)聯(lián)的顆粒遠(yuǎn),不易聚集膠粒,同時(shí)橋聯(lián)過程中可能發(fā)生

20、鏈段重疊而產(chǎn)生排斥作用,從而降低絮凝作用,較好的分子量200-400方。3、絮凝劑有一最佳用量。膠粒表面的一半為高分子覆蓋時(shí)橋聯(lián)的機(jī)率最大,最佳絮凝濃度大致與膠粒的重量百分濃度成正比。4、高分子鏈的電荷密度。高分子的電離程度越大,電荷密度越高,分子鏈越伸展,有利于橋聯(lián)。但如電荷與膠粒相同,高分子帶電越多,越不利于吸附,因此有一最佳電荷密度,此密度下絮凝效果最好。5、高分子與膠粒表面的相互作用力要適中。吸附力過強(qiáng),則難于吸附在另一膠粒上,吸附弱又難于形成足夠強(qiáng)度的橋,因而高分子鏈上基團(tuán)種類和分布及膠粒性質(zhì)對(duì)絮凝有影響。利用吸附基在不同界面上的吸附差別或通過加入高價(jià)金屬離子、表活劑、調(diào)整pH、擴(kuò)大

21、吸附劑在不同界面上的吸附差別,就可能實(shí)現(xiàn)選擇性絮凝。6、二價(jià)無機(jī)鹽如CaCl2常常能促進(jìn)高分子的絮凝作用。7、絮凝劑與憎液膠體的混合條件,攪拌速度和條件、加入濃度和速度會(huì)影響絮塊大小和程度。一般要求混合均勻,攪拌緩慢,濃度宜低。若攪拌過烈絮凝物一但被打散就很難再絮凝。高分子絮凝劑的絮凝機(jī)理:1、高分子與膠粒電荷相反,則能發(fā)生相互聚沉(電荷中荷)2、脫水效應(yīng):加入高分子水化,使原來水化穩(wěn)定膠粒膠水,發(fā)生聚沉(鄭忠:膠體化學(xué)導(dǎo)論)。3、在低濃度下具有表面活性的高分子在膠粒表面形成第一吸附層,使憎液部分朝外,使溶膠敏化。4、橋聯(lián)機(jī)理:即高分子可同時(shí)吸附在兩個(gè)或兩個(gè)以上膠粒表面,通過橋聯(lián)方式將膠粒聚在

22、一起而聚沉。按現(xiàn)代觀點(diǎn),高分子的絮凝作用是吸附溶膠粒子以后高分子鏈段旋轉(zhuǎn)和運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于本身的“痙攣”作用將固體粒子聚在一起而聚沉。空間穩(wěn)定作用:質(zhì)點(diǎn)表面上大分子吸附層阻止了質(zhì)點(diǎn)的聚結(jié),這一類作用稱為空間穩(wěn)定作用。(以前叫高分子保護(hù)作用,并將這種膠體稱為保護(hù)膠體,鉆井液中稱這類高分子為護(hù)膠劑)。*空間穩(wěn)定理論的基本要點(diǎn):1、帶電聚合物被吸附以后,會(huì)影響膠粒間的靜電斥力位能。這一點(diǎn)同吸附簡單離子相同,同樣可用DLVO理論處理。2、高聚物的存在通常會(huì)減小膠粒間的Hamaker常數(shù),因而也減小了范德華吸引能。3、由于聚合物的存在而產(chǎn)生一種新的斥力位能空間斥力位能。高分子保護(hù)作用的實(shí)驗(yàn)規(guī)律:1、高分子穩(wěn)定

23、劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 最有效的高分子穩(wěn)定劑一般而言是嵌段和接枝共聚物A-B。 A:??炕鶊F(tuán),與質(zhì)點(diǎn)有良好的親合力,可牢固地吸附于膠粒表面。 B:穩(wěn)定基團(tuán),與溶劑有良好的親合力,伸展形成厚的吸附層。2、分子量與濃度 一般分子量上升,吸附上升,穩(wěn)定性上升,許多還有臨界分子量,低于此分子量則無穩(wěn)定作用一般認(rèn)為吸附高分子能蓋住膠粒表面,形成包被層,再多并不能增加其穩(wěn)定作用,用量過低,吸附少,覆蓋少,反而起絮凝作用(高分子敏化作用)3、溶劑的良劣,加的方法和混合次序?qū)θ苣z穩(wěn)定有影響4、溶膠被高分子穩(wěn)定后,體系的物化性質(zhì)發(fā)生顯著變化,變得與所加高分子溶液的性質(zhì)更為接近,因此保護(hù)的溶膠具有以下特點(diǎn): .AgBr溶膠

24、的電泳速度與Ag+有關(guān),但加入0.1%的明膠后,電泳速度與Ag+無關(guān),而卻與pH有關(guān),表示體系從AgBr溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂忻髂z溶液有性質(zhì)。 .被高分子保護(hù)的憎液溶膠具有抗老化性。 .被高分子保護(hù)的憎液溶膠在較寬的濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定. .被高分子保護(hù)的憎液溶膠具有自動(dòng)膠溶的可逆性。 .抗鹽聚沉的能力顯著提高。第六章 表面活性物質(zhì)*表面活性劑:很少加量即能顯著降低水溶液表面張力的物質(zhì)。表面活性物質(zhì):能降低水溶液表面張力的物質(zhì)。表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn):表面活性劑分子結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是具有兩親結(jié)構(gòu),表面活性劑分子由親油基(也稱憎水基)和親水基(也稱憎油基)兩部分組成,即雙親分子。微乳液:兩種互不相溶液體在表面

25、活性劑界面膜作用下形成的熱力學(xué)穩(wěn)定的、各向同性的、低粘度的、透明的均相的分散體系。泡沫:氣體分散在液體中的分散系,氣體是分散相,液體是分散介質(zhì)。臨界膠團(tuán)濃度:是指表面活性劑溶液性質(zhì)開始發(fā)生突變的濃度(CMC),亦即形成膠團(tuán)的濃度。加溶(增溶)作用:表面活性劑在稀水溶液中形成膠束后,能夠使原來不溶或微溶于水的物質(zhì)的溶解度顯著增大。HLB值:每一種活性劑都有一個(gè)親水基團(tuán)的親水能力,并對(duì)親油基團(tuán)的親油能力具有一定的平衡關(guān)系,這種關(guān)系稱為親憎平衡值,即HLB值。表面壓:由不溶性分子在水表面上自由運(yùn)動(dòng),對(duì)浮片碰撞產(chǎn)生的二維壓力。表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及分類:表面活性劑分子結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是具有兩親結(jié)構(gòu),表面

26、活性劑分子由親油基(也稱憎水基)和親水基(也稱憎油基)兩部分組成,即雙親分子。膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)1、膠團(tuán)內(nèi)核a、膠體與單體之間的平衡非常快,同時(shí)膠團(tuán)對(duì)于不同結(jié)構(gòu)的憎水分子有良好的溶解能力;b、膠團(tuán)的熱容和壓縮性與液烴相似;c、表活劑的偏mole體積測定表明,膠團(tuán)內(nèi)核中的碳?xì)滏湵纫话阋簯B(tài)碳?xì)滏溸€要松散些。2、膠團(tuán)內(nèi)核中的滲入水3、膠團(tuán)水“界面” 4、擴(kuò)散雙電層部分*表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)域臨界膠團(tuán)濃度關(guān)系1、表活劑的碳?xì)滏滄滈L a、離子型表活劑,C為8-16,同系物中一般每增加一個(gè)C原子,CMC下降約為一半。 b、非離子表活劑,增加憎水基C原子數(shù),CMC下降更大。一般每增加2個(gè)C原子。CMC下降至1/10

27、。2、碳?xì)滏湻种Ъ皹O性基位置的影響 a、同樣C原子數(shù),有支鏈者CMC較大 b、極性基移向C-H鏈的中部,CMC增大3、C-H鏈中其它取代基的影響 a、C-H鏈中(憎水基)有苯基時(shí),一個(gè)苯基相當(dāng)于3.5個(gè)CH2 b、在憎水基中引入極性基(如-O-、-OH等),使CMC增大4、碳氟鏈化合物 碳氟鏈表活劑具有很高的表面活性。 碳?xì)滏溨袣浔籉部分取代了的表活劑,其CMC隨被取代程度上升而下降。5、親水基的影響 水溶液中,離子性表活劑的CMC遠(yuǎn)比非離子性大。 a、憎水基相同,離子性表活劑的CMC遠(yuǎn)大于非離子表活劑(大約100倍); b、兩性表活劑的CMC與有同碳原子數(shù)憎水基的離子性表活劑相近。加溶作用的

28、四種方式,影響加溶作用的因素加溶作用的四種方式:a、膠團(tuán)的內(nèi)核 (非極性加溶)b、膠團(tuán)定向的表活劑分子之間,形成“柵欄” 結(jié)構(gòu)極性(非極性加溶)c、膠團(tuán)的表面,即膠團(tuán)-溶劑交界處 (吸附加溶)d、親水基團(tuán)之間 (特殊加溶)影響加溶作用的一些因素:a、表活劑的結(jié)構(gòu)b、加溶物的結(jié)構(gòu)c、有機(jī)物添加劑對(duì)加溶的影響d、無機(jī)鹽效應(yīng)e、溫度的影響添加劑對(duì)表活劑溶液性質(zhì)的影響一、同系物的影響 同系物的混合物的物理化學(xué)性質(zhì),常介乎于各化合物之間,在表面活性上的表現(xiàn)即是如此。C原子數(shù)越大,表活性越高,越易在溶液中形成膠團(tuán)(CMC變小)。二、無機(jī)電解質(zhì) 對(duì)于離子型表活劑,在其溶液中加入與表活劑有相同離子的無機(jī)鹽時(shí)(如在

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