第九章 膠體分散系統(tǒng)

1、第九章第九章 膠體分散系統(tǒng)膠體分散系統(tǒng) 主主 講：行講：行 鵬鵬 飛飛 E-mail： Tel分散系統(tǒng)的分類分散系統(tǒng)的分類 分散系統(tǒng)分散系統(tǒng)：一些物質(zhì)被分散到另一種物質(zhì)中所形成的系統(tǒng)：一些物質(zhì)被分散到另一種物質(zhì)中所形成的系統(tǒng) 分分 散散 相相： 非連續(xù)形式存在的被分散的物質(zhì)非連續(xù)形式存在的被分散的物質(zhì) 分散介質(zhì)分散介質(zhì)：連續(xù)相形式存在的物質(zhì)：連續(xù)相形式存在的物質(zhì) 分類：分類：分散系統(tǒng)分散系統(tǒng)分散相半徑分散相半徑/nm 均相系統(tǒng)均相系統(tǒng) （真溶液）（真溶液） 小分子溶液小分子溶液 100 膠體：分散度為膠體：分散度為1100 nm的分散系統(tǒng)的分散系統(tǒng) 第一節(jié)第一節(jié) 溶膠

2、的分類和基本特征溶膠的分類和基本特征 一、溶膠分類一、溶膠分類 按分散相與分散介質(zhì)聚集狀態(tài)分類（列舉）按分散相與分散介質(zhì)聚集狀態(tài)分類（列舉） 分散相的分散相的粒徑粒徑100 nm時(shí)時(shí)，屬粗分散系統(tǒng)，屬粗分散系統(tǒng) 本章主要討論的是液溶膠，特別是液液溶膠和固液溶膠本章主要討論的是液溶膠，特別是液液溶膠和固液溶膠 氣氣液液固固 氣溶膠氣溶膠 液溶膠液溶膠 固溶膠固溶膠 介質(zhì)：介質(zhì)：霧霧煙煙 泡沫泡沫牛奶牛奶油漆油漆 沸石沸石珍珠珍珠有色玻璃有色玻璃 二、基本特性二、基本特性 溶膠是一定條件下形成的特殊狀態(tài)，并非物質(zhì)的本性，如溶膠是一定條件下形成的特殊狀態(tài)，并非物質(zhì)的本性，如 NaCl 有機(jī)有機(jī)膠體膠

3、體 NaCl溶液溶液 水水 硫磺硫磺 水水溶膠溶膠 真溶液真溶液 乙醇乙醇 這種特殊狀態(tài)，有三個(gè)基本特征這種特殊狀態(tài)，有三個(gè)基本特征 1. 特定分散度特定分散度1100 nm 2. 相不均勻性（多相性）相不均勻性（多相性） 對(duì)介質(zhì)不溶對(duì)介質(zhì)不溶憎液膠體憎液膠體 高分子溶液高分子溶液親液膠體親液膠體 3. 熱力學(xué)不穩(wěn)定性熱力學(xué)不穩(wěn)定性 高分散度，巨大表面積和比表面能，高分散度，巨大表面積和比表面能， 有自發(fā)聚集傾向，以降低表面能有自發(fā)聚集傾向，以降低表面能 高分子溶液：熱力學(xué)穩(wěn)定體系高分子溶液：熱力學(xué)穩(wěn)定體系 第二節(jié)第二節(jié) 溶膠的制備和凈化溶膠的制備和凈化 二種途徑：二種途徑： 溶膠溶膠 110

4、0 nm 小分子真溶液小分子真溶液 100 nm 分散分散 凝聚凝聚 一、分散法（物理）一、分散法（物理） 研磨法（膠體磨）研磨法（膠體磨） 超聲粉碎超聲粉碎 氣流粉碎氣流粉碎 膠溶法膠溶法 二、凝聚法二、凝聚法 1. 物理凝聚法物理凝聚法 如鈉的苯溶膠制備如鈉的苯溶膠制備 接真空泵接真空泵 液態(tài)空氣液態(tài)空氣 鈉鈉 苯苯 苯苯 接受管接受管 2. 化學(xué)凝聚法化學(xué)凝聚法 凡能有沉淀析出的化學(xué)反應(yīng)都可能用來(lái)制備相應(yīng)溶膠凡能有沉淀析出的化學(xué)反應(yīng)都可能用來(lái)制備相應(yīng)溶膠 如水解反應(yīng)制備如水解反應(yīng)制備Fe (OH)3溶膠溶膠 FeCl3 +3H2O Fe (OH)3 + 3HCl 3. 改變?nèi)軇┓ǜ淖內(nèi)軇?/p>

5、法 使溶解度驟變，如使溶解度驟變，如 松香在乙醇中：溶松香在乙醇中：溶 水水 點(diǎn)擊此處演示 水中：不溶水中：不溶 溶膠溶膠 三、溶膠凈化三、溶膠凈化 溶溶 膠膠 溶膠溶膠 化學(xué)法制備的溶膠，往往含有過(guò)多的電解質(zhì)化學(xué)法制備的溶膠，往往含有過(guò)多的電解質(zhì) 一定量電解質(zhì)是溶膠穩(wěn)定的必要條件一定量電解質(zhì)是溶膠穩(wěn)定的必要條件 過(guò)量電解質(zhì)使溶膠不穩(wěn)定過(guò)量電解質(zhì)使溶膠不穩(wěn)定 1 滲析法滲析法 普通滲析普通滲析 半透膜半透膜 電滲析電滲析 水水 + 半透膜半透膜 水水 水水 2 超慮法：超慮法：小分子電解質(zhì)濾去，再用介質(zhì)重新分散小分子電解質(zhì)濾去，再用介質(zhì)重新分散 減壓過(guò)濾減壓過(guò)濾 加壓過(guò)濾加壓過(guò)濾 真空泵真空泵

6、 壓縮空氣壓縮空氣 半透膜半透膜 半透膜半透膜 四、均勻分散膠體四、均勻分散膠體 均勻分散膠體是粒子大小基本一致的膠體，有廣泛的應(yīng)用均勻分散膠體是粒子大小基本一致的膠體，有廣泛的應(yīng)用 制備需滿足的條件制備需滿足的條件： (1) 暴發(fā)性成核，使速率暴發(fā)性成核，使速率r晶核形成 晶核形成r晶體長(zhǎng)大晶體長(zhǎng)大 (2) 同步長(zhǎng)大同步長(zhǎng)大 應(yīng)用應(yīng)用： (1) 驗(yàn)證基本理論驗(yàn)證基本理論 (2) 理想的標(biāo)準(zhǔn)材料理想的標(biāo)準(zhǔn)材料 (3) 新材料新材料 (4) 催化劑性能的改進(jìn)催化劑性能的改進(jìn) (5) 制造特種陶瓷制造特種陶瓷 五、納米粒子和納米技術(shù)五、納米粒子和納米技術(shù) 納米粒子：尺度為納米粒子：尺度為1100

7、nm之間的粒子之間的粒子 1. 納米粒子的結(jié)構(gòu)和特性納米粒子的結(jié)構(gòu)和特性 (1) 小尺寸效應(yīng)小尺寸效應(yīng) (2) 表面效應(yīng)表面效應(yīng) (3) 量子尺寸效應(yīng)量子尺寸效應(yīng) (4) 宏觀量子隧道效應(yīng)宏觀量子隧道效應(yīng) 2納米粒子的制備方法納米粒子的制備方法 基本方法與制備憎液溶膠雷同基本方法與制備憎液溶膠雷同 納米組裝材料的制備技術(shù)納米組裝材料的制備技術(shù) 自組織技術(shù)自組織技術(shù) 模板合成法模板合成法 3納米技術(shù)在藥學(xué)中的應(yīng)用納米技術(shù)在藥學(xué)中的應(yīng)用 第三節(jié)第三節(jié) 溶膠的動(dòng)力性質(zhì)溶膠的動(dòng)力性質(zhì) 熱運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散，布朗運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散，布朗運(yùn)動(dòng) 重力場(chǎng)重力場(chǎng)重力降沉和平衡重力降沉和平衡 離心力場(chǎng)離心力場(chǎng)離心降沉和平衡離心

8、降沉和平衡 電學(xué)性質(zhì)電學(xué)性質(zhì) 光學(xué)性質(zhì)光學(xué)性質(zhì) 動(dòng)力性質(zhì)動(dòng)力性質(zhì) 溶膠性質(zhì)溶膠性質(zhì) 一、一、Browm運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)與Einstein方程方程 Browm運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)：溶膠粒子在介質(zhì)中無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)：溶膠粒子在介質(zhì)中無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng) 原因：粒子受各個(gè)方向介質(zhì)分子的撞擊原因：粒子受各個(gè)方向介質(zhì)分子的撞擊 撞擊的動(dòng)量不能完全抵消而移動(dòng)撞擊的動(dòng)量不能完全抵消而移動(dòng) 分子熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)。分子熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)。 Einstein公式公式：Brown運(yùn)動(dòng)平均位移運(yùn)動(dòng)平均位移的計(jì)算的計(jì)算 x 3 RTt x Lr 其關(guān)系：其關(guān)系： 若在時(shí)間若在時(shí)間 t 內(nèi)觀察布朗運(yùn)動(dòng)位移內(nèi)觀察布朗運(yùn)動(dòng)位移 ，x x 很容易在顯微鏡下觀

9、察，由此可求得溶膠粒子半徑很容易在顯微鏡下觀察，由此可求得溶膠粒子半徑 x 二、擴(kuò)散和滲透二、擴(kuò)散和滲透 擴(kuò)散：擴(kuò)散：溶質(zhì)從高濃度（溶質(zhì)從高濃度（ 大）向低濃度（大）向低濃度（ ?。┮苿?dòng)的現(xiàn)象。小）移動(dòng)的現(xiàn)象。 結(jié)果結(jié)果Gibbs能能G ，熵，熵S ，是自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程，是自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程 。 擴(kuò)散速度與濃梯關(guān)系擴(kuò)散速度與濃梯關(guān)系Fick第一定律第一定律 dndc D A dtdx mol s1 擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系數(shù) 面積面積 濃度梯度濃度梯度 1擴(kuò)散擴(kuò)散 擴(kuò)散系數(shù)與擴(kuò)散系數(shù)與Brown運(yùn)動(dòng)平均位移關(guān)系：運(yùn)動(dòng)平均位移關(guān)系： 2 2xDt 滲透壓滲透壓：半透膜兩側(cè)的壓差：半透膜兩側(cè)的壓差 =p2p1 平

10、衡時(shí)兩側(cè)化學(xué)勢(shì)相等平衡時(shí)兩側(cè)化學(xué)勢(shì)相等 可導(dǎo)出稀溶液的可導(dǎo)出稀溶液的 = cRT ( c: mol/m3 ) 2滲透滲透 滲透滲透：溶劑通過(guò)半透膜（對(duì)溶質(zhì)不通透）向溶質(zhì)高濃度區(qū)移溶劑通過(guò)半透膜（對(duì)溶質(zhì)不通透）向溶質(zhì)高濃度區(qū)移 動(dòng)的現(xiàn)象動(dòng)的現(xiàn)象 （對(duì)溶劑而言，濃度從高（對(duì)溶劑而言，濃度從高低）低） 溶劑溶劑 溶液溶液 半透膜半透膜 （只容許溶劑通過(guò)）（只容許溶劑通過(guò)） 滲透壓滲透壓 p1 p2 滲透壓滲透壓 = p2 p1 反滲透反滲透：施加外壓，使溶劑分：施加外壓，使溶劑分 子從溶液一側(cè)透過(guò)半透子從溶液一側(cè)透過(guò)半透 膜進(jìn)入純?nèi)軇┮粋?cè)膜進(jìn)入純?nèi)軇┮粋?cè) 三、重力沉降與沉降平衡三、重力沉降與沉降平衡

11、 溶膠粒子在外力場(chǎng)定向移動(dòng)稱溶膠粒子在外力場(chǎng)定向移動(dòng)稱沉降沉降 沉降沉降粒子濃集粒子濃集 擴(kuò)散擴(kuò)散粒子分散粒子分散 粒子小，力場(chǎng)小粒子小，力場(chǎng)小擴(kuò)散擴(kuò)散 粒子大或力場(chǎng)大粒子大或力場(chǎng)大沉降沉降 擴(kuò)散沉降相當(dāng)擴(kuò)散沉降相當(dāng)平衡平衡 沉降與擴(kuò)散是兩個(gè)相對(duì)抗的運(yùn)動(dòng)沉降與擴(kuò)散是兩個(gè)相對(duì)抗的運(yùn)動(dòng) 兩者對(duì)抗有三種形態(tài)兩者對(duì)抗有三種形態(tài) 1. 重力沉降重力沉降 重力場(chǎng)重力場(chǎng)：不強(qiáng)的力場(chǎng)，粗分散系（不強(qiáng)的力場(chǎng)，粗分散系（104m）可有明顯沉降）可有明顯沉降 平衡平衡力力： F沉 沉 = F阻阻 F沉 沉 = F重重 F浮浮= V g V 0g F沉 沉 F阻 阻 gr 0 3 3 4 F阻 阻= 6 r v (斯

12、托克斯定律 斯托克斯定律 Stokes law) 6 r v g r 0 3 3 4 沉降速度沉降速度 沉降分析法，測(cè)沉降分析法，測(cè)v求粒徑求粒徑r (2) 落球式粘度計(jì)，測(cè)落球式粘度計(jì)，測(cè)v求求 應(yīng)用應(yīng)用 2 0 2 9 r vg 2. 沉降平衡沉降平衡 如果粒徑不太大時(shí)如果粒徑不太大時(shí) 平衡平衡力力： F沉 沉 = F擴(kuò)擴(kuò) gr 0 3 3 4 dh dc cL RT 2 1 2 1 0 3 3 4 h h c c dh RT L gr c dc 平衡濃度：平衡濃度： F沉 沉 F擴(kuò) 擴(kuò) 3 2 021 1 4 ln 3 cL rghh cRT 平衡濃度：平衡濃度： 3 2 021 1 4

13、 ln 3 cL rghh cRT 此式表明此式表明相同粒度相同粒度r，h ，c 相同高度相同高度h，r ，c2/c1 小粒小粒 h1 h2 大粒大粒 h1 c1 h2 c2 第四節(jié)第四節(jié) 溶膠的光學(xué)性質(zhì)溶膠的光學(xué)性質(zhì) 一、溶膠的光散射現(xiàn)象一、溶膠的光散射現(xiàn)象 光通過(guò)分散系統(tǒng)時(shí)基本現(xiàn)象光通過(guò)分散系統(tǒng)時(shí)基本現(xiàn)象 真溶液真溶液 粗分散粗分散 溶膠溶膠 透明透明 有色有色 ( (補(bǔ)色補(bǔ)色) ) 混濁混濁 乳光乳光 透射透射 吸收吸收 反射反射 散射散射 吸收：取決于化學(xué)組成吸收：取決于化學(xué)組成 反射：粒徑反射：粒徑 波長(zhǎng)波長(zhǎng) 散射：粒徑散射：粒徑 x 過(guò)量反離子過(guò)量反離子 x 吸附同號(hào)吸附同號(hào) 大離

14、子大離子 Stern模型在數(shù)學(xué)定量處理上還有困難，一般仍用擴(kuò)散雙電層模型在數(shù)學(xué)定量處理上還有困難，一般仍用擴(kuò)散雙電層 模型處理，只是用模型處理，只是用 d代替代替 0 0 d 0 d 膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式：膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式：(膠核膠核)m n定位離子定位離子 （nx）內(nèi)反離子）內(nèi)反離子 x外反離子外反離子 四、膠團(tuán)結(jié)構(gòu)四、膠團(tuán)結(jié)構(gòu) 定位離子按定位離子按Fajans規(guī)則確定規(guī)則確定 定位離子定位離子 Stern面面 滑動(dòng)面滑動(dòng)面 膠核膠核 吸附層吸附層 擴(kuò)散層擴(kuò)散層 膠粒膠粒 膠團(tuán)膠團(tuán) 例例1 Fe (OH)3溶膠溶膠 結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式： 例例2 AgI 溶膠溶膠 制備制備1：AgNO3 + KI (過(guò)量過(guò)量)

15、AgI + KNO3 結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式：(AgI)m 制備制備2：AgNO3 (過(guò)量過(guò)量) + KI AgI + KNO3 結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式：(AgI)m 制備：制備：FeCl3 + H2O Fe (OH)3 + H+ + Cl Fe (OH)3 (部分部分) + H+ FeO+ +H2O ( Fe (OH)3 )m n FeO+ (n-x) Cl xCl K+ + I n I (n-x) K+ x K+（負(fù)溶膠）（負(fù)溶膠） Ag+ + NO3 n Ag+ (n-x) NO3 x NO3（正溶膠（正溶膠) 五、電泳的測(cè)定五、電泳的測(cè)定 溶膠電動(dòng)電勢(shì)的大小決定其在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度，因而可通過(guò)溶膠電動(dòng)電

16、勢(shì)的大小決定其在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度，因而可通過(guò) 測(cè)定電泳速度求得測(cè)定電泳速度求得 平衡力：平衡力： F阻 阻= F電電 F電 電= q E （電量 （電量 電場(chǎng)強(qiáng)度）電場(chǎng)強(qiáng)度） F阻 阻= 6 r v qE= 6 r v F電 電 F阻 阻 球形帶電體表面電勢(shì)球形帶電體表面電勢(shì) 與電量與電量 q 關(guān)系：關(guān)系： 0r 1 4 q r 0r 16 4 r v rE 0真空介電常數(shù)真空介電常數(shù)= 8.82 1012 C2 m2 N1 r相對(duì)介電常數(shù)（無(wú)單位），水相對(duì)介電常數(shù)（無(wú)單位），水 r=81 r q 1. 電泳速度求算電動(dòng)電勢(shì)電泳速度求算電動(dòng)電勢(shì) 球形帶電體表面電勢(shì)球形帶電體表面電勢(shì) 與電量與電量

17、 q 關(guān)系：關(guān)系： r q r0 4 1 rE vr r0 6 4 1 動(dòng)電位計(jì)算式：動(dòng)電位計(jì)算式： 9 6 9 10 r v E 受粒子大小和形狀的影響受粒子大小和形狀的影響 球形較大，或平板形，或棒形作校正球形較大，或平板形，或棒形作校正 9 r 4 9 10 v E v：電泳速度（：電泳速度（m/s） E：電場(chǎng)強(qiáng)度（：電場(chǎng)強(qiáng)度（V/m） 2. 電泳實(shí)驗(yàn)方法電泳實(shí)驗(yàn)方法 界面移動(dòng)電泳界面移動(dòng)電泳： 觀測(cè)溶膠界面在電場(chǎng)中的移動(dòng)觀測(cè)溶膠界面在電場(chǎng)中的移動(dòng) 顯微電泳顯微電泳： 顯微鏡下直接對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)定顯微鏡下直接對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)定 + d Pt電極電極 溶膠溶膠 輔助液輔助液 第六節(jié)第

18、六節(jié) 溶膠穩(wěn)定性溶膠穩(wěn)定性 一、膠體穩(wěn)定性一、膠體穩(wěn)定性 穩(wěn)定溶膠的因素穩(wěn)定溶膠的因素 ： 動(dòng)力穩(wěn)定性（擴(kuò)散力）：擴(kuò)散，動(dòng)力穩(wěn)定性（擴(kuò)散力）：擴(kuò)散，Brown運(yùn)動(dòng)，有利穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)，有利穩(wěn)定 粒徑越小、介質(zhì)粘度越大，越使溶膠穩(wěn)定粒徑越小、介質(zhì)粘度越大，越使溶膠穩(wěn)定 2. 表面帶電（靜電斥力）：表面帶電（靜電斥力）： 帶電后的電性斥力，是溶膠穩(wěn)定的主要原因帶電后的電性斥力，是溶膠穩(wěn)定的主要原因 3. 溶劑化溶劑化（水化膜斥力水化膜斥力 ）：降低表面能，有利穩(wěn)定）：降低表面能，有利穩(wěn)定 4. 添加高分子保護(hù)添加高分子保護(hù) 熱力學(xué)因素?zé)崃W(xué)因素：高分散度，比表面能大，有自發(fā)聚集傾向：高分散度，比表面能大

19、，有自發(fā)聚集傾向 二、溶膠的聚沉二、溶膠的聚沉 電解質(zhì)影響溶膠電性，溶膠對(duì)其十分敏感電解質(zhì)影響溶膠電性，溶膠對(duì)其十分敏感 適量電解質(zhì)是溶膠穩(wěn)定必要條件適量電解質(zhì)是溶膠穩(wěn)定必要條件 適量定位離子使溶膠荷電而穩(wěn)定（制備時(shí)不可凈化過(guò)度）適量定位離子使溶膠荷電而穩(wěn)定（制備時(shí)不可凈化過(guò)度） 過(guò)多電解質(zhì)使溶膠發(fā)生聚沉過(guò)多電解質(zhì)使溶膠發(fā)生聚沉 聚沉原因聚沉原因：反離子壓縮雙電層，使：反離子壓縮雙電層，使 d ， ， = 0時(shí)最不穩(wěn)定時(shí)最不穩(wěn)定 聚沉值聚沉值：使溶膠聚沉所加的電解質(zhì)的最低濃度：使溶膠聚沉所加的電解質(zhì)的最低濃度 不同電解質(zhì)聚沉能力不同電解質(zhì)聚沉能力(聚沉值聚沉值)不同，其規(guī)律不同，其規(guī)律 聚沉聚

20、沉：溶膠聚結(jié)沉降現(xiàn)象：溶膠聚結(jié)沉降現(xiàn)象 1電解質(zhì)對(duì)溶膠穩(wěn)定性的影響電解質(zhì)對(duì)溶膠穩(wěn)定性的影響 聚沉值：聚沉值： 使溶膠聚沉所加的電解質(zhì)的最低濃度使溶膠聚沉所加的電解質(zhì)的最低濃度 不同電解質(zhì)聚沉能力不同，可用聚沉值來(lái)衡量，其規(guī)律有不同電解質(zhì)聚沉能力不同，可用聚沉值來(lái)衡量，其規(guī)律有 (1) 反離子：反離子： 價(jià)數(shù)：價(jià)數(shù)： 1價(jià)價(jià): 2價(jià)價(jià): 3價(jià)價(jià) = 66 11 1: 23 同價(jià)：水化半徑越小，越易靠近質(zhì)點(diǎn)，聚沉能力越強(qiáng)同價(jià)：水化半徑越小，越易靠近質(zhì)點(diǎn)，聚沉能力越強(qiáng) (2) 同號(hào)離子同號(hào)離子：對(duì)溶膠有穩(wěn)定作用，價(jià)數(shù)越高作用越強(qiáng)：對(duì)溶膠有穩(wěn)定作用，價(jià)數(shù)越高作用越強(qiáng) (3) 有機(jī)化合物的離子有機(jī)化合物

21、的離子：通常有強(qiáng)吸附能力，有很強(qiáng)的聚沉能力：通常有強(qiáng)吸附能力，有很強(qiáng)的聚沉能力 (4) 不規(guī)則聚沉不規(guī)則聚沉：溶膠對(duì)高價(jià)反離子強(qiáng)烈吸附的結(jié)果：溶膠對(duì)高價(jià)反離子強(qiáng)烈吸附的結(jié)果 2溶膠的相互聚沉作用溶膠的相互聚沉作用 1電解質(zhì)對(duì)溶膠穩(wěn)定性的影響電解質(zhì)對(duì)溶膠穩(wěn)定性的影響 帶相反電荷的溶膠互相混合發(fā)生聚沉帶相反電荷的溶膠互相混合發(fā)生聚沉 (1) 保護(hù)作用保護(hù)作用：有足量的大分子化合物：有足量的大分子化合物 原因：高分子覆蓋溶膠表面可起保護(hù)作用原因：高分子覆蓋溶膠表面可起保護(hù)作用 應(yīng)用：如墨汁，油漆，照相乳劑應(yīng)用：如墨汁，油漆，照相乳劑 (2) 絮凝作用絮凝作用：少量：少量大分子化合物大分子化合物 原因

22、：大分子的搭橋效應(yīng)、脫水效應(yīng)、電中和效應(yīng)原因：大分子的搭橋效應(yīng)、脫水效應(yīng)、電中和效應(yīng) 應(yīng)用：如污水處理，選礦，土壤改造，造紙應(yīng)用：如污水處理，選礦，土壤改造，造紙 優(yōu)點(diǎn)：效率高，絮塊大，沉降快，具選擇性優(yōu)點(diǎn)：效率高，絮塊大，沉降快，具選擇性 ?？炕鶊F(tuán)停靠基團(tuán) 穩(wěn)定基團(tuán)穩(wěn)定基團(tuán) 3大分子化合物的作用大分子化合物的作用 絮凝：疏松的棉絮狀沉淀絮凝：疏松的棉絮狀沉淀 三、溶膠穩(wěn)定的三、溶膠穩(wěn)定的DLVD理論理論 (1) Van der Walls 引力（遠(yuǎn)程力）引力（遠(yuǎn)程力） (2) 靜電斥力（近程力）靜電斥力（近程力） 兩者總結(jié)果，形成能壘，是溶膠的穩(wěn)定點(diǎn)兩者總結(jié)果，形成能壘，是溶膠的穩(wěn)定點(diǎn) H

23、勢(shì)能勢(shì)能V Vb H V 1 a 1. 膠粒之間的作用力和勢(shì)能曲線膠粒之間的作用力和勢(shì)能曲線 H V e 2 0r (1) 溶膠穩(wěn)定性原因：需克服勢(shì)壘溶膠穩(wěn)定性原因：需克服勢(shì)壘 (2) 表面電勢(shì)對(duì)穩(wěn)定性影響表面電勢(shì)對(duì)穩(wěn)定性影響 H 勢(shì)能勢(shì)能V Vb H V 1 a 2. DLVO理論對(duì)溶膠穩(wěn)定性的解釋理論對(duì)溶膠穩(wěn)定性的解釋 H V e 2 0r 勢(shì)壘勢(shì)壘Vb：1520 kJ mol 1 增加表面電勢(shì)，斥力勢(shì)能增加表面電勢(shì)，斥力勢(shì)能 ，勢(shì)壘高度，勢(shì)壘高度 ，有利于穩(wěn)定，有利于穩(wěn)定 (3) 電解質(zhì)對(duì)穩(wěn)定性影響電解質(zhì)對(duì)穩(wěn)定性影響 過(guò)量電解質(zhì)壓縮雙電層，過(guò)量電解質(zhì)壓縮雙電層， 值值 ，斥力勢(shì)能，斥力勢(shì)

24、能 ，不利于穩(wěn)定，不利于穩(wěn)定 (4) 反離子價(jià)數(shù)對(duì)穩(wěn)定性影響反離子價(jià)數(shù)對(duì)穩(wěn)定性影響 總勢(shì)能總勢(shì)能V=0時(shí)電解質(zhì)的濃度時(shí)電解質(zhì)的濃度c與其價(jià)數(shù)與其價(jià)數(shù)z的關(guān)系：的關(guān)系： 6 1 z c 熱運(yùn)動(dòng)：熱運(yùn)動(dòng)： TkB 2 3 常溫下常溫下 ，3.7kJ mol 1 第七節(jié)第七節(jié) 乳狀液及微乳狀液乳狀液及微乳狀液 一、乳狀液一、乳狀液 鑒別類型方法鑒別類型方法: 稀釋法稀釋法 ：能被水相稀釋，為：能被水相稀釋，為O/W型；能被油相稀釋，為型；能被油相稀釋，為W/O型型 染色法染色法 ：外相被油性染料染色，為：外相被油性染料染色，為W/O型；型； 外相被水性染料染色，為外相被水性染料染色，為O/W型；型；

25、 電導(dǎo)法電導(dǎo)法：電導(dǎo)大，為：電導(dǎo)大，為O/W型；電導(dǎo)小，為型；電導(dǎo)小，為W/O型型 類型：水包油（類型：水包油（O/W）、油包水（）、油包水（W/O） 1乳狀液的類型乳狀液的類型 乳狀液乳狀液：不相溶的液體相互分散形成的系統(tǒng)：不相溶的液體相互分散形成的系統(tǒng) 內(nèi)相：被分散相內(nèi)相：被分散相外相：分散介質(zhì)外相：分散介質(zhì) 水水 油油 水水 油油 穩(wěn)定乳劑穩(wěn)定乳劑 (1) 降低界面張力：處于較低能量狀態(tài)降低界面張力：處于較低能量狀態(tài) (2) 形成界面膜：形成一定機(jī)械強(qiáng)度形成界面膜：形成一定機(jī)械強(qiáng)度 (3) 形成雙電層：電性斥力形成雙電層：電性斥力 (4) 固體粉末的穩(wěn)定作用：形成良好界面膜固體粉末的穩(wěn)定

26、作用：形成良好界面膜 2乳化劑的作用乳化劑的作用 (1) 乳化劑的界面張力：乳化劑的界面張力： 膜水 膜水 大，膜向水相彎曲，易形成 大，膜向水相彎曲，易形成W/O型型 膜油 膜油 大，膜向油相彎曲，易形成 大，膜向油相彎曲，易形成O/W型型 (2) 乳化劑的溶解度乳化劑的溶解度 油水分配系數(shù)大，易形成油水分配系數(shù)大，易形成O/W型型 油水分配系數(shù)小，易形成油水分配系數(shù)小，易形成W/O型型 (3) 乳化劑的分子構(gòu)型乳化劑的分子構(gòu)型 如非極性的雙碳?xì)滏?，空間障礙大，易形成如非極性的雙碳?xì)滏?，空間障礙大，易形成W/O型型 (4) 油水的相體積比：體積分?jǐn)?shù)大的液體傾向于作外相油水的相體積比：體積分?jǐn)?shù)

27、大的液體傾向于作外相 3決定乳狀液類型的因素決定乳狀液類型的因素 微乳與普通乳狀液有二個(gè)顯著不同：微乳與普通乳狀液有二個(gè)顯著不同： (1) 微乳是熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)微乳是熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng) (2) 微乳外觀均勻透明微乳外觀均勻透明 4微乳狀液微乳狀液 微乳：粒徑微乳：粒徑880 nm，制備時(shí)乳化劑用量占，制備時(shí)乳化劑用量占2030， 并需加入了一些極性有機(jī)物作輔助劑并需加入了一些極性有機(jī)物作輔助劑 普通乳狀液：粒徑普通乳狀液：粒徑0.110 m，制備時(shí)乳化劑用量占，制備時(shí)乳化劑用量占110 方法：方法： (1) 電解質(zhì)：破壞雙電層電解質(zhì)：破壞雙電層 (2) 改變?nèi)榛瘎┑念愋停侯愋娃D(zhuǎn)變過(guò)程中的不穩(wěn)定性使之破壞改變?nèi)榛瘎┑念愋停侯愋娃D(zhuǎn)變過(guò)程中的不穩(wěn)定性使之破壞 (3)