第一章 分散系-S

1、第一章 分散系第一節(jié) 分散系 一種或數(shù)種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中所形成的系統(tǒng)稱為分散系（dispersed system）基 本 概 念礦石礦石- -礦物分散在巖石中泥漿泥漿- -泥沙分散在水中鹽溶液鹽溶液- -食鹽溶解在水中 被分散的物質(zhì)稱為分散相/分散質(zhì) 容納分散相的連續(xù)介質(zhì)稱為分散介質(zhì)/分散劑第一節(jié)第一節(jié) 分散系分散系分散相與分散介質(zhì)例如：云，牛奶例如：云，牛奶分散質(zhì)處于分割成粒子分散質(zhì)處于分割成粒子的不連續(xù)狀態(tài)；的不連續(xù)狀態(tài)；分散劑則處于連續(xù)狀態(tài)；分散劑則處于連續(xù)狀態(tài)；分散質(zhì)和分散劑的狀態(tài)分散質(zhì)和分散劑的狀態(tài)包括固體、液體或氣體。包括固體、液體或氣體。分散系分散系-按聚集狀態(tài)分類按聚集狀

2、態(tài)分類(9種種) 分散質(zhì) 分散劑 實(shí) 例 氣 氣 空氣、家用煤氣 液 氣 云、霧 固 氣 煙、灰塵 氣 液 汽水 液 液 牛奶、豆?jié){ 固 液 泥漿、油漆 氣 固 木炭、薄膜塑料 液 固 硅膠、肉凍 固 固 紅寶石、合金、有色玻璃 第一節(jié) 分散系生物體內(nèi)的各種生理、生化反應(yīng)都是在液體中進(jìn)行的。按分散粒子的大小，長(zhǎng)把按分散粒子的大小，長(zhǎng)把液態(tài)分散系分為液態(tài)分散系分為3類類真真 溶溶 液液 分散質(zhì)粒子大小分散質(zhì)粒子大小 1 nm 100 nm100 nm 分散質(zhì)粒子的組成分散質(zhì)粒子的組成 粗粒子粗粒子 一一 般般 性性 質(zhì)質(zhì) 非均相；熱力學(xué)不穩(wěn)定系非均相；熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子不能透過(guò)統(tǒng)；分散

3、相粒子不能透過(guò)濾紙和半透膜濾紙和半透膜 乳汁、泥漿等乳汁、泥漿等實(shí)實(shí) 例例 第一節(jié) 分散系膠體分散系膠體分散系高分子溶液高分子溶液 溶膠溶膠 締合膠體締合膠體 膠體分散相粒子大小在膠體分散相粒子大小在 1-100 nm1-100 nm 膠體分散系膠體分散系第一節(jié) 分散系溶溶 膠膠 分散相粒子的組成分散相粒子的組成膠粒（分子、離子、原子的膠粒（分子、離子、原子的聚集體）聚集體） 一般性質(zhì)一般性質(zhì) 非均相；熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)；非均相；熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子擴(kuò)散慢，能透過(guò)濾分散相粒子擴(kuò)散慢，能透過(guò)濾紙，不能透過(guò)半透膜紙，不能透過(guò)半透膜 實(shí)實(shí) 例例 氫氧化鐵、硫化砷、碘化銀及氫氧化鐵、硫化砷、碘化

4、銀及金、銀、硫等單質(zhì)溶膠金、銀、硫等單質(zhì)溶膠 溶溶 膠膠 分散相粒子的組成分散相粒子的組成第一節(jié) 分散系高分子溶液高分子溶液 分散相粒子的組成分散相粒子的組成高分子高分子 一般性質(zhì)一般性質(zhì) 均相；熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)；分散均相；熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子擴(kuò)散慢，能透過(guò)濾紙，相粒子擴(kuò)散慢，能透過(guò)濾紙，不能透過(guò)半透膜，形成溶液不能透過(guò)半透膜，形成溶液 實(shí)實(shí) 例例 蛋白質(zhì)、核酸等水溶液，橡膠的苯蛋白質(zhì)、核酸等水溶液，橡膠的苯溶液溶液第一節(jié) 分散系締合膠體締合膠體 分散相粒子分散相粒子的組成的組成膠束膠束 一般性質(zhì)一般性質(zhì) 均相；熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相均相；熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子擴(kuò)散慢，能透過(guò)濾紙，不能

5、粒子擴(kuò)散慢，能透過(guò)濾紙，不能透過(guò)半透膜，形成膠囊溶液。透過(guò)半透膜，形成膠囊溶液。 實(shí)實(shí) 例例 超過(guò)一定濃度的十二烷基硫酸鈉超過(guò)一定濃度的十二烷基硫酸鈉溶液溶液第一節(jié) 分散系締締 合合 膠膠 體體憎水基團(tuán)親水基團(tuán)第二節(jié)第二節(jié) 氣體氣體 氣體氣體物質(zhì)三態(tài)物質(zhì)三態(tài)固體固體液體液體理想氣體：假設(shè)有一種氣體，它的分子只有位置而不占有體積，是一個(gè)具有質(zhì)量的幾何點(diǎn)；并且分子之間沒(méi)有相互吸引力，分子之間及分子與器壁之間發(fā)生的碰撞不造成動(dòng)能損失。 人為的氣體模型，實(shí)際中并不存在！第二節(jié)第二節(jié) 氣體氣體 高溫、低壓條件下，許多實(shí)際氣體很接近于理想氣體:1、氣體分子的距離大，與氣體體積相比，可 忽略；2、分子間作用

6、力小第二節(jié)第二節(jié) 氣體氣體理想氣體的氣態(tài)方程：第二節(jié)第二節(jié) 氣體氣體pV=nRT式中： R為摩爾氣體常數(shù)(273.15K, 101.325kPa時(shí)， R=8.3145Pam3mol-1K-1)； T為熱力學(xué)溫度(t+273.15)。 例例1.1：某種碳?xì)浠衔锏恼羝?，?00C及101.325 kPa時(shí)，測(cè)得其密度=2.55g/L；由化學(xué)分析結(jié)果可知該化合物中碳原子數(shù)與氫原子數(shù)之比為1:1。試確定該化合物的分子式。解：設(shè)該化合物的摩爾質(zhì)量為M，質(zhì)量為m 77.89 /mpVnRTRTMmRTRTMg molpVp接上頁(yè)：已知該化合物中碳?xì)浔壤秊?:1，設(shè)該化合物的分子式為(CH)x,則：M=x

7、M(C)+M(H)=(12.0+1.01) x=77.89 x=6該化合物的分子式為C6H6理想氣體混合物：多種相互不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體相混合，且分子本身的體積和相互作用力可忽略不計(jì)。 理想氣體混合物中各組分氣體如同單獨(dú)存在一樣，即壓力與獨(dú)占整個(gè)容器時(shí)的壓力一致！第二節(jié)第二節(jié) 氣體氣體第二節(jié)第二節(jié) 氣體氣體設(shè)某理想氣體混合物中某組分氣體分壓為pi，則： iinpRTV氣體分壓定律(1801年，Dolton)：12niippppp道爾頓理想氣體分壓定律道爾頓理想氣體分壓定律(1)(2)第二節(jié)第二節(jié) 氣體氣體iiiiiiVRTnnVRTVRTnpp結(jié)合結(jié)合(1)和和(2)式式(3)(n為混合氣體總

8、的物質(zhì)的量)結(jié)合結(jié)合(2)和和(3)式式pxpnnpnnppiiiii(4)Xi為某組分氣體的摩爾分?jǐn)?shù)例題例題1.2：有一：有一30dm3的容器，內(nèi)盛的容器，內(nèi)盛16g O2，28g N2，求，求300K時(shí)兩種氣體的分壓及混合氣體的總壓。時(shí)兩種氣體的分壓及混合氣體的總壓。解：解：PaVRTnpmolnOOO531016. 4100 . 3300315. 85 . 05 . 03216222同理pN2=8.32105 PaP總=pN2+pO2=12.48105 Pa例例1.3:在在25C，p=99.43kPa壓力下，利用排水集氣法收集氫氣0.400L。計(jì)算相同溫度、壓力下，用分子篩除去水分后所得

9、干燥氫氣的體積V(H2)和氫氣物質(zhì)的量n(H2)。已知25C時(shí)水的飽和蒸汽壓p(H2O)=3.17kPa。解：P(H2)=p總-p(H2O)=99.43-3.17=96.26 kPa設(shè)經(jīng)干燥后氫氣壓力為p(H2) P(H2) V(H2)= p(H2) V(H2)molRTHVHpHnLHpHVHpHv222222221055. 1)()()(387. 043.99400. 026.96)()()()(第三節(jié)第三節(jié) 液體液體E具有脫離液體表面的最低動(dòng)能的分子數(shù)與液體分子總數(shù)的比值f：ERTfeR為摩爾氣體常數(shù)為摩爾氣體常數(shù)T為溫度為溫度蒸發(fā)蒸發(fā)第三節(jié)第三節(jié) 液體液體飽和蒸氣壓，簡(jiǎn)稱蒸汽壓飽和蒸氣

10、壓，簡(jiǎn)稱蒸汽壓符號(hào)符號(hào): P 單位單位: pa或或 kPaH2O (l) H2O (g)蒸發(fā)蒸發(fā)凝結(jié)凝結(jié)第三節(jié)第三節(jié) 液體液體影響蒸汽壓的因素因素:1.與溫度溫度有關(guān)：T升高，蒸汽壓增大增大。 H2O 273K P=0.6106kPa 373K P=101.3kPa2.與物質(zhì)的本性本性有關(guān)：越易揮發(fā)，蒸汽壓越大越易揮發(fā)，蒸汽壓越大。293Kp/kPa乙醚57.6 水 2.34汞1.6104 固體中能量較高的分子也有脫離固體表面而揮發(fā)的傾向 固體與蒸汽平衡時(shí)的壓力稱固體的飽和蒸汽壓 固態(tài)物質(zhì)與液態(tài)物質(zhì)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的溫度稱為液體的凝固點(diǎn)，亦稱為液體的冰點(diǎn)或固體的熔點(diǎn) 第三節(jié)第三節(jié) 液體液體第四節(jié)

11、 溶液的組成標(biāo)度物質(zhì)的量物質(zhì)的量(nB):表示物質(zhì)數(shù)量的基本物理量表示物質(zhì)數(shù)量的基本物理量 單位摩爾單位摩爾(mol) 摩爾摩爾(mol) ：是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所 包含的基本單元數(shù)與包含的基本單元數(shù)與0.012kg12C的原的原 子數(shù)目相等子數(shù)目相等 等等 0.012kg12C的原子數(shù)目是的原子數(shù)目是L=6.0221023mol-1數(shù)值數(shù)值第四節(jié) 溶液的組成標(biāo)度 使用摩爾時(shí)必須指明使用摩爾時(shí)必須指明基本單元基本單元(可以是原子、分可以是原子、分子、離子、電子等子、離子、電子等)。 n (O) n (1/2H2O) n (Ca2+) n (e)第四節(jié) 溶液

12、的組成標(biāo)度摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量: B的質(zhì)量的質(zhì)量mB除以除以B的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量 nB， 單單 位為位為kg/mol 某分子的摩爾質(zhì)量數(shù)值等于其相對(duì)分子質(zhì)量某分子的摩爾質(zhì)量數(shù)值等于其相對(duì)分子質(zhì)量Mr練習(xí)： 求下列物質(zhì)的物質(zhì)的量求下列物質(zhì)的物質(zhì)的量 a. 106克克(Na2CO3) b. 98克克(H2SO4) 第四節(jié) 溶液的組成標(biāo)度第四節(jié) 溶液的組成標(biāo)度物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度(cB)：溶質(zhì)B的物質(zhì)的量nB除以溶液的體積V，即：cB=nB/V 單位 molL-1，濃度很小時(shí)可用mmolL-1 cB可簡(jiǎn)稱為濃度注意： 使用使用 cB 時(shí)必須指明基本單元。對(duì)于時(shí)必須指明基本單元。對(duì)于具體物質(zhì)，應(yīng)將基

13、本單元表示在括號(hào)內(nèi)。具體物質(zhì)，應(yīng)將基本單元表示在括號(hào)內(nèi)。如：如： c (1/2Ca2+) c (Ca2+)第四節(jié) 溶液的組成標(biāo)度例: 1.已c(H2SO4)=0.1mol/L 求c(H2SO4)=? 2.已c(NaOH)=0.1mol/L 求c(NaOH)=? 3.已知c(2HCl)=0.1mol/L 求c(HCl)=? 練習(xí) 對(duì)于同一種物質(zhì)溶液,選用的基本單元不同,其物質(zhì)的量濃度也不同0.05 mol/L；0.2 mol/L；0.2 mol/L第四節(jié) 溶液的組成標(biāo)度質(zhì)量摩爾濃度質(zhì)量摩爾濃度(bB):溶質(zhì)B的物質(zhì)的量nB除以 溶劑的質(zhì)量mA ABBnbm單位是mol/kg 摩爾分?jǐn)?shù)摩爾分?jǐn)?shù)(x

14、)：B物質(zhì)的物質(zhì)的量與混合物的總物質(zhì) 的量之比設(shè)：溶質(zhì)的物質(zhì)的量為n1，溶劑的物質(zhì)的量為n2 溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)為x1，溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)為x2 則： 第四節(jié) 溶液的組成標(biāo)度1112nxnn2212nxnn121xx質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(B):溶質(zhì)B的質(zhì)量mB與溶液的總質(zhì) 量m之比。 第四節(jié) 溶液的組成標(biāo)度mmBB第四節(jié) 溶液的組成標(biāo)度BBmV質(zhì)量濃度質(zhì)量濃度(B):是溶質(zhì)B的質(zhì)量mB除以溶液的 總體積V 單位是 kgm -3 ； 醫(yī)療上常用單位為單位是 gL-1 ，mgL-1 等 mV密度（）：某種物質(zhì)的質(zhì)量和其體積的比值 。 區(qū)分：區(qū)分：第四節(jié) 溶液的組成標(biāo)度體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù)( B B)：指在相同溫度

15、和壓力下，溶質(zhì)B 的體積VB與混合物(或溶液)體積 V之比 BBVV練習(xí)例1.4 在500克水中有17.1克蔗糖溶解。求溶質(zhì)的b蔗糖，x蔗糖=?(M蔗糖=342g/mol) 解: b蔗糖=(17.1/342)/50010 =0.1(mol/kg) x蔗糖=(17.1/342)/(17.1/342+500/18) =0.0018練習(xí)例1.5 在400克水中，加入90%(g/g)H2SO4100克。 求溶質(zhì)的xH2SO4，bH2SO4解: xH2SO4 =(10090%)/98/90/98+(400+10)/18 =0.0387. bH2SO4=(90/98)/(410/1000)=2.24(mo

16、l/kg) 第五節(jié)第五節(jié) 稀溶液的依數(shù)性稀溶液的依數(shù)性溶液的性質(zhì)溶液的性質(zhì)溶質(zhì)本性溶質(zhì)本性顏色、體積變化和導(dǎo)電性等顏色、體積變化和導(dǎo)電性等與溶質(zhì)本性無(wú)關(guān)與溶質(zhì)本性無(wú)關(guān) 所含溶質(zhì)粒子的濃度所含溶質(zhì)粒子的濃度蒸汽壓下降、沸點(diǎn)升高凝固蒸汽壓下降、沸點(diǎn)升高凝固點(diǎn)下降和滲透壓等點(diǎn)下降和滲透壓等第五節(jié)第五節(jié) 稀溶液的依數(shù)性稀溶液的依數(shù)性 與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)，只與其與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)，只與其粒子濃度粒子濃度相相關(guān)的性質(zhì)稱為關(guān)的性質(zhì)稱為稀薄溶液的依數(shù)性質(zhì)稀薄溶液的依數(shù)性質(zhì)(colligative properties of dilute solution),簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱依數(shù)性依數(shù)性。粒子濃度粒子濃度稀薄溶液稀薄溶液(

17、一一)溶液的蒸汽壓下降溶液的蒸汽壓下降溶液蒸汽壓下降溶液蒸汽壓下降(vapor pressure lowering)(一一)溶液的蒸汽壓下降溶液的蒸汽壓下降Raoult（拉烏爾）定律定律在一定溫度下, 難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸汽壓等于純?nèi)軇┑恼羝麎号c溶劑摩爾分?jǐn)?shù)的乘積 p = po xA po :純?nèi)軇┑恼羝麎?p :溶液的蒸汽壓(一一)溶液的蒸汽壓下降溶液的蒸汽壓下降溶液的蒸汽壓下降溶液的蒸汽壓下降pxA為溶液中溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)為溶液中溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)xB為溶液中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)為溶液中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù) xA+ xB =1 p= po xA = po(1- xB)= po - po xB po- p

18、 = p = po xB p = po xB 一定一定T下，下，p與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比 溶液的蒸汽壓下降公式：溶液的蒸汽壓下降公式： p = po xB 由于由于 nA nB， p= KbB 適用：難揮發(fā)非電解質(zhì)的稀薄溶液適用：難揮發(fā)非電解質(zhì)的稀薄溶液ABBABBnnnnnxABAAABBMbMnMnxBBABkbbMpxpp結(jié)論： 在一定溫度下，難揮發(fā)性非電解質(zhì)稀溶 液的蒸氣壓與溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)成正比； 在一定溫度下，難揮發(fā)性非電解質(zhì)稀溶 液的蒸氣壓下降(p)與溶液的質(zhì)量摩爾 濃度成正比，而與溶質(zhì)的種類和本性無(wú) 關(guān)溶液的濃度較大時(shí)，溶質(zhì)分子與溶劑分子間作用溶液的濃度較大

19、時(shí)，溶質(zhì)分子與溶劑分子間作用力不可忽略，故力不可忽略，故Roult定律不再適用定律不再適用若為電解質(zhì)溶液，解離可產(chǎn)生若為電解質(zhì)溶液，解離可產(chǎn)生2個(gè)或多個(gè)離子，個(gè)或多個(gè)離子，且溶液中含有大量的帶電粒子，導(dǎo)致溶質(zhì)與溶且溶液中含有大量的帶電粒子，導(dǎo)致溶質(zhì)與溶劑之間，溶質(zhì)之間均有相互作用，劑之間，溶質(zhì)之間均有相互作用，Roult定律不定律不再適用再適用揮發(fā)性溶質(zhì)的存在可能會(huì)導(dǎo)致溶液的蒸汽壓增揮發(fā)性溶質(zhì)的存在可能會(huì)導(dǎo)致溶液的蒸汽壓增加，但平衡蒸汽中氣態(tài)溶劑的分壓依然服從加，但平衡蒸汽中氣態(tài)溶劑的分壓依然服從Roult定律定律10 .11 0 1 .3k P a1 0 0 00 .11 8AABBppxp

20、xppxppppx 例1.6: 濃度為0.1mol/kg的難揮發(fā)非電解質(zhì)溶液,在100C時(shí)溶液的蒸汽壓降低多少?此溶液的蒸汽壓是多少?(100C 水p=101.3kPa)解:101.30.2kPappp (二)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低1、液體的沸點(diǎn)升高、液體的沸點(diǎn)升高(1)液體的沸點(diǎn)沸點(diǎn)(boiling point) 是液體的蒸汽壓等于外界 壓強(qiáng)時(shí)的溫度 液體的正常沸點(diǎn)是指外壓為101.3kPa時(shí)的沸點(diǎn)液體的沸點(diǎn)隨著外界壓力的改變而改變 外壓=101.3kPa 水的正常沸點(diǎn)100C 外壓101.3kPa 水的沸點(diǎn)100C 外壓101.3kPa 水的沸點(diǎn)KbTfTb，即，即 Tf的靈敏度更的靈

21、敏度更高，實(shí)驗(yàn)誤差小高，實(shí)驗(yàn)誤差小 常見(jiàn)溶劑的常見(jiàn)溶劑的Tb0、 Kb和和Tf0、Kf值值溶劑溶劑 Tb0/oC Kb/(Kkg mol-1) Tf0/oC Kf/(Kkg mol-1)水水乙酸乙酸苯苯乙醇乙醇四氯化碳四氯化碳乙醚乙醚萘萘1001188078.476.734.72180.5122.932.531.225.032.025.800.017.05.5117.322.9116.280.01.863.905.101.9932.01.86.9練習(xí)練習(xí)某難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀水溶液的沸點(diǎn)為100.82，則其凝固點(diǎn)是 ( )A.-0.58 B. -0.68C.-0.78 D.-0.88 答案：D(

22、二)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低bB Tf(實(shí)驗(yàn)值)/K Tf(理論)/Kmol/kg NaCl MgSO40.010.036030.03000.018580.050.17580.12940.092900.100.34700.24200.18580.501.6921.0180.9290一些電解質(zhì)水溶液的凝固點(diǎn)降低值一些電解質(zhì)水溶液的凝固點(diǎn)降低值3、電解質(zhì)溶液的依數(shù)性行為、電解質(zhì)溶液的依數(shù)性行為(二)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低 p = i K bB Tb = i Kbb B Tf = i Kfb B 式中式中i為校正因子，又稱為校正因子，又稱vant Hoff系數(shù)系數(shù) 如如AB型電解質(zhì)，型電解質(zhì)，

23、i趨近于趨近于2 AB2或或A2B型電解質(zhì)型電解質(zhì), i趨近于趨近于3(三三)溶液的滲透壓溶液的滲透壓水水低擴(kuò)散擴(kuò)散(三三)溶液的滲透壓溶液的滲透壓半透膜半透膜(semi-permeable membrane)： 一種只允許某些物質(zhì)透過(guò)，而不允許另一些物質(zhì)透過(guò)的選擇一種只允許某些物質(zhì)透過(guò)，而不允許另一些物質(zhì)透過(guò)的選擇性透過(guò)薄膜。性透過(guò)薄膜。(三三)溶液的滲透壓溶液的滲透壓OHOOOHHOHOOHOOHOHOH蔗糖分子HOHH2O分子(三三)溶液的滲透壓溶液的滲透壓滲透滲透(osmosis)(三三)溶液的滲透壓溶液的滲透壓滲透：滲透：溶劑分子通過(guò)半透膜自發(fā)進(jìn)入到溶溶劑分子通過(guò)半透膜自發(fā)進(jìn)入到溶

24、液中的過(guò)程。液中的過(guò)程。產(chǎn)生滲透現(xiàn)象必須具備的條件產(chǎn)生滲透現(xiàn)象必須具備的條件:1.有半透膜存在；有半透膜存在；2.半透膜兩側(cè)單位體積內(nèi)溶劑分子數(shù)不相等。半透膜兩側(cè)單位體積內(nèi)溶劑分子數(shù)不相等。(三三)溶液的滲透壓溶液的滲透壓滲透原因：滲透原因：溶劑分子能通過(guò)半透膜，而溶質(zhì)分子不能溶劑分子能通過(guò)半透膜，而溶質(zhì)分子不能 方向：方向：溶劑分子從溶劑分子從純?nèi)軇┘內(nèi)軇┤芤喝芤?或是從或是從稀溶液稀溶液濃溶液濃溶液 (三三)溶液的滲透壓溶液的滲透壓血液透析圖血液透析圖(三三)溶液的滲透壓溶液的滲透壓海水進(jìn)入人體后會(huì)造成細(xì)胞脫水,甚至造成死亡 (三三)溶液的滲透壓溶液的滲透壓 隨著溶液界面的升高，液柱的靜壓

25、力增大，使溶液中溶劑通過(guò)半透膜的速度加快，當(dāng)壓力達(dá)到一定時(shí)，溶劑從兩個(gè)相反的方向通過(guò)半透膜的速度一致，此時(shí)滲透達(dá)到平衡。(三三)溶液的滲透壓溶液的滲透壓滲透壓滲透壓(osmotic pressure)：將純?nèi)軇┡c溶液以半透將純?nèi)軇┡c溶液以半透膜隔開(kāi)時(shí)，為維持滲透平衡所需要加給溶液的額外壓力。膜隔開(kāi)時(shí)，為維持滲透平衡所需要加給溶液的額外壓力。(三三)溶液的滲透壓溶液的滲透壓1886年，荷蘭化學(xué)家范特霍夫年，荷蘭化學(xué)家范特霍夫(Vant Hoff)通過(guò)實(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出稀溶液的滲透壓力與溶液濃度、絕對(duì)溫度驗(yàn)得出稀溶液的滲透壓力與溶液濃度、絕對(duì)溫度的關(guān)系：的關(guān)系：BBV = n RT =c RT：滲透壓

26、：滲透壓(kPa) ; V ：溶液體積：溶液體積 nB ：溶質(zhì)的物質(zhì)的量：溶質(zhì)的物質(zhì)的量; cB：物質(zhì)的量濃度：物質(zhì)的量濃度 R ：氣體常數(shù)：氣體常數(shù) (8.314 kPaLmol-1K-1) T ：絕對(duì)溫度：絕對(duì)溫度 (三三)溶液的滲透壓溶液的滲透壓 對(duì)于水溶液，當(dāng)濃度很低時(shí)，其物質(zhì)的量濃度近對(duì)于水溶液，當(dāng)濃度很低時(shí)，其物質(zhì)的量濃度近似地與質(zhì)量摩爾濃度相等，即似地與質(zhì)量摩爾濃度相等，即cBbB因此也可改寫(xiě)為因此也可改寫(xiě)為Bb RT 例例1.10: 將將3.00g葡萄糖溶于水，配成葡萄糖溶于水，配成100mL溶液，溶液，求溶液在求溶液在37時(shí)的滲透壓時(shí)的滲透壓?解：解： 葡萄糖的摩爾質(zhì)量為葡萄

27、糖的摩爾質(zhì)量為180g/mol13.001800.1670.100BBncmol LV0.167 8.314 (27337)430B =c RTkPa例例1.11: 將將1.00克血紅素溶于適量水中克血紅素溶于適量水中,配置成配置成100mL溶液，在溶液，在20時(shí)測(cè)得此溶液的滲透壓為時(shí)測(cè)得此溶液的滲透壓為0.366kPa. 求血紅素的摩爾質(zhì)量求血紅素的摩爾質(zhì)量?解：解：RTMmRTnVBBB141066. 61 . 0366. 015.293314. 800. 1molgVRTmMBB應(yīng)用：應(yīng)用：測(cè)定大分子物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量一般采測(cè)定大分子物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量一般采用滲透壓力法用滲透壓力法(四四

28、)反滲透及其應(yīng)用反滲透及其應(yīng)用反滲透：反滲透：在溶液一側(cè)施加大于滲透壓的額外壓力，則在溶液一側(cè)施加大于滲透壓的額外壓力，則溶液中將有更多的溶劑分子通過(guò)半透膜進(jìn)入溶劑一側(cè)。溶液中將有更多的溶劑分子通過(guò)半透膜進(jìn)入溶劑一側(cè)。這種使?jié)B透作用逆向進(jìn)行的過(guò)程稱為這種使?jié)B透作用逆向進(jìn)行的過(guò)程稱為反滲透。反滲透。海水的淡化海水的淡化Bic RT i在數(shù)值上為在數(shù)值上為1mol電解質(zhì)在溶液中能夠解離出電解質(zhì)在溶液中能夠解離出離子的物離子的物質(zhì)的量質(zhì)的量。如如AB型型電解質(zhì)（如電解質(zhì)（如KCl、KNO3、CaSO4等等)，其，其i 值值趨近于趨近于2。AB2或或A2B型電解質(zhì)（如型電解質(zhì)（如MgCl2、CaCl2

29、、Na2SO4等），等），其其i 值趨近于值趨近于3。 對(duì)于電解質(zhì)稀溶液，計(jì)算滲透壓時(shí)應(yīng)考慮電解質(zhì)對(duì)于電解質(zhì)稀溶液，計(jì)算滲透壓時(shí)應(yīng)考慮電解質(zhì)的解離。在滲透壓公式中必須引進(jìn)一個(gè)校正系數(shù)的解離。在滲透壓公式中必須引進(jìn)一個(gè)校正系數(shù)i(五五)滲透壓力在醫(yī)學(xué)上的意義滲透壓力在醫(yī)學(xué)上的意義 1、滲透濃度滲透濃度(osmolarity):即滲透活性物質(zhì)的物即滲透活性物質(zhì)的物質(zhì)的量除以溶液的體積。質(zhì)的量除以溶液的體積。符號(hào)：符號(hào)：cos 單位：?jiǎn)挝唬簃ol L-1或或mmol L-1把溶液中能夠產(chǎn)生滲透效應(yīng)的溶質(zhì)粒子把溶液中能夠產(chǎn)生滲透效應(yīng)的溶質(zhì)粒子(分子、分子、離子離子)統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為滲透活性物質(zhì)滲透活性物質(zhì)

30、。醫(yī)學(xué)上，溶液的滲透壓大小常用滲透濃度來(lái)表示醫(yī)學(xué)上，溶液的滲透壓大小常用滲透濃度來(lái)表示例例1.12：計(jì)算：計(jì)算5.00g/L的的NaCl溶液的滲透濃度溶液的滲透濃度?115.0058.520.1711711oscmol Lmmol L解：解：NaCl的摩爾質(zhì)量為的摩爾質(zhì)量為58.5 g mol-1(五五)滲透壓力在醫(yī)學(xué)上的意義滲透壓力在醫(yī)學(xué)上的意義2、 等滲、低滲和高滲溶液等滲、低滲和高滲溶液 醫(yī)學(xué)上的等滲、低滲和高滲溶液是以醫(yī)學(xué)上的等滲、低滲和高滲溶液是以血漿的滲血漿的滲透壓力透壓力為標(biāo)準(zhǔn)確定的。為標(biāo)準(zhǔn)確定的。正常人血漿的滲透濃度：正常人血漿的滲透濃度： 303.7 mmolL-1臨床上規(guī)定

31、：臨床上規(guī)定： 等滲溶液：等滲溶液： cos 280 320 mmolL-1 高滲溶液：高滲溶液： cos 320 mmolL-1 低滲溶液低滲溶液 ：cos 280 mmolL-1a在生理鹽水中在生理鹽水中b在較濃的在較濃的NaCl溶液中溶液中c在較稀的在較稀的NaCl溶液中溶液中將紅細(xì)胞置于不同濃度的將紅細(xì)胞置于不同濃度的NaCl溶液中，在顯微鏡溶液中，在顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)：下觀察發(fā)現(xiàn)：紅細(xì)胞的形態(tài)沒(méi)有什么改變，因?yàn)榧t細(xì)胞的形態(tài)沒(méi)有什么改變，因?yàn)樯睇}水與紅細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓力生理鹽水與紅細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓力相等，細(xì)胞內(nèi)外液處于滲透平衡狀相等，細(xì)胞內(nèi)外液處于滲透平衡狀態(tài)。態(tài)。紅細(xì)胞逐漸皺縮，皺縮

32、的紅細(xì)胞紅細(xì)胞逐漸皺縮，皺縮的紅細(xì)胞互相聚結(jié)成團(tuán)。這是因?yàn)榧t細(xì)胞互相聚結(jié)成團(tuán)。這是因?yàn)榧t細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓力低于濃內(nèi)液的滲透壓力低于濃NaCl溶溶液，紅細(xì)胞內(nèi)的水向外滲透引起。液，紅細(xì)胞內(nèi)的水向外滲透引起。紅細(xì)胞逐漸脹大，最后破裂，紅細(xì)胞逐漸脹大，最后破裂，釋放出紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白使釋放出紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白使溶液染成紅色，即溶血。這是溶液染成紅色，即溶血。這是因?yàn)榧t細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓力高因?yàn)榧t細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓力高于于NaCl溶液，細(xì)胞外的水向細(xì)溶液，細(xì)胞外的水向細(xì)胞內(nèi)滲透引起。胞內(nèi)滲透引起。(五五)滲透壓力在醫(yī)學(xué)上的意義滲透壓力在醫(yī)學(xué)上的意義 紅細(xì)胞在不同濃度紅細(xì)胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)示

33、意圖溶液中的形態(tài)示意圖 血血栓栓例 1.13 將100ml 0.9%NaCl溶液與100ml 5%葡萄糖溶液混合.計(jì)算此溶液與血漿相比是高滲，低滲，還是等滲溶液?解: NaCl溶液的滲透濃度: 2(0.9/58.5)(100+100)/10 10 =154(mmol/L). 葡萄糖溶液的滲透濃度: (5/180)(200/10)10 =139(mmol/L). 154+139=293mmol/L. 混合液仍為等滲溶液. 例1.14在100ml 0.075mol/LNaCl溶液中加入100ml 2.5%葡萄糖溶液,再加入多少毫升0.2mol/LCaCl2溶液,對(duì)人體血漿是等滲溶液? (血漿滲透濃

34、度按300mmol/L計(jì)). 解:設(shè)加入VmlCaCl2溶液20.075100+(1002.5%/180)10+0.23V(100+100+V)/10=300 V=103.7(ml)第六節(jié)第六節(jié) 兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理蒸餾蒸餾(distilation)分餾分餾(fractionation)揮發(fā)性物質(zhì)分離、提純最常揮發(fā)性物質(zhì)分離、提純最常用、有效的方法用、有效的方法第六節(jié)第六節(jié) 兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理理想溶液：理想溶液：若混合溶液的組分分子間作用力大小相同或相近時(shí)，則可認(rèn)為兩組分之間作用力十分微弱，可忽略不計(jì)，且組分在所

35、有濃度范圍內(nèi)均服從Roult定律，符合上述性質(zhì)的溶液稱為理想溶液。設(shè)某溶液包含A和B兩組分，根據(jù)Roult定律*( )( )( )( )( )( )( )( )ABtotalABp Ax pAp Bx p Bpp Ap Bx pAx p B第六節(jié)第六節(jié) 兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理設(shè)一理想溶液由設(shè)一理想溶液由x(C6H6)=0.33和和x(C6H5CH3)=0.67的苯與的苯與甲苯組成：甲苯組成：則在則在20時(shí)，苯和甲苯的蒸汽壓分別為：時(shí)，苯和甲苯的蒸汽壓分別為：*66*653()10()2.9p C HkPap C H CHkPa第六節(jié)第六節(jié) 兩揮發(fā)組分的溶液

36、蒸餾和分餾原理兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理所以，所以，20時(shí)此溶液的蒸汽壓中，苯蒸汽和甲苯蒸汽時(shí)此溶液的蒸汽壓中，苯蒸汽和甲苯蒸汽的分壓及溶液的蒸汽壓分別為：的分壓及溶液的蒸汽壓分別為：*666666*653653653()()()0.33 103.3()()()0.67 2.91.93.31.95.2totalp C Hx C Hp C HkPakPap C H CHx C H CHp C H CHkPakPapkPakPakPa第六節(jié)第六節(jié) 兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理根據(jù)以上結(jié)果，可計(jì)算出蒸汽中苯和甲苯的摩爾分?jǐn)?shù)根據(jù)以上結(jié)果，可計(jì)算出蒸汽中苯和甲苯的摩爾

37、分?jǐn)?shù)x(C6H6) 和和x(C5H5CH3)6666653653()() /0.63()() /0.37xC Hp C HpxC H C Hp C H C Hp溶液：溶液：x(C6H6)=0.33和和x(C6H5CH3)=0.67第六節(jié)第六節(jié) 兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理總結(jié)：(1)理想溶液的沸點(diǎn)高于其中較易揮發(fā)組分的沸點(diǎn)，低于較不易揮發(fā)組分的沸點(diǎn)；(2)理想溶液的沸點(diǎn)隨兩組分濃度的變化而變化；(3)理想溶液中組分的摩爾分?jǐn)?shù)與蒸汽中組分的摩爾分?jǐn)?shù)不同,其中易揮發(fā)組分在蒸汽中的摩爾分?jǐn)?shù)較高。確?；旌辖M分的分離！確保混合組分的分離！螺旋形冷凝柱螺旋形冷凝柱第六節(jié)第六

38、節(jié) 兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理分流裝置簡(jiǎn)圖分流裝置簡(jiǎn)圖第六節(jié)第六節(jié) 兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理兩揮發(fā)組分的溶液蒸餾和分餾原理恒沸：恒沸：非理想溶液在一定條件下，某些溶液的組成非理想溶液在一定條件下，某些溶液的組成與其蒸汽組成相同，此時(shí)溶液的沸點(diǎn)保持恒定，并且與其蒸汽組成相同，此時(shí)溶液的沸點(diǎn)保持恒定，并且蒸發(fā)濃度不因蒸發(fā)的進(jìn)行而有所改變。蒸發(fā)濃度不因蒸發(fā)的進(jìn)行而有所改變。采用分餾方法進(jìn)行組分的分離采用分餾方法進(jìn)行組分的分離第七節(jié)第七節(jié) 膠體膠體1861年，英國(guó)化學(xué)家年，英國(guó)化學(xué)家T. Graham提出膠體提出膠體(Colloid )的概念的概念70年代初，俄

39、國(guó)化學(xué)家年代初，俄國(guó)化學(xué)家BEMAPH促使人們認(rèn)識(shí)促使人們認(rèn)識(shí)到膠體并非特殊物質(zhì)，只不過(guò)是物質(zhì)以一定分散到膠體并非特殊物質(zhì)，只不過(guò)是物質(zhì)以一定分散度存在的狀態(tài)度存在的狀態(tài)(一一)發(fā)展史：發(fā)展史：20世紀(jì)世紀(jì)30年代以后，高分子研究的發(fā)展闡明一些年代以后，高分子研究的發(fā)展闡明一些高分子物質(zhì)屬于膠體研究范圍高分子物質(zhì)屬于膠體研究范圍(二二)分類分類膠膠體體分分散散系系1 100nm溶膠溶膠膠粒（分子，膠粒（分子，原子或離子原子或離子聚集體）聚集體）非均相，不能透過(guò)半透膜，非均相，不能透過(guò)半透膜，熱力學(xué)不穩(wěn)定熱力學(xué)不穩(wěn)定高分子高分子溶液溶液高分子高分子均相，不能透過(guò)半透膜，熱均相，不能透過(guò)半透膜，熱

40、力學(xué)穩(wěn)定，透明力學(xué)穩(wěn)定，透明Fe(OH)3分子結(jié)構(gòu)大分子結(jié)構(gòu)大1、原因、原因 膠體是高度分散的多項(xiàng)分散系統(tǒng)(高分子溶液是單相)。高度分散使膠體分散相表面積急劇增加。(三三)表面吸附表面吸附例如：例如：1cm3分散度分散度(degree of dispersion)：分散質(zhì)在分散劑中分散質(zhì)在分散劑中分散的程度。分散的程度。比表面積比表面積(specific surface area):單位體積物質(zhì)所具單位體積物質(zhì)所具有的表面積。有的表面積。VSS 0式中式中S0是比表面積，是比表面積，S是總表面積，是總表面積，V是體積是體積1、原因、原因1、原因、原因當(dāng)物質(zhì)形成高分散系統(tǒng)時(shí)，因比表面積大大增當(dāng)物

41、質(zhì)形成高分散系統(tǒng)時(shí)，因比表面積大大增加，使其表面性質(zhì)十分突出，尤其是表面能。加，使其表面性質(zhì)十分突出，尤其是表面能。液相液相氣相氣相液體內(nèi)部及表層分子液體內(nèi)部及表層分子受力情況示意圖受力情況示意圖合力為合力為合力指向合力指向液體內(nèi)液體內(nèi)2、結(jié)果、結(jié)果表面能表面能(surface energy)：界面分子比內(nèi)部分子多出一界面分子比內(nèi)部分子多出一部分能量部分能量表面積大表面積大膠體：膠體：表面能高表面能高不穩(wěn)定不穩(wěn)定自動(dòng)聚集自動(dòng)聚集2、結(jié)果、結(jié)果凝聚凝聚吸附吸附降低表面能的途徑降低表面能的途徑膠體中的膠核有吸附其他物質(zhì)而降低界面能膠體中的膠核有吸附其他物質(zhì)而降低界面能的趨勢(shì)的趨勢(shì)木炭、多孔陶瓷木炭

42、、多孔陶瓷高分子的分散相粒子在膠體范圍內(nèi)，但其以單個(gè)分子分散在介質(zhì)中，所形成的體系是均相體系，分散質(zhì)和分散劑之間無(wú)界面存在，為熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)。(四四) 膠體的制備與性質(zhì)膠體的制備與性質(zhì)1、膠體的制備：使分散相粒子的大小落在膠體分散體系的范圍之內(nèi);加入適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑1、膠體的制備、膠體的制備(1)分散法分散法: :用機(jī)械、化學(xué)等方法把大塊物質(zhì)分散成膠體粒子研磨法 用機(jī)械粉碎的方法將固體磨細(xì)超聲分散法膠溶法又稱解膠法1、膠體的制備、膠體的制備(2)凝聚法凝聚法: 使小分子、原子或離子聚集，使粒子大小符合膠體分散系的要求。物理凝聚法-硫溶膠，硫-乙醇溶液中加水化學(xué)凝聚法 -氫氧化鐵溶膠(1)溶膠的光學(xué)

43、性質(zhì)(2)溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì) (3)溶膠的電學(xué)性質(zhì)2、溶膠的基本性質(zhì)溶膠的基本性質(zhì)(1)溶膠的光學(xué)性質(zhì)溶膠的光學(xué)性質(zhì)CuSO4溶液溶液Fe(OH)3溶膠溶膠令一束光束通過(guò)溶膠，則從側(cè)面可以看到一個(gè)發(fā)這的令一束光束通過(guò)溶膠，則從側(cè)面可以看到一個(gè)發(fā)這的光柱，這種現(xiàn)象稱為光柱，這種現(xiàn)象稱為丁達(dá)爾效應(yīng)丁達(dá)爾效應(yīng)(Tyndall)。(1)溶膠的光學(xué)性質(zhì)溶膠的光學(xué)性質(zhì)Tyndall現(xiàn)象產(chǎn)生的原因現(xiàn)象產(chǎn)生的原因:d反射反射dd略小于略小于或接近于或接近于結(jié)論(by Rayleigh,1871):(1)溶膠的光學(xué)性質(zhì)溶膠的光學(xué)性質(zhì)散射光強(qiáng)度隨單位體積內(nèi)溶膠膠粒的增多而增大；散射光強(qiáng)度隨單位體積內(nèi)溶膠膠粒的增多而

44、增大；直徑小于光波長(zhǎng)的膠粒，體積越大，散射光越強(qiáng)；直徑小于光波長(zhǎng)的膠粒，體積越大，散射光越強(qiáng)；波長(zhǎng)越短的光被散射的越多，故可見(jiàn)光中藍(lán)紫色波長(zhǎng)越短的光被散射的越多，故可見(jiàn)光中藍(lán)紫色光已被散射；光已被散射；分散相與分散質(zhì)的折射率相差越大，散射光越強(qiáng)。分散相與分散質(zhì)的折射率相差越大，散射光越強(qiáng)。應(yīng)用-超顯微鏡(a)研究膠體內(nèi)部分子的運(yùn)動(dòng)；(b) 測(cè)定球狀膠粒的平均半徑；(c)判斷粒子分散的均勻程度；(d)間接推測(cè)膠粒的形狀。(1)溶膠的光學(xué)性質(zhì)溶膠的光學(xué)性質(zhì)(a)布朗運(yùn)動(dòng)（Brownian movement） (2)溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì) 動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性(b)擴(kuò)散和沉降(diff

45、usion and sedimentation equilibrium)當(dāng)溶膠中的膠粒存在濃度差時(shí)，膠粒將從濃度大的區(qū)域向濃度小的區(qū)域遷移，這種現(xiàn)象稱為擴(kuò)散溫度越高，溶膠的粘度越小，越容易擴(kuò)散。(2)溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì) (2)溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì) (b)擴(kuò)散和沉降(diffusion and sedimentation equilibrium)在重力場(chǎng)中，膠粒受重力的作用而要下沉，這一現(xiàn)象稱為沉降膠粒大而重，則在重力作用下很快沉降；膠粒較小時(shí)，擴(kuò)散和沉降兩種作用同時(shí)存在。當(dāng)沉降速度等于擴(kuò)散速度，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，這時(shí)，膠粒的濃度從上到下逐漸增大，形成一個(gè)穩(wěn)定的濃度梯度

46、。這種狀態(tài)稱為沉降平衡(2)溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì) (3)溶膠的電學(xué)性質(zhì)溶膠的電學(xué)性質(zhì)電泳示意圖電泳示意圖 電解質(zhì)電解質(zhì)溶膠溶膠從電泳現(xiàn)象可以獲得膠?；虼蠓肿拥慕Y(jié)構(gòu)、從電泳現(xiàn)象可以獲得膠粒或大分子的結(jié)構(gòu)、大小、形狀和大小、形狀和帶電性質(zhì)帶電性質(zhì)等有關(guān)信息等有關(guān)信息電泳電泳(electrophoresis)：在電場(chǎng)作用下,帶電膠粒在介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)大多數(shù)金屬硫化物、硅酸、金、銀等溶膠向正極遷移，膠粒帶負(fù)電，稱為負(fù)溶膠負(fù)溶膠大多數(shù)金屬氫氧化物溶膠向負(fù)極遷移，膠粒帶正電，稱為正溶膠正溶膠(3)溶膠的電學(xué)性質(zhì)溶膠的電學(xué)性質(zhì)在外加電場(chǎng)作用下，帶電的介質(zhì)通過(guò)多孔膜或半徑為110 nm的毛細(xì)管作定向移

47、動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電滲(3)溶膠的電學(xué)性質(zhì)溶膠的電學(xué)性質(zhì)膠粒帶電的原因膠粒帶電的原因(a)吸附吸附 FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HClFe(OH)3+HClFeOCl+2H2O FeOClFeO+Cl-Fe(OH)3膠核吸附溶膠中與其組成類似的FeO+離子而帶正電，而溶膠中電性相反的Cl-離子(稱反離子)則留在介質(zhì)中(b)離解作用離解作用硅膠的表面的H2SiO3分子可以離解成HSiO3-、SiO3 2- 和H+H2SiO3 HSiO3- + H+ HSiO3- SiO32- + H+膠粒帶電的原因膠粒帶電的原因H+離子擴(kuò)散到介質(zhì)中去，而SiO32-離子則留在膠核表面，結(jié)果使膠粒帶負(fù)電荷

48、(五五)膠團(tuán)結(jié)構(gòu)膠團(tuán)結(jié)構(gòu)1、基本定義：、基本定義：(a)電位離子電位離子：被膠核吸附的離子：被膠核吸附的離子(b)反離子反離子：因帶相反電荷而被電位離子吸附的離子：因帶相反電荷而被電位離子吸附的離子(五五)膠團(tuán)結(jié)構(gòu)膠團(tuán)結(jié)構(gòu)Fe(OH)3溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)示意圖溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)示意圖FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-mFe(OH)3 膠膠 核核電位離子電位離子Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-反離子反離子緊密層緊密層 膠膠 粒粒膠核緊密層膠粒膠核緊密層膠粒擴(kuò)擴(kuò) 散散 層層膠膠 團(tuán)團(tuán)膠粒擴(kuò)散層膠團(tuán)膠粒擴(kuò)散層膠團(tuán)Fe(OH)3mnF

49、eO+(n-x)Cl-x+xCl- 膠粒膠粒 膠團(tuán)膠團(tuán)氫氧化鐵溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式氫氧化鐵溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式 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)(五五)膠團(tuán)結(jié)構(gòu)膠團(tuán)結(jié)構(gòu)(五五)膠團(tuán)結(jié)構(gòu)膠團(tuán)結(jié)構(gòu)注意注意:1.膠粒帶電，膠團(tuán)不帶電。膠粒帶電，膠團(tuán)不帶電。2.膠粒帶電的正負(fù)，取決于選擇性吸附膠粒帶電的正負(fù)，取決于選擇性吸附吸附層與擴(kuò)散層構(gòu)成電性相反的兩層結(jié)吸附層與擴(kuò)散層構(gòu)成電性相反的兩層結(jié)構(gòu)構(gòu)-擴(kuò)散雙電層擴(kuò)散雙電層。(六六)溶膠的穩(wěn)定性和沉淀溶膠的穩(wěn)定性和沉淀溶膠的聚結(jié)溶膠的聚結(jié)穩(wěn)定性穩(wěn)定性是指溶膠在放置過(guò)程中，不發(fā)生分是指溶膠在放置過(guò)程中，不發(fā)生分散質(zhì)粒子的相互凝結(jié)。散質(zhì)粒子的相互

50、凝結(jié)。溶膠的穩(wěn)定因素布朗運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)靜電斥力靜電斥力加熱沉聚加熱沉聚膠粒帶電膠粒帶電膠粒表面水合膜保護(hù)膠粒表面水合膜保護(hù)1、溶膠的穩(wěn)定性、溶膠的穩(wěn)定性(六六)溶膠的穩(wěn)定性和沉淀溶膠的穩(wěn)定性和沉淀膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式中的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式中的吸附層吸附層、擴(kuò)散層擴(kuò)散層均為均為水合膜水合膜層層水合雙電層水合雙電層，水合雙電層猶如一層彈性，水合雙電層猶如一層彈性膜，阻礙了膠粒間相互碰撞，使膠粒彼此隔膜，阻礙了膠粒間相互碰撞，使膠粒彼此隔開(kāi)，不易聚集。開(kāi)，不易聚集。 水合膜越厚，膠粒越穩(wěn)定。水合膜越厚，膠粒越穩(wěn)定。Fe(OH)3mnFeO+(n-x)Cl-x+xCl- 膠核膠核 吸附層吸附層 擴(kuò)散層擴(kuò)散層2、溶膠的聚沉和保護(hù)當(dāng)溶膠的穩(wěn)定因素受到破壞，膠粒碰撞時(shí)會(huì)合并變大，從介質(zhì)中析出而下沉。此現(xiàn)象稱為聚沉(coagulation)(六六)溶膠的穩(wěn)定性和沉淀溶膠的穩(wěn)定性和沉淀(六六)溶膠的穩(wěn)定性和沉淀溶膠的穩(wěn)定性和沉淀溶膠的聚沉因素：溶膠的聚沉因素：(1)高濃度高濃度-增加碰撞幾率，引起沉聚增加碰撞幾率，引起沉聚(2)溫度溫度-增強(qiáng)溶膠粒子的熱運(yùn)動(dòng)；增強(qiáng)溶膠粒子的熱運(yùn)動(dòng)； 破壞水合膜層；破壞水合膜層； 電位離子和反離子數(shù)目減少電位離子和反離子數(shù)目減少(3)電解質(zhì)電解質(zhì)-改變膠粒的結(jié)構(gòu)改變膠粒的結(jié)構(gòu)(六六)溶膠的穩(wěn)定性和沉淀溶膠的穩(wěn)定性和沉淀適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)可增加溶膠的穩(wěn)定性適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)可增加溶膠