物理化學(xué)膠體分散系統(tǒng)

物理化學(xué)膠體分散系統(tǒng)第一頁，共七十一頁，2022年，8月28日1、把人工培育的珍珠長期收藏在干燥箱內(nèi)，為什么會失去原有的光澤?能否再恢復(fù)?2、為什么晴天的天空呈藍(lán)色？為什么日出、日落時(shí)的彩霞特別鮮艷？3、為什么表示危險(xiǎn)的信號燈用紅色？為什么車輛在霧天行駛時(shí)，裝在車尾的霧燈一般采用黃色？4、為什么明礬能使渾濁的水很快澄清？5、用電解質(zhì)把豆?jié){點(diǎn)成豆腐，如果有三種電解質(zhì)，石膏、氯化鎂、氯化鈉，哪種電解質(zhì)的聚沉能力最強(qiáng)？6、江河入?？跒槭裁磿纬扇侵蓿?/p>

第二頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.1膠體分散系統(tǒng)概述10.2溶膠的動力和光學(xué)性質(zhì)10.3溶膠的電學(xué)性質(zhì)10.4溶膠的穩(wěn)定性和聚沉作用

第10章膠體分散系統(tǒng)2/15/2023第三頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.1膠體分散系統(tǒng)概述

1.分散系統(tǒng)的分類2.憎液溶膠的制備3.膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)4.溶膠的凈化2/15/2023第四頁，共七十一頁，2022年，8月28日

把一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中就構(gòu)成散系統(tǒng)。云：水分散在空氣中被分散的物質(zhì)稱為分散相（dispersedphase)另一種物質(zhì)稱為分散介質(zhì)（dispersingmedium)10.1膠體分散系統(tǒng)概述牛奶：乳脂分散在水中珍珠：水分散在蛋白質(zhì)中第五頁，共七十一頁，2022年，8月28日分類系統(tǒng)通常有三種分類方法：分子分散系統(tǒng)1.按分散相粒子的大小分2.

按分散介質(zhì)的物態(tài)分液溶膠3.按膠體分散系統(tǒng)的性質(zhì)分憎液溶膠膠體分散系統(tǒng)粗分散系統(tǒng)固溶膠氣溶膠親液溶膠締合溶膠10.1膠體分散系統(tǒng)概述｛｛｛第六頁，共七十一頁，2022年，8月28日(1)分子分散系統(tǒng)

分散相與分散介質(zhì)以分子或離子形式彼此混溶，沒有界面，是均勻的單相，分子半徑大小在10-9m以下。通常把這種系統(tǒng)稱為真溶液，如CuSO4水溶液。（2）膠體分散系統(tǒng)

分散相粒子的半徑在1~100nm的系統(tǒng)。目測是均勻的，但實(shí)際是多相不均勻系統(tǒng)。也有的將1~

1000nm的粒子歸入膠體范疇。（3）粗分散系統(tǒng)

當(dāng)分散相粒子大于1000nm，目測是混濁不均勻系統(tǒng)，放置后會沉淀或分層，如黃河水。1.按分散相粒子的大小分類第七頁，共七十一頁，2022年，8月28日2.按分散介質(zhì)的物態(tài)分類（1）液溶膠

將液體作為分散介質(zhì)所形成的溶膠。當(dāng)分散相為不同狀態(tài)時(shí)，則形成不同的液溶膠C.液-固溶膠如油漆，AgI溶膠等.液-液溶膠如牛奶，石油原油等A.液-氣溶膠如泡沫第八頁，共七十一頁，2022年，8月28日2.按分散介質(zhì)的物態(tài)分類（2）固溶膠

將固體作為分散介質(zhì)所形成的溶膠。當(dāng)分散相為不同狀態(tài)時(shí)，則形成不同的固溶膠C.固-固溶膠有色玻璃，不完全互溶的合金.固-液溶膠珍珠，某些寶石A.固-氣溶膠泡沫塑料，沸石分子篩第九頁，共七十一頁，2022年，8月28日固溶膠煙水晶有色玻璃第十頁，共七十一頁，2022年，8月28日2.按分散介質(zhì)的物態(tài)分類（3）氣溶膠

將氣體作為分散介質(zhì)所形成的溶膠。當(dāng)分散相為固體或液體時(shí)，形成氣-固或氣-液溶膠B.氣-固溶膠如青煙，含細(xì)塵的空氣A.氣-液溶膠如霧，某些云

沒有氣-氣溶膠，因?yàn)椴煌臍怏w混合后是單相均一系統(tǒng)，不屬于膠體范圍。第十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日晨霧氣溶膠煙白云第十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日3.按膠體分散系統(tǒng)的性質(zhì)分類（1）憎液溶膠

半徑為1~100nm的難溶物固體粒子保持了原有的性質(zhì)，分散在液體介質(zhì)中，有很大的相界面，易聚沉，是熱力學(xué)上的不穩(wěn)定系統(tǒng)。

一旦將介質(zhì)蒸發(fā)，再加入介質(zhì)就無法再形成溶膠，是一個(gè)不可逆系統(tǒng)，如氫氧化鐵溶膠、碘化銀溶膠等。

這是膠體分散系統(tǒng)中主要研究的內(nèi)容。由，和等難溶物質(zhì)分散在液體介質(zhì)(通常是水)中形成的溶膠。第十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日3.按膠體分散系統(tǒng)的性質(zhì)分類（1）憎液溶膠形成憎液溶膠的必要條件是：（A）分散相的溶解度要小。

（B）還必須有穩(wěn)定劑存在，否則膠粒容易聚結(jié)，而發(fā)生聚沉現(xiàn)象。第十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日（a）特有的分散程度

粒子的大小在10-9—10-7m之間，因而擴(kuò)散較慢，不能透過半透膜。（b）多相不均勻性

具有納米級的粒子是由許多離子或分子聚結(jié)而成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與介質(zhì)之間有明顯的相界面，比表面很大。（c）熱力學(xué)不穩(wěn)定性

因?yàn)榱Ｗ有?，比表面大，表面自由能高，是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，有自發(fā)降低表面自由能的趨勢，即小粒子會自動聚結(jié)成大粒子。(2)憎液溶膠的特性第十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日3.按膠體分散系統(tǒng)的性質(zhì)分類（2）親液溶膠

半徑落在膠體粒子范圍內(nèi)的大分子物質(zhì)，溶解在合適的溶劑中形成的溶膠。親液溶膠是熱力學(xué)上穩(wěn)定、可逆的系統(tǒng)。

一旦將溶劑蒸發(fā)，大分子化合物凝聚，再加入溶劑，又可形成溶膠。

分散相分子本身的大小已達(dá)到膠粒范圍，它的擴(kuò)散速率小、不能透過半透膜等性質(zhì)與膠體系統(tǒng)相似。第十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日3.按膠體分散系統(tǒng)的性質(zhì)分類（3）締合膠體

由表面活性物質(zhì)締合形成膠束，分散在介質(zhì)中，膠束半徑已落在膠體粒子范圍內(nèi)。

或由締合表面活性物質(zhì)保護(hù)的一種微小液滴，均勻地分散在另一種液體介質(zhì)中，形成半徑落在膠體粒子范圍內(nèi)的微乳狀液。

第十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.1.2憎液溶膠的制備

制備溶膠必須使分散相粒子的大小落在膠體分散系統(tǒng)的范圍之內(nèi)，并加入適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑。制備方法大致可分為兩類：1.分散法2.凝聚法

用機(jī)械設(shè)備、電能或熱能等將粗分散的難溶物質(zhì)分散成微小顆粒。

用化學(xué)或物理方法，將分子或離子凝聚成一定粒度的膠粒。第十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.1.3膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，先有一定量的難溶物分子聚結(jié)形成膠粒的中心，稱為膠核；然后膠核選擇性的吸附穩(wěn)定劑中的一種離子，形成緊密吸附層；膠粒與擴(kuò)散層中的反號離子，形成一個(gè)電中性的膠團(tuán)。

由于正、負(fù)電荷相吸，在緊密層外形成反號離子的包圍圈，從而形成了帶與緊密層相同電荷的膠粒；第十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.1.3膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)現(xiàn)以制備碘化銀溶膠為例過量的KI作穩(wěn)定劑膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)表達(dá)式：膠核

膠粒(帶負(fù)電)

膠團(tuán)(電中性)[(AgI)m膠核膠粒膠團(tuán)膠團(tuán)的圖示式：nI–(n-x)K+]x–xK+

第二十頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.1.3膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)[(AgI)mnAg+(n-x)NO3–]x+x

NO3–膠核膠粒膠團(tuán)膠團(tuán)的圖示式：膠核

膠粒(帶正電)

膠團(tuán)(電中性)

膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)表達(dá)式：過量的AgNO3

作穩(wěn)定劑第二十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.1.4溶膠的凈化

在制備溶膠的過程中，常生成一些多余的電解質(zhì)，如制備Fe(OH)3溶膠時(shí)生成的HCl。

凈化的方法主要有滲析法和超過濾法。

少量電解質(zhì)可以作為溶膠的穩(wěn)定劑

過多的電解質(zhì)的存在會使溶膠不穩(wěn)定，容易聚沉，所以必須除去。第二十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日1.

滲析法

簡單滲析

利用濃差，多余的電解質(zhì)離子不斷向膜外滲透

如將裝有溶膠的半透膜容器不斷旋轉(zhuǎn)，可以加快滲析速度。

將溶膠放在羊皮紙或動物膀胱等半透膜制成的容器內(nèi)，膜外放純水。經(jīng)常更換溶劑，就可以凈化半透膜容器內(nèi)的溶膠。10.1.4溶膠的凈化溶膠第二十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.1.4溶膠的凈化第二十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日電滲析

為了加快滲析速度，在半透膜的兩側(cè)外加電場10.1.4溶膠的凈化

使多余的電解質(zhì)離子向相應(yīng)的電極作定向移動

溶劑水不斷自動更換，這樣可以提高凈化速度溶膠第二十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日

用半透膜作濾紙，利用吸濾或加壓的方法使膠粒與含有雜質(zhì)的介質(zhì)在壓差作用下迅速分離。2.超過濾法

將半透膜上的膠粒迅速用含有穩(wěn)定劑的介質(zhì)再次分散。10.1.4溶膠的凈化

在生物化學(xué)中常用超過濾法測定蛋白質(zhì)分子、酶分子、病毒和細(xì)菌分子的大小。第二十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日

電超過濾：

有時(shí)為了加快過濾速度，在半透膜兩邊安放電極，施以一定電壓，

將電滲析和超過濾合并使用，這樣可以降低超過濾壓力。10.1.4溶膠的凈化第二十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.2溶膠的動力和光學(xué)性質(zhì)1.動力性質(zhì)2.光學(xué)性質(zhì)第二十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.2.1動力性質(zhì)1.Brown運(yùn)動1827年植物學(xué)家布朗（Brown)用顯微鏡觀察到懸浮在液面上的花粉粉末不斷地作不規(guī)則的運(yùn)動。

后來又發(fā)現(xiàn)許多其它物質(zhì)如煤、化石、金屬等的粉末也都有類似的現(xiàn)象。人們稱微粒的這種運(yùn)動為Brown運(yùn)動。

但在很長的一段時(shí)間里，這種現(xiàn)象的本質(zhì)沒有得到闡明。第二十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.2.1動力性質(zhì)1.Brown運(yùn)動1903年發(fā)明了超顯微鏡，為研究布朗運(yùn)動提供了物質(zhì)條件。

用超顯微鏡可以觀察到溶膠粒子不斷地作不規(guī)則“之”字形的運(yùn)動從而能夠測出在一定時(shí)間內(nèi)粒子的平均位移。第三十頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.2.1動力性質(zhì)1.Brown運(yùn)動

通過大量觀察，得出結(jié)論：粒子越小，布朗運(yùn)動越激烈。

其運(yùn)動激烈的程度不隨時(shí)間而改變，但隨溫度的升高而增加。第三十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.2.1動力性質(zhì)1.Brown運(yùn)動1905年Einstein（愛因斯坦)等人才闡述了Brown運(yùn)動的本質(zhì)。

認(rèn)為Brown運(yùn)動是分散介質(zhì)分子以不同大小和不同方向的力對膠體粒子不斷撞擊而產(chǎn)生的.

由于受到的力不平衡，所以連續(xù)以不同方向、不同速度作不規(guī)則運(yùn)動。第三十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.2.1動力性質(zhì)Einstein認(rèn)為，溶膠粒子的Brown運(yùn)動與分子運(yùn)動類似，平均動能為。并假設(shè)粒子是球形的

運(yùn)用分子運(yùn)動論的一些基本概念和公式，得到Brown運(yùn)動的公式為第三十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.2.1動力性質(zhì)r

為膠粒的半徑；為介質(zhì)的黏度；L

為Avogadro常量

這個(gè)公式把粒子的位移與粒子的大小、介質(zhì)黏度、溫度以及觀察時(shí)間等聯(lián)系起來。是在觀察時(shí)間t內(nèi)粒子沿x軸方向的平均位移；第三十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.2.1動力性質(zhì)2.擴(kuò)散與滲透壓Einstein對球形粒子導(dǎo)出了膠粒在時(shí)間t內(nèi),平均位移與擴(kuò)散系數(shù)D之間的定量關(guān)系因?yàn)檫@就是Einstein-Brown位移方程。代入得第三十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.2.1動力性質(zhì)2.擴(kuò)散與滲透壓

從Brown運(yùn)動實(shí)驗(yàn)，測出平均位移，就可求出擴(kuò)散系數(shù)D有了擴(kuò)散系數(shù)，就可以從上式求粒子半徑r。

已知

r

和粒子密度，可以計(jì)算粒子的摩爾質(zhì)量

擴(kuò)散系數(shù)D的物理意義是：在單位時(shí)間內(nèi)、單位濃度梯度下通過單位截面積的物質(zhì)的質(zhì)量。第三十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.2.2光學(xué)性質(zhì)光散射現(xiàn)象可見光的波長為400~760nm。

（1）當(dāng)光束通過粗分散系統(tǒng)，由于粒子大于入射光的波長，主要發(fā)生反射，系統(tǒng)呈現(xiàn)混濁。

（2）當(dāng)光束通過憎液溶膠時(shí)，由于膠粒直徑遠(yuǎn)小于可見光的波長，主要發(fā)生散射，可以看見乳白色的光柱。

當(dāng)光束通過分散系統(tǒng)時(shí)，一部分自由地通過，一部分被吸收、反射或散射。第三十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.2.2光學(xué)性質(zhì)光散射現(xiàn)象

（3）當(dāng)光束通過分子溶液時(shí)，由于溶液十分均勻，散射光因相互干涉而完全抵消，看不見散射光。光散射現(xiàn)象的本質(zhì)

光是一種電磁波，照射溶膠時(shí)，分子中的電子分布發(fā)生位移而產(chǎn)生偶極子，這種偶極子像小天線一樣向各個(gè)方向發(fā)射與入射光頻率相同的光，這就是散射光。

溶膠是多相不均勻系統(tǒng)，在膠粒和介質(zhì)分子上產(chǎn)生的散射光不能完全抵消，因而能觀察到散射現(xiàn)象。第三十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.2.2光學(xué)性質(zhì)1.Tyndall效應(yīng)1869年，Tyndall發(fā)現(xiàn)，若令一束會聚光通過溶膠

從側(cè)面（與光束垂直的方向）可以看到一個(gè)發(fā)光的圓錐體，這就是Tyndall效應(yīng)。

其他分散系統(tǒng)也會產(chǎn)生一點(diǎn)散射光，但遠(yuǎn)不如溶膠顯著。

Tyndall效應(yīng)實(shí)際上已成為判別溶膠與分子溶液的最簡便的方法。第三十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.2.2光學(xué)性質(zhì)1.Tyndall效應(yīng)光源第四十頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.2.2光學(xué)性質(zhì)2.Rayleigh散射定律

Rayleigh研究了大量的光散射現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)散射光的強(qiáng)度與多種因素有關(guān)，主要因素為：1.散射光強(qiáng)度與入射光波長的四次方成反比。入射光波長越短，散射越顯著。所以可見光中，藍(lán)、紫色光散射作用強(qiáng)。2.分散相與分散介質(zhì)的折射率相差越顯著，則散射作用也越顯著。3.散射光強(qiáng)度與單位體積中的粒子數(shù)成正比。第四十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.2.2光學(xué)性質(zhì)2.Rayleigh散射定律

在分散相與分散介質(zhì)都相同的情況下，Rayleigh導(dǎo)出了散射光強(qiáng)度的計(jì)算公式，稱為Rayleigh公式,其簡化公式為式中：散射光強(qiáng)度入射光波長體積粒子數(shù)每個(gè)粒子的體積與折射率等有關(guān)的常數(shù)第四十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.2.2光學(xué)性質(zhì)2.Rayleigh散射定律從Rayleigh散射定律可以解釋：

為何當(dāng)用白光照射溶膠時(shí)，正面和側(cè)面看到的光的顏色不一樣

危險(xiǎn)訊號為何要用紅色

晴天的天空為何呈藍(lán)色

早霞和晚霞為何特別絢麗等第四十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日第四十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日第四十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日第四十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.3溶膠的電學(xué)性質(zhì)1.電泳2.雙電層和動電電勢3.

電滲4.

流動電勢5.

沉降電勢第四十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.3溶膠的電學(xué)性質(zhì)電動現(xiàn)象分兩類(1)

因電而動

膠粒是帶電的，而溶膠是電中性的，所以介質(zhì)所帶的電荷剛好與膠粒的電荷相反。

帶電膠粒在重力場的作用下發(fā)生沉降而產(chǎn)生沉降電勢；帶電的介質(zhì)定向流動而產(chǎn)生流動電勢。

在外電場作用下，膠粒向帶相反電荷電極的定向移動稱為電泳，介質(zhì)向帶相反電荷電極的定向移動稱為電滲。電泳和電滲是因電而動。(2)

因動而產(chǎn)生電第四十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.3.1電泳

主要是由于吸附膠粒帶電的原因

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+，使膠粒帶正電；

如果KI過量，則優(yōu)先吸附I-

，膠粒帶負(fù)電。

膠核優(yōu)先吸附與膠核本身結(jié)構(gòu)或組成相似的離子，利用同離子效應(yīng)保護(hù)膠核不被溶解。第四十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.3.1電泳

帶電膠粒在外加電場的作用下，向帶相反電荷的電極作定向移動的現(xiàn)象稱為電泳。

研究電泳的實(shí)驗(yàn)方法很多，根據(jù)溶膠的量和性質(zhì)的不同，可以采用不同的電泳儀。

如界面電泳儀，適用于溶膠量較大的系統(tǒng)

區(qū)帶電泳、凝膠電泳等適用于生物膠體

顯微電泳儀適用于樣品極少或個(gè)別膠粒的觀察第五十頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.3.1電泳界面移動電泳儀

先在漏斗中裝入待測溶膠

打開活塞，使溶膠進(jìn)入U(xiǎn)型管

溶膠在左、右兩臂的液面與活塞等高時(shí)，關(guān)閉活塞

在活塞上部的管中加入超濾液或等滲溶液第五十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.3.1電泳

小心打開活塞，接通電源，觀察液面的變化。

根據(jù)通電時(shí)間和液面升高或下降的刻度，計(jì)算電泳的速度。

選擇合適的介質(zhì)，使電泳過程中保持液面清晰。

若是無色溶膠，必須用紫外吸收等光學(xué)方法讀出液面的變化。第五十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.3.1電泳影響電泳的因素有：電泳的應(yīng)用:濃縮天然橡膠的乳液，將橡膠鍍在金屬、布匹或木材上，電泳涂漆、精煉陶土、石油原油的破乳及不同蛋白質(zhì)的分離等(1)膠粒的大小、形狀和所帶表面電荷的數(shù)目(2)介質(zhì)中電解質(zhì)的種類、離子強(qiáng)度和溶液的pH(3)電泳的溫度和外加電場強(qiáng)度等

外加電解質(zhì)會顯著影響電泳速率，使速率降低直至變?yōu)榱?，甚至還會改變膠粒電泳的方向。第五十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.3.2雙電層和動電電勢擴(kuò)散雙電層模型

膠粒雖小到肉眼看不見，但從微觀角度看它仍是一個(gè)很大的固體，同樣可以用討論電極表面電荷分布的方法來討論膠粒表面的電荷結(jié)構(gòu)。Gouy和Chapman提出的擴(kuò)散雙電層模型如下所示。

在膠粒與介質(zhì)的界面上也形成了雙電層的結(jié)構(gòu)。

設(shè)膠粒帶正電荷，相同數(shù)量的負(fù)電荷以擴(kuò)散雙電層的形式分布在膠粒周圍。

在AB線以左的部分稱為緊密層，以右至本體溶液部分稱為擴(kuò)散層。第五十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日緊密層

10.3.2雙電層和動電電勢x++++++++++++AB擴(kuò)散層

為熱力學(xué)電勢

是AB線以右的擴(kuò)散層的電勢差

但無法解釋為何電勢受外加電解質(zhì)影響

第五十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.3.2雙電層和動電電勢Stern雙電層x++++++++++++AB將AB面稱為Stern面AB面以左為Stern層層中離子會水合,切動面是個(gè)曲面

是曲面以右的電勢差

第五十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.3.2雙電層和動電電勢x++++++++++++AB

從固體表面到緊密層電勢直線下降,用1表示

0

是熱力學(xué)電勢

1的值要比0小

帶電的膠粒只有在移動時(shí)才會顯示出切動面，才會有電勢，所以電勢稱為動電電勢

電勢越大，膠粒越穩(wěn)定,不容易凝聚第五十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.3.2雙電層和動電電勢

當(dāng)有外來電解質(zhì)加入時(shí)，與固體所帶電荷相反的離子（稱為異電性離子）會進(jìn)入溶劑化層，使整個(gè)雙電層變薄。

電勢會隨著溶劑化層中離子濃度的改變而改變

的數(shù)值主要取決于與固體成平衡的離子濃度

若有足夠多的電解質(zhì)加入，當(dāng)雙電層的厚度變薄到等于切動面以左部分的厚度時(shí)，這時(shí)電勢就等于零，甚至還會改變符號。第五十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.3.2雙電層和動電電勢

影響電泳速率的因素太多，所以很難用統(tǒng)一的公式來計(jì)算。對于半徑為r的球形膠粒，在r遠(yuǎn)小于雙電層的厚度時(shí)，可以用Hückel公式計(jì)算電泳速率，即

可見，電泳速率u

受介質(zhì)的黏度和介電常數(shù)的影響，受電場強(qiáng)度的影響，也受動電電勢的影響。第五十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日

在外加電場作用下，帶電的介質(zhì)通過多孔膜或半徑為1~10nm的毛細(xì)管作定向移動，這種現(xiàn)象稱為電滲

10.3.3電滲

電滲管示意圖3為多孔膜，可以用濾紙、玻璃或棉花等構(gòu)成

在U型管1，2中盛電解質(zhì)溶液，作為介質(zhì)

也可以用氧化鋁、碳酸鋇、AgI等物質(zhì)構(gòu)成

當(dāng)在電極5，6上施以直流電壓時(shí)，從刻度毛細(xì)管4中彎月面的移動可以觀察到管中介質(zhì)的移動第六十頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.3.3電滲

如果多孔膜吸附陰離子，則介質(zhì)帶正電，通電時(shí)介質(zhì)向陰極移動；

反之，多孔膜吸附陽離子，帶負(fù)電的介質(zhì)向陽極移動。

外加電解質(zhì)對電滲速度影響顯著，隨著電解質(zhì)濃度的增加，電滲速度降低，甚至?xí)淖冸姖B的方向。

電滲方法有許多實(shí)際應(yīng)用，如溶膠凈化、海水淡化、泥炭和染料的干燥等。第六十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.4溶膠的穩(wěn)定性和聚沉作用1.溶膠的穩(wěn)定性3.影響溶膠穩(wěn)定性的其他因素2.電解質(zhì)對溶膠穩(wěn)定性的影響第六十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.4.1溶膠的穩(wěn)定性(1)Brown運(yùn)動

由于溶膠粒子小，Brown運(yùn)動激烈，在重力場中不易沉降，使溶膠具有動力穩(wěn)定性。

但是，如果Brown運(yùn)動太激烈，增加了粒子互碰的機(jī)會，一旦粒子合并變大，在重力場中就會沉降。

Brown運(yùn)動不足以維持憎液溶膠的穩(wěn)定性

憎液溶膠的表面能很高，是熱力學(xué)上的不穩(wěn)定系統(tǒng)。但合格的溶膠在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)可以保持不聚沉，這主要有兩個(gè)因素：第六十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.4.1溶膠的穩(wěn)定性膠粒都是帶電的，同一種膠粒都帶相同的電荷。(2)電勢

膠粒移動時(shí)，從滑移界面到本體溶液的電勢差稱為動電電勢，或電勢。

膠粒帶相同的電荷，同性電荷相斥，使膠粒不易相互靠近，兩個(gè)膠粒要合并必須克服一個(gè)勢能壘

電勢越大，勢能壘也就越高，這也就是制備溶膠時(shí)必須加少量電解質(zhì)作為穩(wěn)定劑的原因第六十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.4.2電解質(zhì)對溶膠穩(wěn)定性的影響1.聚沉值與聚沉能力聚沉值

使一定量的溶膠在一定時(shí)間內(nèi)完全聚沉