物理化學(xué)第九章膠體

物理化學(xué)第九章膠體2023/4/12第1頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

9.1分散體系第九章 膠體化學(xué)

9.2溶膠的制備與凈化9.3溶膠的光學(xué)性質(zhì)9.4溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)9.5溶膠的電學(xué)性質(zhì)9.6

溶膠的流變性質(zhì)9.7溶膠穩(wěn)定性與聚沉2023/4/12第2頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

乳狀液大分子概說(shuō)大分子的相對(duì)摩爾質(zhì)量

Donnan平衡2023/4/12第3頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

一、膠體及其基本特性膠粒的結(jié)構(gòu)

1.分散相與分散介質(zhì)分散體系分類(lèi)（1）按分散相粒子的大小分類(lèi)（2）按分散相和介質(zhì)的聚集狀態(tài)分類(lèi)（3）按膠體溶液的穩(wěn)定性分類(lèi)憎液溶膠的特性膠粒的形狀2023/4/12第4頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一把一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中就構(gòu)成分散體系。其中，被分散的物質(zhì)稱(chēng)為分散相（dispersedphase），另一種物質(zhì)稱(chēng)為分散介質(zhì)（dispersing

medium)。例如：云，牛奶，珍珠分散相與分散介質(zhì)2023/4/12第5頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一分類(lèi)體系通常有三種分類(lèi)方法：分子分散體系膠體分散體系粗分散體系按分散相粒子的大小分類(lèi)：按分散相和介質(zhì)的聚集狀態(tài)分類(lèi)：液溶膠固溶膠氣溶膠按膠體溶液的穩(wěn)定性分類(lèi)：憎液溶膠親液溶膠2.分散體系分類(lèi)2023/4/12第6頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一分子分散體系分散相與分散介質(zhì)以分子或離子形式彼此混溶，沒(méi)有界面，是均勻的單相，分子半徑大小在10-9m以下。通常把這種體系稱(chēng)為真溶液，如CuSO4溶液。膠體分散體系分散相粒子的半徑在1nm~100nm之間的體系。目測(cè)是均勻的，但實(shí)際是多相不均勻體系。也有的將1nm~

1000nm之間的粒子歸入膠體范疇。粗分散體系當(dāng)分散相粒子大于1000nm,目測(cè)是混濁不均勻體系，放置后會(huì)沉淀或分層，如黃河水。1）按分散相粒子的大小分類(lèi)2023/4/12第7頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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：.液-固溶膠如油漆，AgI溶膠.液-液溶膠如牛奶，石油原油等乳狀液.液-氣溶膠如泡沫2）按分散相和介質(zhì)聚集狀態(tài)分類(lèi)按分散相和介質(zhì)聚集狀態(tài)分類(lèi)2023/4/12第8頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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：.固-固溶膠如有色玻璃，不完全互溶的合金.固-液溶膠如珍珠，某些寶石.固-氣溶膠如泡沫塑料，沸石分子篩按分散相和介質(zhì)聚集狀態(tài)分類(lèi)2023/4/12第9頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.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，但沒(méi)有氣-氣溶膠，因?yàn)椴煌臍怏w混合后是單相均一體系，不屬于膠體范圍..氣-固溶膠如煙，含塵的空氣.氣-液溶膠如霧，云按分散相和介質(zhì)聚集狀態(tài)分類(lèi)2023/4/12第10頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一憎液溶膠半徑在1nm~100nm之間的難溶物固體粒子分散在液體介質(zhì)中，有很大的相界面，易聚沉，是熱力學(xué)上的不穩(wěn)定體系。一旦將介質(zhì)蒸發(fā)掉，再加入介質(zhì)就無(wú)法再形成溶膠，是一個(gè)不可逆體系，如氫氧化鐵溶膠、碘化銀溶膠等。這是膠體分散體系中主要研究的內(nèi)容。3）按膠體溶液的穩(wěn)定性分類(lèi)按膠體溶液的穩(wěn)定性分類(lèi)2023/4/12第11頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一親液溶膠半徑落在膠體粒子范圍內(nèi)的大分子溶解在合適的溶劑中，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，親液溶膠是熱力

學(xué)上穩(wěn)定、可逆的體系。按膠體溶液的穩(wěn)定性分類(lèi)2023/4/12第12頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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(guò)半透膜，滲透壓低但有較強(qiáng)的動(dòng)力穩(wěn)定性和乳光現(xiàn)象。

多相不均勻性

具有納米級(jí)的粒子是由許多離子或分子聚結(jié)而成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有的保持了該難溶鹽的原有晶體結(jié)構(gòu)，而且粒子大小不一，與介質(zhì)之間有明顯的相界面，比表面很大。

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(shì)，即小粒子會(huì)自動(dòng)聚結(jié)成大粒子。4）憎液溶膠的特性2023/4/12第13頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一形成憎液溶膠的必要條件是：

分散相的溶解度要?。?/p>

還必須有穩(wěn)定劑存在，否則膠粒易聚結(jié)而聚沉。5）膠粒的結(jié)構(gòu)2023/4/12第14頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一膠粒的結(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(chēng)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；由于正、負(fù)電荷相吸，在緊密層外形成反號(hào)離子的包圍圈，從而形成了帶與緊密層相同電荷的膠粒；膠粒與擴(kuò)散層中的反號(hào)離子，形成一個(gè)電中性的膠團(tuán)。膠粒的結(jié)構(gòu)2023/4/12第15頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一膠核吸附離子是有選擇性的，首先吸附與膠核中相同的某種離子，用同離子效應(yīng)使膠核不易溶解。若無(wú)相同離子，則首先吸附水化能力較弱的負(fù)離子，所以自然界中的膠粒大多帶負(fù)電，如泥漿水、豆?jié){等都是負(fù)溶膠。膠粒的結(jié)構(gòu)2023/4/12第16頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一例1：AgNO3+

KI→KNO3+AgI↓

過(guò)量的KI作穩(wěn)定劑膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)表達(dá)式：[(AgI)mnI–(n-x)K+]x–xK+

|________________________||________________________________|膠核膠粒膠團(tuán)膠團(tuán)的圖示式：膠粒的結(jié)構(gòu)2023/4/12第17頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一例2：AgNO3+

KI→KNO3+AgI↓

過(guò)量的AgNO3

作穩(wěn)定劑膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)表達(dá)式：[(AgI)mnAg+(n-x)NO3–]x+x

NO3–

|______________________________||_______________________________________|膠核膠粒膠團(tuán)膠團(tuán)的圖示式：膠粒的結(jié)構(gòu)2023/4/12第18頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作為憎液溶膠基本質(zhì)點(diǎn)的膠粒并非都是球形，而膠粒的形狀對(duì)膠體性質(zhì)有重要影響。質(zhì)點(diǎn)為球形的，流動(dòng)性較好；若為帶狀的，則流動(dòng)性較差，易產(chǎn)生觸變現(xiàn)象。6）膠粒的形狀膠粒的形狀2023/4/12第19頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一例如：（1）聚苯乙烯膠乳是球形質(zhì)點(diǎn)（2）V2O5

溶膠是帶狀的質(zhì)點(diǎn)（3）Fe(OH)3

溶膠是絲狀的質(zhì)點(diǎn)膠粒的形狀2023/4/12第20頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、溶膠的制備與凈化溶膠的制備

（1）分散法1.研磨法2.膠溶法3.超聲波分散法4.電弧法（2）凝聚法1.化學(xué)凝聚法2.物理凝聚法溶膠的凈化

（1）滲析法（2）超過(guò)濾法2023/4/12第21頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、溶膠的光學(xué)性質(zhì)

光散射現(xiàn)象

Tyndall效應(yīng)

Rayleigh公式

乳光計(jì)原理

濁度

超顯微鏡2023/4/12第22頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一當(dāng)光束通過(guò)分散體系時(shí)，一部分自由地通過(guò)，一部分被吸收、反射或散射?？梢?jiàn)光的波長(zhǎng)約在400~700nm之間。（1）當(dāng)光束通過(guò)粗分散體系，由于粒子大于入射光的波長(zhǎng)，主要發(fā)生反射，使體系呈現(xiàn)混濁。（2）當(dāng)光束通過(guò)膠體溶液，由于膠粒直徑小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)，主要發(fā)生散射，可以看見(jiàn)乳白色的光柱。（3）當(dāng)光束通過(guò)分子溶液，由于溶液十分均勻，散射光因相互干涉而完全抵消，看不見(jiàn)散射光。1.光散射現(xiàn)象2023/4/12第23頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一光是一種電磁波，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(xiàn)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。

分子溶液十分均勻，這種散射光因相互干涉而完全抵消，看不到散射光。

溶膠是多相不均勻體系，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。光散射的本質(zhì)2023/4/12第24頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

Tyndall效應(yīng)實(shí)際上已成為判別溶膠與分子溶液的最簡(jiǎn)便的方法。

1869年Tyndall發(fā)現(xiàn)，若令一束會(huì)聚光通過(guò)溶膠，從側(cè)面（即與光束垂直的方向）可以看到一個(gè)發(fā)光的圓錐體，這就是Tyndall效應(yīng)。其他分散體系也會(huì)產(chǎn)生一點(diǎn)散射光，但遠(yuǎn)不如溶膠顯著。Tyndall效應(yīng)2023/4/12第25頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2023/4/12第26頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

丁達(dá)爾效應(yīng)：由于溶膠的高度分散性和多相不均勻性,當(dāng)一束波長(zhǎng)大于溶膠分散相粒子尺寸的入射光照射到溶膠系統(tǒng),可發(fā)生散射現(xiàn)象－丁達(dá)爾現(xiàn)象.透鏡溶膠丁鐸爾效應(yīng)光源2023/4/12第27頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一光源光源Fe(OH)3溶膠Tyndall效應(yīng)2023/4/12第28頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一丁達(dá)爾現(xiàn)象原理2023/4/12第29頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1871年，Rayleigh研究了大量的光散射現(xiàn)象，對(duì)于粒子半徑在47nm以下的溶膠，導(dǎo)出了散射光總能量的計(jì)算公式，稱(chēng)為Rayleigh公式：式中：A入射光振幅，單位體積中粒子數(shù)入射光波長(zhǎng)，每個(gè)粒子的體積分散相折射率，分散介質(zhì)的折射率粒子r≤47nmRayleigh公式2023/4/12第30頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一從Rayleigh公式可得出如下結(jié)論：1.散射光總能量與入射光波長(zhǎng)的四次方成反比。入射光波長(zhǎng)愈短，散射愈顯著。所以可見(jiàn)光中，藍(lán)、紫色光散射作用強(qiáng)。2.分散相與分散介質(zhì)的折射率相差愈顯著，則散射作用亦愈顯著。3.散射光強(qiáng)度與單位體積中的粒子數(shù)成正比。2023/4/12第31頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一當(dāng)分散相和分散介質(zhì)等條件都相同時(shí)，Rayleigh公式可改寫(xiě)成：當(dāng)入射光波長(zhǎng)不變，保持濃度相同，保持粒子大小相同ρ為分散粒子的密度，濃度c（kg·dm-3），當(dāng)入射光波長(zhǎng)不變，代入上式可得：如果已知一種溶液的散射光強(qiáng)度和粒子半徑（或濃度），測(cè)定未知溶液的散射光強(qiáng)度，就可以知道其粒徑（或濃度），這就是乳光計(jì)。乳光計(jì)原理2023/4/12第32頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一濁度計(jì)的用處：當(dāng)光源、波長(zhǎng)、粒子大小相同時(shí)，溶膠的濃度不同，其透射光的強(qiáng)度亦不同。分散系統(tǒng)的光散射能力用濁度表示，濁度的定義為：透射光強(qiáng)度入射光強(qiáng)度樣品池長(zhǎng)度濁度濁度的物理意義，當(dāng)濁度（turbidity）2023/4/12第33頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

普通顯微鏡分辨率不高，只能分辨出半徑在200nm以上的粒子，所以看不到膠體粒子。

超顯微鏡分辨率高，可以研究半徑為5~150nm的粒子。但是，超顯微鏡觀察的不是膠粒本身，而是觀察膠粒發(fā)出的散射光。是目前研究憎液溶膠非常有用的手段之一。超顯微鏡的特點(diǎn)2023/4/12第34頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

狹縫式照射光從碳弧光源射擊，經(jīng)可調(diào)狹縫后，由透鏡會(huì)聚，從側(cè)面射到盛膠體溶液的樣品池中。超顯微鏡的目鏡看到的是膠粒的散射光。如果溶液中沒(méi)有膠粒，視野將是一片黑暗。狹縫式超顯微鏡顯微鏡可調(diào)狹縫碳弧電源膠體超顯微鏡的類(lèi)型2023/4/12第35頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

有心形聚光器

這種超顯微鏡有一個(gè)心形腔，上部視野涂黑，強(qiáng)烈的照射光通入心形腔后不能直接射入目鏡，而是在腔壁上幾經(jīng)反射，改變方向，最后從側(cè)面會(huì)聚在試樣上。目鏡在黑暗的背景上看到的是膠粒發(fā)出的的散射光。超顯微鏡的類(lèi)型2023/4/12第36頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一從超顯微鏡可以獲得哪些有用信息？（1）可以測(cè)定球狀膠粒的平均半徑。（2）間接推測(cè)膠粒的形狀和不對(duì)稱(chēng)性。例如，球狀粒子不閃光，不對(duì)稱(chēng)的粒子在向光面變化時(shí)有閃光現(xiàn)象。（3）判斷粒子分散均勻的程度。粒子大小不同，散射光的強(qiáng)度也不同。（4）觀察膠粒的布朗運(yùn)動(dòng)、電泳、沉降和凝聚等現(xiàn)象。超顯微鏡的類(lèi)型2023/4/12第37頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、溶膠的動(dòng)力性質(zhì)

Brown運(yùn)動(dòng)

膠粒的擴(kuò)散

溶膠的滲透壓

沉降平衡

高度分布定律2023/4/12第38頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1827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(dòng)。后來(lái)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(lèi)似的現(xiàn)象。人們稱(chēng)微粒的這種運(yùn)動(dòng)為布朗運(yùn)動(dòng)。但在很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，這種現(xiàn)象的本質(zhì)沒(méi)有得到闡明。1.Brown運(yùn)動(dòng)(Brownianmotion)Brown運(yùn)動(dòng)2023/4/12第39頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1903年發(fā)明了超顯微鏡，為研究布朗運(yùn)動(dòng)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(dòng)，從而能夠測(cè)出在一定時(shí)間內(nèi)粒子的平均位移。通過(guò)大量觀察，得出結(jié)論：粒子越小，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈。其運(yùn)動(dòng)激烈的程度不隨時(shí)間而改變，但隨溫度的升高而增加。Brown運(yùn)動(dòng)2023/4/12第40頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

1905年和1906年愛(ài)因斯坦（Einstein)和斯莫魯霍夫斯基（Smoluchowski)分別闡述了Brown運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)。認(rèn)為Brown運(yùn)動(dòng)是分散介質(zhì)分子以不同大小和不同方向的力對(duì)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(dòng)。隨著粒子增大，撞擊的次數(shù)增多，而作用力抵消的可能性亦大。當(dāng)半徑大于5m，Brown運(yùn)動(dòng)消失。Brown運(yùn)動(dòng)Brown運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)2023/4/12第41頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一Brown運(yùn)動(dòng)2023/4/12第42頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

Einstein認(rèn)為，溶膠粒子的Brown運(yùn)動(dòng)與分子運(yùn)動(dòng)類(lèi)似，平均動(dòng)能為3/2kT

。并假設(shè)粒子是球形的，運(yùn)用分子運(yùn)動(dòng)論的一些基本概念和公式，得到Brown運(yùn)動(dòng)的公式為：式中是在觀察時(shí)間t內(nèi)粒子沿x軸方向的平均位移；r為膠粒的半徑；η為介質(zhì)的粘度；L為阿伏加德羅常數(shù)。上式稱(chēng)為Einstein公式，它表明：若觀察時(shí)間一定，溫度越高，粒子半徑和粘度越小，則粒子的平均位移越大，即布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈。Brown運(yùn)動(dòng)2023/4/12第43頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一膠粒也有熱運(yùn)動(dòng)，因此也具有擴(kuò)散和滲透壓。只是溶膠的濃度較稀，這種現(xiàn)象很不顯著。如圖所示，在CDFE的桶內(nèi)盛溶膠，在某一截面AB的兩側(cè)溶膠的濃度不同，c1>c2。由于分子的熱運(yùn)動(dòng)和膠粒的布朗運(yùn)動(dòng)，可以觀察到膠粒從c1區(qū)向c2區(qū)遷移的現(xiàn)象，這就是膠粒的擴(kuò)散作用。2.膠粒的擴(kuò)散2023/4/12第44頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一由于膠粒不能透過(guò)半透膜，而介質(zhì)分子或外加的電解質(zhì)離子可以透過(guò)半透膜，所以有從化學(xué)勢(shì)高的一方向化學(xué)勢(shì)低的一方自發(fā)滲透的趨勢(shì)。溶膠的滲透壓可以借用稀溶液滲透壓公式計(jì)算：式中c為膠粒的濃度。由于憎液溶液不穩(wěn)定，濃度不能太大，所以測(cè)出的滲透壓及其它依數(shù)性質(zhì)都很小。溶膠的滲透壓2023/4/12第45頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一溶膠是高度分散體系，膠粒一方面受到重力吸引而下降，另一方面由于布朗運(yùn)動(dòng)促使?jié)舛融呌诰?。?dāng)這兩種效應(yīng)相反的力相等時(shí)，粒子的分布達(dá)到平衡，粒子的濃度隨高度不同有一定的梯度，如圖所示。這種平衡稱(chēng)為沉降平衡。3.沉降平衡（sedimentationequilibrium）2023/4/12第46頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一達(dá)到沉降平衡時(shí)，粒子隨高度分布的情況與氣體類(lèi)似，可以用高度分布定律。如圖所示，設(shè)容器截面積為A，粒子為球型，半徑為r，粒子與介質(zhì)的密度分別為和，在x1和x2處單位體積的粒子數(shù)分別N1，N2，g為重力加速度。對(duì)于球形粒子下降的重力為：2023/4/12第47頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一粒子以速度恒速v下沉，按斯托克斯（Stokes）所受的阻力為達(dá)到沉降平衡時(shí)，這兩種力相等，得沉降平衡2023/4/12第48頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

由公式可知粒子質(zhì)量愈大，其平衡濃度隨高度的降低亦愈大。當(dāng)達(dá)到沉降平衡時(shí)，粒子隨高度分布的情況與氣體類(lèi)似，可以用高度分布定律。沉降平衡高度分布定律2023/4/12第49頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

N1

、N2分別表示h1和h2處單位體積的粒子數(shù)，高度差h=h2-h1，若粒子的的密度遠(yuǎn)大于介質(zhì)的密度，則粒子的摩爾質(zhì)量,則上式可表示為沉降平衡2023/4/12第50頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一粒子越小，粒子濃度降低一半的高度越大，體系越穩(wěn)定。氧的濃度在離地面5公里處為地面氧的濃度的一半，所以登山運(yùn)動(dòng)員要背氧氣筒。對(duì)于多級(jí)分散體系，我們無(wú)法測(cè)出單個(gè)粒子的沉降速度，但可以求出某一定大小粒子所占的百分含量（通常所說(shuō)的粒子分布）稱(chēng)為沉降分析。綜上所述：動(dòng)力穩(wěn)定性是溶膠區(qū)別于粗分散系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。沉降平衡2023/4/12第51頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一分散系統(tǒng)粒子直徑/m粒子濃度降低一半的高度h1/2/m氧氣

2.7×10-10

5×103金溶膠

1.68×10-9

2.15金溶膠

8.35×10-9

2.5×10-2粗分散金溶膠

1.86×10-7

2×10-7藤黃懸浮體

2.30×10-7

3×10-5在不同的分散系中粒子的濃度按高度的分布沉降平衡2023/4/12第52頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一膠粒帶電的本質(zhì)電動(dòng)現(xiàn)象（2）電滲（3）流動(dòng)電勢(shì)（4）沉降電勢(shì)雙電層動(dòng)電電位(1)電泳Tiselius電泳儀界面移動(dòng)電泳儀顯微電泳儀區(qū)帶電泳五、溶膠的電學(xué)性質(zhì)2023/4/12第53頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一膠粒帶電的本質(zhì)

（1）膠粒在形成過(guò)程中，膠核優(yōu)先吸附某種離子，使膠粒帶電。（2）離子型固體電解質(zhì)形成溶膠時(shí)，由于正、負(fù)離子溶解量不同，使膠粒帶電。例如：將AgI制備溶膠時(shí)，由于Ag+較小，活動(dòng)能力強(qiáng)，比I-容易脫離晶格而進(jìn)入溶液，使膠粒帶負(fù)電。例如：在AgI溶膠的制備過(guò)程中，如果AgNO3過(guò)量，則膠核優(yōu)先吸附Ag+離子，使膠粒帶正電；如果KI過(guò)量，則優(yōu)先吸附I-離子，膠粒帶負(fù)電。2023/4/12第54頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）可電離的大分子溶膠，由于大分子本身發(fā)生電離，而使膠粒帶電。膠粒帶電的本質(zhì)

例如蛋白質(zhì)分子，有許多羧基和胺基，在pH較高的溶液中，離解生成P–COO-離子而負(fù)帶電；在pH較低的溶液中，生成P-NH3+離子而帶正電。在某一特定的pH條件下，生成的-COO-和-NH3+數(shù)量相等，蛋白質(zhì)分子的凈電荷為零，這pH稱(chēng)為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。2023/4/12第55頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一膠粒在重力場(chǎng)作用下發(fā)生沉降，而產(chǎn)生沉降電勢(shì)；帶電的介質(zhì)發(fā)生流動(dòng)，則產(chǎn)生流動(dòng)電勢(shì)。這是因動(dòng)而產(chǎn)生電。以上四種現(xiàn)象都稱(chēng)為電動(dòng)現(xiàn)象。由于膠粒帶電，而溶膠是電中性的，則介質(zhì)帶與膠粒相反的電荷。在外電場(chǎng)作用下，膠粒和介質(zhì)分別向帶相反電荷的電極移動(dòng)，就產(chǎn)生了電泳和電滲的電動(dòng)現(xiàn)象，這是因電而動(dòng)。1.電動(dòng)現(xiàn)象2023/4/12第56頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一影響電泳的因素有：帶電粒子的大小、形狀；粒子表面電荷的數(shù)目；介質(zhì)中電解質(zhì)的種類(lèi)、離子強(qiáng)度，pH值和粘度；電泳的溫度和外加電壓等。帶電膠?；虼蠓肿釉谕饧与妶?chǎng)的作用下向帶相反電荷的電極作定向移動(dòng)的現(xiàn)象稱(chēng)為電泳。從電泳現(xiàn)象可以獲得膠粒或大分子的結(jié)構(gòu)、大小和形狀等有關(guān)信息。1）電泳（electrophoresis）2023/4/12第57頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一在外加電場(chǎng)作用下，帶電的介質(zhì)通過(guò)多孔膜或半徑為1~10nm的毛細(xì)管作定向移動(dòng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電滲。外加電解質(zhì)對(duì)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。2）電滲（electro-osmosis)2023/4/12第58頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一當(dāng)固體與液體接觸時(shí)，可以是固體從溶液中選擇性吸附某種離子，也可以是固體分子本身發(fā)生電離作用而使離子進(jìn)入溶液，以致使固液兩相分別帶有不同符號(hào)的電荷，在界面上形成了雙電層的結(jié)構(gòu)。

對(duì)于雙電層的具體結(jié)構(gòu)，一百多年來(lái)不同學(xué)者提出了不同的看法。最早于1879年Helmholz提出平板型模型；1910年Gouy和1913年Chapman修正了平板型模型，提出了擴(kuò)散雙電層模型；后來(lái)Stern又提出了Stern模型。2.雙電層（doublelayer)2023/4/12第59頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一亥姆霍茲認(rèn)為固體的表面電荷與溶液中帶相反電荷的（即反離子）構(gòu)成平行的兩層，如同一個(gè)平板電容器。整個(gè)雙電層厚度為0

。

固體表面與液體內(nèi)部的總的電位差即等于熱力學(xué)電勢(shì)0，在雙電層內(nèi)，熱力學(xué)電勢(shì)呈直線(xiàn)下降。在電場(chǎng)作用下，帶電質(zhì)點(diǎn)和溶液中的反離子分別向相反方向運(yùn)動(dòng)。

這模型過(guò)于簡(jiǎn)單，由于離子熱運(yùn)動(dòng)，不可能形成平板電容器。平板型模型2023/4/12第60頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

Gouy和Chapman認(rèn)為，由于正、負(fù)離子靜電吸引

和熱運(yùn)動(dòng)兩種效應(yīng)的結(jié)果，溶液中的反離子只有一部

分緊密地排在固體表面附近，相距約一、二個(gè)離子厚

度稱(chēng)為緊密層；另一部分離子按一定的濃度梯度擴(kuò)散到本體溶液中，離子的分布可用玻茲曼公式表示，稱(chēng)為擴(kuò)散層。雙電層由緊密層和擴(kuò)散層構(gòu)成。移動(dòng)的切動(dòng)面為AB面。擴(kuò)散雙電層模型2023/4/12第61頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一擴(kuò)散雙電層模型2023/4/12第62頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

Stern對(duì)擴(kuò)散雙電層模型作進(jìn)一步修正。他認(rèn)為吸附在固體表面的緊密層約有一、二個(gè)分子層的厚度，后被稱(chēng)為Stern層；由反號(hào)離子電性中心構(gòu)成的平面稱(chēng)為Stern平面。Stern模型2023/4/12第63頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一由于離子的溶劑化作用，膠粒在移動(dòng)時(shí)，緊密層會(huì)結(jié)合一定數(shù)量的溶劑分子一起移動(dòng)，所以滑移的切動(dòng)面由比Stern層略右的曲線(xiàn)表示。從固體表面到Stern平面，電位從0直線(xiàn)下降為

。Stern模型2023/4/12第64頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一在Stern模型中，帶有溶劑化層的滑移界面與溶液之間的電位差稱(chēng)為電位。電動(dòng)電勢(shì)亦稱(chēng)為ζ電勢(shì)。在擴(kuò)散雙電層模型中，切動(dòng)面AB與溶液本體之間的電位差為電位；電位總是比熱力學(xué)電位低，外加電解質(zhì)會(huì)使電位變小甚至改變符號(hào)。只有在質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)時(shí)才顯示出電位，所以又稱(chēng)電動(dòng)電勢(shì)。帶電的固體或膠粒在移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)的切動(dòng)面與液體本體之間的電位差稱(chēng)為電動(dòng)電勢(shì)。電動(dòng)電勢(shì)（electrokineticpotential）2023/4/12第65頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

電動(dòng)電勢(shì)外加電解質(zhì)對(duì)電勢(shì)的影響2023/4/12第66頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一流動(dòng)電勢(shì)示意圖膠粒表面雙電層結(jié)構(gòu)示意圖

電動(dòng)電勢(shì)電動(dòng)電勢(shì)2023/4/12第67頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一AgI膠團(tuán)的剖面結(jié)構(gòu)圖緊密層膠核固體表面膠粒擴(kuò)散層斯特恩面滑動(dòng)面電動(dòng)電勢(shì)2023/4/12第68頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一通過(guò)電泳和電滲可以測(cè)定ζη介質(zhì)的粘度u電泳或電滲的速度E電勢(shì)梯度ε0

和ε分別為真空相對(duì)介電常數(shù)和介質(zhì)介電常數(shù)電動(dòng)電勢(shì)2023/4/12第69頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一六、溶膠的流變性質(zhì)

黏度

黏度測(cè)定

2023/4/12第70頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一粘度：液體流動(dòng)時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的內(nèi)摩擦力切變：各層液體流速的大小隨距離y而變。這種形變稱(chēng)為切變，也稱(chēng)為切速率，用表示。單位流體面積所受到的推力(F/A)稱(chēng)為切力。高分子溶液的粘度2023/4/12第71頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.黏度

以切力對(duì)切速率作圖，得到的曲線(xiàn)稱(chēng)為流變曲線(xiàn)

圖9-10流變曲線(xiàn)的類(lèi)型

a為牛頓型、b為塑性型、c為假塑性型、d為脹性型體系。

曲線(xiàn)上任何一點(diǎn)的黏度是這一點(diǎn)上的切力與切速率的比值，這種黏度稱(chēng)為視黏度。塑性體系和假塑性體系具有切稀作用，隨切力的增加，黏度降低；脹性體系具有切稠作用。2023/4/12第72頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一黏度2023/4/12第73頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一牛頓粘性流動(dòng)定律

流變曲線(xiàn)

用F/A（切力）對(duì)切速率dv/dy作圖，所得到的曲線(xiàn)。F/A（切力）與切速率dv/dy的比值稱(chēng)為表觀粘度。下面a,b,c,d,圖，都是流體的流變曲線(xiàn)圖（a）為牛頓流體，如水，甘油，低粘度的油等。（b,c,d,）都為非牛頓流體，如甲基纖維素鈉，藻蛋白酸鈉，木質(zhì)素磺酸鈉等的溶液。其中（b）代表了如油墨、牙膏、油漆等塑性型流體的流變曲線(xiàn)，此類(lèi)物質(zhì)在當(dāng)切力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，才產(chǎn)生流變性，這一切力值，稱(chēng)為屈服值或塑變值。2023/4/12第74頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.黏度測(cè)定

毛細(xì)管流動(dòng)法η=κρt

(9-9)2023/4/12第75頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一黏度測(cè)定

轉(zhuǎn)筒法

圖9-12轉(zhuǎn)筒式黏度計(jì)θ=κηω(9-10)θ—偏轉(zhuǎn)度；ω—角速度κ—儀器常數(shù)，可用已知黏度的液體預(yù)先測(cè)得2023/4/12第76頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

七、溶膠的穩(wěn)定性和聚沉作用溶膠的穩(wěn)定性

影響溶膠穩(wěn)定性的因素

聚沉值與聚沉能力

Schulze-Hardy規(guī)則

電解質(zhì)對(duì)溶膠穩(wěn)定性的影響

不同膠體的相互作用 敏化作用 金值 2023/4/12第77頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.溶膠的穩(wěn)定性理論DLVO理論：1941年德查金(Darjaguin)和郎道(Landau)1948年維韋(Verwey)和奧弗比克(Overbeek)提出,較好解釋帶電溶膠穩(wěn)定的原因溶膠穩(wěn)定重要因素：分散相粒子帶電、溶劑化作用、布朗運(yùn)動(dòng)或熱運(yùn)動(dòng)2023/4/12第78頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

膠團(tuán)間存在斥力勢(shì)能，亦存在吸力勢(shì)能。吸力：膠團(tuán)間遠(yuǎn)程范德華力。與距離的一次或二次方成反比。膠團(tuán)相互作用示意圖斥力：膠團(tuán)擴(kuò)散層重疊，破壞雙電層中反離子平衡分布及雙電層的靜電平衡而產(chǎn)生。++++++++----------++++++++----------++++++++----------++++++++----------DLVO理論2023/4/12第79頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一斥力勢(shì)、吸力勢(shì)及總勢(shì)能隨粒子間距而變吸力勢(shì)EA，斥力勢(shì)ER及隨粒子間距而變。斥力勢(shì)ER、吸力勢(shì)EA和總勢(shì)能E曲線(xiàn)圖2023/4/12第80頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一膠體穩(wěn)定或聚沉

取決于斥力勢(shì)和吸力勢(shì)的相對(duì)大小調(diào)整電解質(zhì)濃度，可改變ER和EA膠體穩(wěn)定：

ER>EA時(shí)且足以阻止由于布朗運(yùn)動(dòng)使粒子相互粘結(jié)聚沉：粒子間ER<EA

時(shí)相互靠攏2023/4/12第81頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

調(diào)整電解質(zhì)濃度，可得相對(duì)穩(wěn)定的膠體電解質(zhì)濃度對(duì)EA影響不大，但對(duì)ER影響明顯。粒子能量大時(shí)粒子克服勢(shì)壘Emax形成結(jié)構(gòu)緊密和穩(wěn)定的聚沉物，即永久性聚沉或不可逆聚沉永久性聚沉2023/4/12第82頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一粒子能量小時(shí)粒子無(wú)法越勢(shì)壘Emax而形疏松沉積物，但不穩(wěn)定，條件改變可重新形成溶膠。粒子較大或形狀不對(duì)稱(chēng)時(shí)易出現(xiàn)！疏松沉積物2023/4/12第83頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.影響溶膠穩(wěn)定性的因素2） 濃度的影響。

濃度增加，粒子碰撞機(jī)會(huì)增多。3） 溫度的影響。

溫度升高，粒子碰撞機(jī)會(huì)增多，碰撞強(qiáng)度增加。4） 膠體體系的相互作用。 帶不同電荷的膠粒互吸而聚沉。1） 外加電解質(zhì)的影響。 這影響最大，主要影響膠粒的帶電情況，使電位下降，促使膠粒聚結(jié)。2023/4/12第84頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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

所需電解質(zhì)的最小濃度。從已知的表值 可見(jiàn)，對(duì)同一溶膠，外加電解質(zhì)的離子 價(jià)數(shù)越低，其聚沉值越大。聚沉能力 是聚沉值的倒數(shù)。聚沉值越大的電解質(zhì)， 聚沉能力越??；反之，聚沉值越小的 電解質(zhì)，其聚沉能力越強(qiáng)。2023/4/12第85頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一不同電解質(zhì)對(duì)正溶膠的聚沉值/（mmol·dm-3）聚沉值與聚沉能力2023/4/12第86頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一不同電解質(zhì)對(duì)負(fù)溶膠的聚沉值/（mmol·dm-3）聚沉值與聚沉能力2023/4/12第87頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一Schulze-Hardy規(guī)則聚沉能力主要決定于膠粒帶相反電荷的離子的價(jià)數(shù)。聚沉值與異電性離子價(jià)數(shù)的六次方成反比，c∝1/Z6這就是Schulze-Hardy規(guī)則。例如，對(duì)于給定的溶膠，異電性離子分別為一、二、三價(jià)，則聚沉值的比例為： 1001.60.14

即為：2023/4/12第88頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（1） 與膠粒帶相反電荷的離子的價(jià)數(shù)影響最大，價(jià)數(shù)越高，聚沉能力越強(qiáng)。（2）與膠粒帶相反電荷的離子就是價(jià)數(shù)相同，其聚沉能力也有差異。電解質(zhì)對(duì)溶膠穩(wěn)定性的影響例如，對(duì)膠粒帶負(fù)電的溶膠，一價(jià)陽(yáng)離子硝酸鹽的聚沉能力次序?yàn)椋篐+>Cs+>Rb+>NH4+>K+>Na+>Li+

對(duì)帶正電的膠粒，一價(jià)陰離子的鉀鹽的聚沉能力次序?yàn)椋篎->Cl->Br->NO3->I-

這種次序稱(chēng)為感膠離子序（lyotropicseries)。2023/4/12第89頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）有機(jī)化合物的離子都有很強(qiáng)的聚沉能力，這可

能與其具有強(qiáng)吸附能力有關(guān)。（4）當(dāng)與膠體帶相反電荷的離子相同時(shí)，則另一同

性離子的價(jià)數(shù)也會(huì)影響聚沉值，價(jià)數(shù)愈高，聚沉能力

愈低。這可能與這些同性離子的吸附作用有關(guān)。例如，對(duì)亞鐵氰化銅溶膠的聚沉值：KBr為27.5。而K4[Fe(CN)6]為260.0

。

電解質(zhì)對(duì)溶膠穩(wěn)定性的影響2023/4/12第90頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一不同膠體的相互作用在憎液溶膠中加入某些大分子溶液，加入的量不同，

會(huì)出現(xiàn)兩種情況：將膠粒帶相反電荷的溶膠互相混合，也會(huì)發(fā)生聚沉。與加入電解質(zhì)情況不同的是，當(dāng)兩種溶膠的用量恰能使其所帶電荷的量相等時(shí)，才會(huì)完全聚沉，否則會(huì)不完全聚沉，甚至不聚沉。加入大分子溶液太少時(shí)，會(huì)促使溶膠的聚沉，稱(chēng)為敏化作用；當(dāng)加入大分子溶液的量足夠多時(shí)，會(huì)保護(hù)溶膠不聚沉，常用金值來(lái)表示大分子溶液對(duì)金溶液的保護(hù)能力。2023/4/12第91頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一當(dāng)加入的大分子物質(zhì)的量不足時(shí)，憎液溶膠的膠

粒粘附在大分子上，大分子起了一個(gè)橋梁作用，把膠

粒聯(lián)系在一起，使之更容易聚沉。1.敏化作用例如，對(duì)SiO2進(jìn)行重量分析時(shí)，在SiO2的溶膠中加入少量明膠，使SiO2的膠粒粘附在明膠上，便于聚沉后過(guò)濾，減少損失，使分析更準(zhǔn)確。不同膠體的相互作用2023/4/12第92頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

齊格蒙第提出的金值含義：

為了保護(hù)10cm30.006%的金溶膠，在加入1cm3

10%NaCl溶液后不致聚沉，所需高分子的最少質(zhì)量稱(chēng)為金值，一般用mg表示。當(dāng)憎液溶膠中加入足量大分子溶液后，大分子吸附

在膠粒周?chē)鸬奖Ｗo(hù)溶膠的作用。用“金值”作為大分

子化合物保護(hù)金溶膠能力的一種量度，金值越小，保護(hù)

劑的能力越強(qiáng)。2.金值（goldnumber)

不同膠體的相互作用2023/4/12第93頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一作用溶膠電解質(zhì)及聚沉值加和作用As2S3c(NaCl)40%c(KCl)60%敏化作用Auc(LiCl)20%c(CeCl3)36%對(duì)抗作用As2S3c(LiCl)25%c(MgCl2)200%不同膠體的相互作用2023/4/12第94頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一不同膠體的相互作用2023/4/12第95頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一八、乳狀液兩種乳狀液——O/W型和W/O型乳狀液乳化劑的作用乳狀液的不穩(wěn)定性——分層變型和破乳2023/4/12第96頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一兩種乳狀液兩種乳狀液——O/W型和W/O型乳狀液乳狀液是由一種液體以極小的液滴形式分散在另一種與其不混溶的液體中所構(gòu)成如果是“油”分散在水中所形成，稱(chēng)為水包油乳狀液，用符號(hào)油/水（或O/W）表示如果是“水”分散在油中所形成，稱(chēng)為油包水乳狀液，用符號(hào)水/油（或W/O）表示被分散的相稱(chēng)為內(nèi)相，是不連續(xù)的；而作為分散介質(zhì)的相稱(chēng)為外相，是連續(xù)的2023/4/12第97頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一兩種乳狀液——O/W型和W/O型乳狀液

確定乳狀液的類(lèi)型，一般有稀釋法、染色法和電導(dǎo)法等幾種（1）稀釋法：乳狀液能為其外相液體所稀釋?zhuān)?）染色法（3）電導(dǎo)法：以水為外相的O/W型乳狀液有較好的電導(dǎo)性能，而W/O型乳狀液的電導(dǎo)性能很差。將微量的油溶性染料加到乳狀液中，若整個(gè)乳狀液帶有顏色，則是W/O型乳狀液，如只有小液滴帶有顏色，則是O/W型乳狀液。2023/4/12第98頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一乳化劑的作用為了形成穩(wěn)定的乳狀液所必須加的第三組分通常稱(chēng)為乳化劑，是人工合成的表面活性劑。（1）界面能量降低說(shuō)影響乳狀液類(lèi)型的理論，主要有：若構(gòu)成O/W型若構(gòu)成W/O型2023/4/12第99頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（2）乳化劑的分子構(gòu)型影響乳狀液的構(gòu)型一價(jià)金屬皂形成O/W型，而二價(jià)金屬皂，則形成W/O型W/O型O/W型水油（a）水油（b）2023/4/12第100頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）乳化劑溶解度的影響定溫下，將乳化劑在水相和油相中的溶解度之比定義為分配系數(shù)分配系數(shù)比較大時(shí)，容易得到O/W型乳狀液，分配系數(shù)越大，O/W型乳狀液越穩(wěn)定。分配系數(shù)比較小時(shí)，則為W/O型乳狀液，分配系數(shù)越小，W/O型乳狀液越穩(wěn)定。溶解度規(guī)則比楔子理論具有更普遍意義2023/4/12第101頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（4）兩相體積的影響如果分散相均為大小一致的不變形的球形液滴，最緊密堆積的液珠體積只能占總體積的73.02%，如果大于74.02%，乳狀液就會(huì)破壞變型如果水的體積小于26%，只能形成W/O型乳狀液若水的體積大于74%，則只能形成O/W型乳狀液若水的體積介于26%-74%之間，則O/W型和W/O型的兩種乳狀液都有形成可能。2023/4/12第102頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一乳狀液的不穩(wěn)定性——分層變型和破乳乳狀液的不穩(wěn)定性，表現(xiàn)為分層、變型和破乳（1）分層：這往往是破乳的前導(dǎo)（2）變型：是指乳狀液由O/W型變?yōu)閃/O型（或反之）影響變型的因素有：改變?nèi)榛瘎?，變更兩相的體積比，改變溫度以及外加電解質(zhì)等離子的價(jià)數(shù)對(duì)變型所需要電解質(zhì)的濃度有很大影響。電解質(zhì)的變型能力可按如下的次序排列：2023/4/12第103頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）破乳破乳與分層不同，是使兩種液體完全分離破乳的過(guò)程分兩步實(shí)現(xiàn)：第一步是絮凝，分散相的液珠聚集成團(tuán)

第二步是聚結(jié)，在團(tuán)中各液滴相互合并成大液珠，最后聚沉分離。破乳的方法很多，如加熱破乳、高壓電破乳、過(guò)濾破乳、化學(xué)破乳等。乳狀液的不穩(wěn)定性——分層變型和破乳2023/4/12第104頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一九、凝膠凝膠的分類(lèi)凝膠的形成凝膠的性質(zhì)2023/4/12第105頁(yè)，共117頁(yè)，2023年，2月20日，星期一凝膠是固-液或固-氣所形成的一種分散系統(tǒng)，其中分散相粒子相互連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分散介質(zhì)填充于其間。如果凝膠溶液的濃度足夠大，在久置過(guò)程中就會(huì)失去流動(dòng)性而成為半固體狀態(tài)的“膠凍”由凝膠自動(dòng)形成膠凍的過(guò)程稱(chēng)為膠凝新制成的凝膠都含有大量的液體(液體含量在95%以上)。若液體是水，則該凝膠稱(chēng)為