胶体溶液的稳定性
24 溶胶的稳定性
因此平常说的Vander waals主要指色散力。
诱导力
诱导偶极之间的相互作用。此种模式只在瞬间存在， 下一个瞬间又有新的排列产生，这种作用是非极性 气体凝结的原因。
偶极力
具永久偶极的分子倾向于将 极性反向排列，使得固相物
两种离子——偶极作用
质有最大的引力。
分子间的长程vander Waals引力
扩散双电层的稳定作用是主要因素
影响溶胶稳定性的因素有：
（1）外加电解质的影响，这种影响最大，主要影响胶粒的 带电情况，使 电位下降，促使胶粒聚结。 （2）浓度的影响，浓度增加，粒子碰撞机会增多。 （3）温度的影响，温度升高，粒子碰撞机会增多，碰撞强 度增加。
（4）胶体体系的相互作用，带不同电荷的胶粒相互吸而聚
若两个体积相等的球形粒子，当两球表面之间的距离H 比粒子
半径 r 小的多时，两粒子之间的相互引力势能 （������������ ） 为
a r
H0
a r
������������ =
VA
������ ������ − （2r>>H0) 12 ������
VA
1 H0
H0
长程力
VA A
A—哈梅克常数；与密度、极化率有关
胶粒表面双电层的稳定作用——胶体的聚结稳定性 胶团靠近到与双电层的扩散层重叠时，出现静电斥力，胶团靠
的越近，斥力越大，斥力大于引力时，碰撞的胶粒重新分开 —
—聚结稳定性
IV. 溶剂化的稳定作用
胶粒表面吸附离子及反离子有一定的机械
强度和弹性，能阻止胶粒聚结。
分散介质与分散相性质越接近，哈梅克常数越小，引力
位能越小，体系越稳定。
分散介质对引力位能的影响
胶体稳定性名词解释
胶体稳定性名词解释胶体稳定性名词解释：指的是溶液中的微粒能长期稳定存在于溶液中，而不会聚结成大颗粒。
以及它们在胶体状态下具有稳定性、分散性和增稠性的特点。
如蛋白质溶液在常温下呈胶体状态，因此在通常的溶液状态下，这些胶体微粒是很稳定的，在稀释时也不会聚沉。
但当其浓度较高时，由于胶体微粒吸附水分子，使得微粒的浓度变小，故形成了稳定的胶体状态。
微粒的稳定性有两种类型：非均相性和均相性。
在非均相系统中，物理的或化学的作用可以使分散相或胶体聚集起来形成大的颗粒;在均相系统中，分散相或胶体只在一定条件下才聚集成大颗粒。
前者称为均相性胶体稳定性，后者称为非均相性胶体稳定性。
胶体的稳定性有些来自分散介质本身，有些来自微粒的性质，如尺寸、形状、电荷等。
胶体粒子在不同的条件下可表现出不同的稳定性，如当溶液处于静止状态时，微粒将表现出很强的稳定性;当微粒间的距离增大到某一数值时，所有微粒都将表现出相同的稳定性;随着微粒直径的减小，稳定性逐渐增加。
可见，颗粒粒子的尺寸对其稳定性有重要影响。
一般说来，微粒越小，越容易获得足够的稳定性。
胶体是一种很稳定的微粒群，常用来描述一种无固定形状的、或既有固定形状又有流动性的分散系统。
1、物理稳定性2、化学稳定性3、热稳定性4、生物稳定性5、光学稳定性6、电学稳定性7、磁学稳定性8、放射学稳定性9、相对稳定性10、光化学稳定性11、辐射学稳定性12、空化学稳定性13、动力学稳定性14、能量学稳定性15、静电学稳定性16、溶解学稳定性17、凝聚学稳定性18、界面学稳定性19、老化学稳定性20、输运学稳定性21、毒理学稳定性22、环境学稳定性23、免疫学稳定性24、生态学稳定性25、输血学稳定性26、神经学稳定性27、眼科学稳定性28、麻醉学稳定性29、心脑血管病防治稳定性30、分析化学稳定性31、文献信息传递稳定性32、生物学稳定性33、食品卫生学稳定性34、医学检验稳定性35、其他学科稳定性36、病例组织学鉴定37、临床化学试剂稳定性38、临床放射学稳定性39、医院感染控制稳定性40、肿瘤预防学稳定性41、卫生化学稳定性。
胶体的稳定性和聚沉作用
胶体的稳定性和聚沉作用摘要：化学物品胶体已经广泛应用于现代生活，了解胶体的稳定性和聚沉作用对于我们高效利用有很大帮助。
关键词：稳定性胶体聚沉电解质溶胶的稳定根据胶体的各种性质。
溶胶稳定的原因可归纳为:（1）溶胶的动力稳定性胶粒因颗粒很小，布朗运动较强，能克服重力影响不下沉而保持均匀分散。
这种性质称为溶胶的动力稳定性。
影响溶胶动力稳定性的主要因素是分散度。
分散度越大，颗粒越小，布朗运动越剧烈，扩散能力越强，动力稳定性就越大，胶粒越不溶易下沉。
此外分散介质的粘度越大，胶粒与分散介质的密度差越小，溶胶的动力稳定性也越大，胶粒也越不溶易下沉。
(2) 胶粒带电的稳定作用下图表示的是一个个胶团。
蓝色虚线圆是扩散层的边界，虚线圆以外没有净电荷，呈电中性。
因此，当两个胶团不重迭时，如左图，它们之间没有静电作用力，只有胶粒间的引力，这种引力与它们之间距离的三次方成反比，这和分子之间的作用力（分子之间的作用力与分子之间距离的六次方成反比）相比，是一种远程力，这种远程力驱使胶团互相靠近。
当两个胶团重迭时，如右图，它们之间就产生静电排斥力。
重叠越多，静电排斥力越大。
如果静电排斥力大于胶粒之间的吸引力，两胶粒相撞后又分开，保持了溶胶的稳定。
胶粒必须带有一定的电荷才具有足够的静电排斥力，而胶粒的带电量与ζ电势的绝对值成正比。
因此，胶粒具有一定的ζ电势是胶粒稳定的主要原因。
(3) 溶剂化的稳定作用物质和溶剂之间所起的化合作用称为溶剂化，溶剂若为水，则称水化。
憎液溶胶的胶核是憎水的，但它吸附的离子都是水化的，因此增加了胶粒的稳定性。
由于紧密层和分散层中的离子都是水化的，这样在胶粒周围形成了水化层。
实验证明，水化层具有定向排列结构，当胶粒接近时，水化层被挤压变形，它有力图恢复定向排列结构的能力，使水化层具有弹性，这成了胶粒接近时的机械阻力，防止了溶胶的聚沉。
以上影响溶胶稳定的三种因素中，尤以带电因素最重要。
溶胶的聚沉溶胶中的分散相颗粒相互聚结而变大，以至最后发生沉降的现象称为聚沉。
大一化学溶液与胶体知识点
大一化学溶液与胶体知识点在大一的化学学习中，溶液与胶体是两个重要的概念。
本文将详细介绍溶液和胶体的定义、特点、分类以及相关的知识点。
一、溶液的定义和特点溶液是由溶质和溶剂组成的一种均匀混合物。
其中，溶质是指能够被溶解的物质，溶剂是指能够溶解其他物质的介质。
溶液具有以下特点：1. 透明度：溶液通常呈透明状态，能够使光线通过。
2. 溶解度：溶液中溶质的溶解度是指单位溶剂中最多能溶解多少溶质。
不同的溶质在不同的溶剂中具有不同的溶解度。
3. 浓度：溶液的浓度是指单位溶液中溶质的量。
常用的浓度单位包括摩尔浓度和质量浓度等。
二、溶液的分类根据溶剂的性质，溶液可以分为以下几种类型：1. 水溶液：以水作为溶剂的溶液称为水溶液。
例如，盐水和糖水都属于水溶液。
2. 非水溶液：以非水溶剂作为介质的溶液称为非水溶液。
例如，乙醇溶液和二氧化碳溶液都属于非水溶液。
3. 气溶液：气体在液体中的溶液称为气溶液。
例如，碳酸氢钠溶液中的二氧化碳就是气体在水中的溶液。
三、胶体的定义和特点胶体是介于溶液与悬浊液之间的一种混合态物质。
在胶体中，溶质以极微小颗粒的形式分散在溶剂中，且能够长时间保持均匀分散状态。
胶体的特点包括：1. 稳定性：胶体具有较好的稳定性，即能够长时间保持分散状态，不易发生沉淀。
2. 散射性：胶体溶液能够散射光线，呈现浑浊的外观。
3. 过滤性：胶体溶液不能通过常规的过滤器进行过滤，只能通过特殊的方法进行分离。
四、胶体的分类根据溶剂与溶质的相态、形状和粒径大小等，胶体可以分为以下几种类型：1. 溶胶：溶剂为液体，溶质为固体的胶体称为溶胶。
例如，颜料溶液就是一种溶胶。
2. 凝胶：在溶胶基础上，加入适量的胶态剂后形成的胶体称为凝胶。
凝胶具有较高的黏稠度和凝固性质，可以保持形状。
3. 乳胶：溶剂为液体，溶质为固体或液体的胶体称为乳胶。
例如，牛奶是由水、脂肪、蛋白质等组成的乳胶。
4. 气溶胶：溶剂为气体，溶质为固体或液体的胶体称为气溶胶。
胶体聚沉的三个条件
胶体聚沉的三个条件胶体聚沉是指在胶体溶液中，胶体粒子之间发生相互作用，导致粒子聚集并沉降的过程。
胶体聚沉的三个条件包括：稳定性降低、相互作用增强和聚集速率加快。
1. 稳定性降低稳定性是指胶体溶液中胶体粒子保持分散状态的能力。
当稳定性降低时，胶体粒子之间的排斥力减弱，使得粒子更容易发生聚集和沉降。
1.1 pH值变化溶液中的酸碱度可以影响胶体颗粒表面电荷的变化，进而影响颗粒之间的静电排斥力。
当pH值发生改变时，会导致电荷中和或重组，使得静电排斥力减小或消失。
这样一来，颗粒之间就会更容易发生吸引力，并开始聚集。
1.2 温度变化温度对于溶液中颗粒之间相互作用的强度有很大影响。
随着温度升高，溶液中的颗粒热运动加剧，使得胶体粒子之间的吸引力增强。
这种增强的吸引力会导致胶体粒子更容易聚集并沉降。
1.3 盐浓度变化溶液中的盐浓度可以改变溶液中离子的浓度，从而影响胶体粒子表面电荷的分布。
当盐浓度升高时，离子会与胶体粒子表面上的电荷相互作用，减弱电荷效应。
这样一来，颗粒之间的静电排斥力减小，使得聚集和沉降更容易发生。
2. 相互作用增强相互作用是指胶体溶液中颗粒之间发生的各种力量和作用方式。
当相互作用增强时，胶体粒子之间的吸引力或排斥力增大，导致更多颗粒聚集并沉降。
2.1 范德华力范德华力是指非极性分子或原子之间由于电荷不均匀而产生的吸引力。
在胶体溶液中，范德华力可以使非极性胶体粒子之间发生吸引作用，促进聚集和沉降。
2.2 双层电荷作用双层电荷是指胶体粒子表面上的电荷分布情况。
当胶体溶液中的离子浓度或pH值发生变化时，会导致双层电荷的分布发生改变。
这种改变可以增强或减弱胶体粒子之间的静电相互作用，从而影响聚集和沉降的程度。
2.3 氢键和离子键氢键和离子键是一种较强的化学键，能够在胶体溶液中产生较强的吸引力。
当溶液中存在适当的氢键供体和受体或离子配对时，这些键能够促进胶体颗粒之间的相互作用并导致聚集沉降。
3. 聚集速率加快聚集速率是指胶体粒子聚集并沉降的速度。
胶体稳定性的DLVO 理论
65胶体稳定性的DLVO 理论胶体(憎液溶胶)是一个高度分散的系统，它有很大的表面自由能，且具有自发降低表面自由能的倾向，这就是说，在本质上，憎液溶液胶属于热力学不稳定系统。
某些物理条件的改变，特别是电解质的加入，会显著地影响它的稳定性，使它聚集而沉淀。
早在一个世纪前，Schulze(舒尔茨)和Hardy(哈迪)就经验发现，异号离子的电荷数对溶胶的聚沉影响很大。
电荷数(价数)愈高，聚沉能力愈大。
如果将使溶胶聚沉的电解质最低浓度称为聚沉值，则一价、二价和三价异号离子的聚沉值之比约为66)31(:)21(:1，这个规律称为Schulze —Hardy 规则。
怎样解释这个规则，就成了胶体稳定性理论必须面对的首要任务。
直到上个世纪的四十年代，这个问题才被两位前苏联学者Дерягин(杰里亚金)、Ландау(朗道)和两位荷兰学者Verwey(弗威)和Overbeek(奥弗比克)所解决，因此，称为DLVO 理论。
本专题就专门来介绍这个理论。
鉴于理论是建立在数学解析的基础上，下面的介绍只取推导的结果，而将介绍的重心放在物理意义上。
1．DLVO 理论这个理论完全着眼于溶胶粒子的作用势能与粒子间距的关系。
认为粒子间存在着两个相互制约的作用力，一是van der Waals 引力，它要使粒子兼并而聚沉。
另一是扩散双电层重迭所引起的静电斥力，它是维护溶胶稳定的原因。
因此，溶胶是否能够相对地稳定就取决于这两种力谁占据优势，DLVO 理论的首要任务便是分别计算粒子之间的引力和斥力势能与粒子间距的定量关系。
(1) 粒子间的van der Waals 引力势能如所周知，分子之间是存在短程的van der Waals 引力的，这种力的大小与分子间距的7次方成反比。
它包括分子间的偶极—偶极作用，偶极与诱导偶极的作用和分子间的色散作用。
后者亦称London 力，在胶体中常常起着主要的作用，量子力学算得，London 力的引力势能与分子间距的关系可由下式表示662A 43−−−=−=x x h V βνα (65-1) 式中h 为Planck 常数, ν为分子的特征振动频率，α为分子的极化率，x 为分子间距，负号表示吸引。
简述溶胶稳定的原因
简述溶胶稳定的原因在化学实验中，为了区别两种物质是否溶解在同一溶液中，常常采用分别加入沉淀剂和溶剂，使其成为不溶的沉淀或溶液的混合物。
由于沉淀剂能使溶液变浑浊而溶液不变浑浊，这种混合物称为溶胶。
为什么胶体能稳定存在呢？首先要弄清楚，胶体具有独特的性质：1、胶体不需要或只需微量的电解质溶液便能稳定存在； 2、胶体对光、热、酸碱等外界条件的刺激都极为敏感，加入少量的电解质便可使胶体发生聚沉，从而使胶体的性质发生改变； 3、胶体能带电。
根据这些特点，胶体与悬浮液相比，胶体具有以下性质：①溶解度小。
一般的物质都是在水中溶解的，在水中可以任意的溶解。
然而胶体则不然，因为它们的溶解度很小，所以必须在电解质溶液中才能稳定存在。
②表面积大。
对于同样体积的胶体与悬浮液相比，胶体的表面积要大几十倍到几百倍。
由此可知胶体表面上的吸附力也很强。
③稳定性好。
胶体在水中的稳定性是所有物质中最好的。
④粘度小。
胶体的粘度小，所以加入电解质后，胶体易于分散。
⑤电泳现象。
当胶体粒子带负电荷时，它会向带相反电荷的电极移动，形成胶体粒子的定向移动。
胶体带有同号电荷，因此它会吸引彼此排斥的电解质，聚集成较大的颗粒。
因此胶体能稳定存在，原因就是上述五个原因。
2、溶胶不能用过滤的方法分离开来，要用过滤的方法分离的固体是原溶液，原溶液是稳定的，把不稳定的滤渣（没有被溶剂化的胶粒）和母液分开。
3、某些情况下，胶体粒子自身带有电荷，加入的少量电解质会破坏胶粒的电荷平衡，胶粒失去稳定性。
4、胶体粒子的大小很接近，一般用显微镜难以观察清楚。
5、同种胶体的聚沉值相差很小， [gPARAGRAPH3]规则将决定最终的沉降速度。
总之，由于胶体具有以上特点，使得胶体在许多场合有着重要的应用。
例如天然界和生产实践中有大量的胶体存在，还有涂料、建筑装饰材料、工业废水处理、海洋开发、纺织、造纸、印染、照相材料等都与胶体有关。
1、丁达尔现象在显微镜下观察到胶体时，常可见到光亮的圆形，或椭圆形的油珠或水珠，像“丁达尔”小球一样漂浮在视野里。
胶体溶液稳定存在的DLVO理论
69胶体溶液，从本质上讲，是一个热力学不稳定的溶液系统。
这是因为胶体溶液本身是一个高度分散的溶液系统，表面的自由势能很大，因此其在存在的过程中，胶体溶液的表面自由能有自发减少的倾向，通过改变自身的物理及化学状况以达到总自由能最小的稳定状态。
如果胶体溶液的存在条件发生改变，就会对其的稳定性有显著的影响，甚至使其发生沉降和凝聚，从而变得不稳定。
因此，稳定性是胶体溶液的一个值得人们研究的性质。
其中DLVO理论是胶体理论中较为完善的理论基础。
DLVO理论所阐述的是胶体溶液中粒子之间的相互作用势能随着粒子之间的间距的变化曲线关系。
稳定存在的胶体溶液中的粒子之间，主要是由以下两个作用力相互制约：vander Waals引力和静电斥力。
前者趋向使胶体粒子吸引靠近并最终聚沉；而后者则是驱使胶体溶液稳定的最主要因素。
两种相互作用力的相对大小，是胶液是否稳定的决定性因素。
一、 vander Waals引力势能胶体溶液中，胶粒之间的vander Waals引力指的是两个相互作用的胶粒上任意两个分子之间的引力势能之和。
其表达式如下：12Ar V H=−（1-1）v a n d e r W a a l s 引力势能表达式（1-1）只适用于H << r的情况，其中：H为两个胶粒之间的最短距离，r为胶体溶液中粒子的半径。
式中的A称为Hamaker常数，在胶体溶液中，其数值的确定要相应的考虑分散介质对其的影响。
我们假设B为溶胶的分散介质，C代表胶体溶液中的粒子，则其聚沉的发生过程可用以下通式表达：BC BC BB CC+→+在这个聚沉的过程中，势能也同时发生了相应的变化：V = V 11+V 22-2V 12 （1-2）假设胶体溶液中的胶体粒子和分散介质，其自身相互之间的几何大小及物理条件是一致的，即H和r的值是相同的，则（1-2）也可写作下式：2121122122A A A A =+− （1-3）式（1-3）中的A212是考虑了分散介质影响后的常数，即有效Hamaker常数，其中下标中的2代表溶液中的胶体粒子，1代表胶体溶液所使用的分散介质，212所表示的意思是两个胶体粒子被分散介质隔开。
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胶体溶液的稳定性
胶体分散系统的稳定性主要取决于水化作用与胶粒的电荷二因素，现将亲水胶和疏水胶的稳定性分别讨论如下：
（a）亲水胶体的稳定性
主要靠其强的溶剂化作用与胶粒的水化层。
由于胶粒周围的水化层阻碍了粒子的相互聚结，水化层越厚，稳定性越大。
因此，凡能破坏胶粒水化层的因素，均能引起亲水胶体的不稳定。
如在亲水胶体中添加少量电解质时，不会因相反电荷的离子作用而引起凝结。
一旦水化层被除去，形成了疏水胶粒后，则很容易发生凝结面析出沉淀。
例如阿拉伯胶、琼脂等胶液中添加乙醇脱水后，胶粒失去水化层，遇阳离子即发生凝结。
同样，若在亲水胶体中加入大量电解质，由于电解质离子本身具强烈的水化性质，加入后，脱掉了胶粒的水化层，也必引起凝结与沉淀。
此作用称为盐析。
在亲水胶体中加入大量乙醇、丙酮、糖浆等脱水剂，亦可使溶剂化了的胶粒水化层破坏，脱水而析出。
或者虽未析出，但对电解质的敏感性增加而更易盐析。
亲水胶体若久经光、热、空气等影响而发生化学变化，其变化产物又具有较小的溶解度时，也会出现凝结现象。
如在胶体溶液中加入不相混合的液体后通电，或猛烈振摇，或煮沸、冰冻时，均能产生部分或全部胶粒的凝结。
紫外线与X射线亦能使胶液对电解质敏感。
（b））疏水胶体的稳定性
由于其胶粒不能水化而主要靠粒子表面带相同电荷，互相排斥才免于凝结而得稳定。
但疏水胶粒只有在构成吸附层的吸附离子和部分异性离子存在时才能带电而具一定程度稳定性。
若将疏液胶体（一般指溶胶）中少量电解质用透析法除去，胶粒失去电荷，胶体就产生凝结而沉淀。
因此，胶体中必须有少量电解质的存在作稳定剂，其正负电荷组成胶粒的双电层结构，使疏水胶粒带一定量电荷而达到一定程度的稳定作用。
电解质的加入量必须适当，若加入过多，随着外加离子浓度的增加，可将原来分布在扩散层中的异性离子挤到吸附层中，使其离予吸附层较远的扩散层中异性离子向吸附层靠近，使扩散层逐渐变薄，降低了起稳定作用的电位。
当电位降至临界值下，胶粒发生凝结。
可见溶胶对电解质是敏感的。