物理化学第八章,胶体化学
第八章 土壤胶体化学和表面反应
（三）土壤胶体双电层结构和表面电位
胶体微粒
胶核 双电层
决定电位离子层（内） 非活性离子层
补偿离子层（外） 扩散层
当静电引力与热扩散相平衡时，在带电胶体表 面与溶液的界面上，形成了由一层固相表面电荷和 一层溶液中相反符号离子所组成的电荷非均匀分布 的空间结构，称为双电层***(图8-2)。
们都称为盐基离子。
（2）盐基饱和度(base saturation percentage)BSP
在土壤胶体所吸附的阳离子中，盐基离子的数量
占所有吸附的阳离子的百分比，叫盐基饱和度***。
盐基饱和的土壤具有中性或碱性反应； 而盐基不饱和的土壤则具有酸性反应，为酸性土壤；
盐基饱和交阳度换离性子盐交基换总量当量量（/量1/1（ 0毫 0克0克0毫克土土克当））100%
中
高
***影响土壤阳离子交换量的因素有：
（1）质地 质地越粘重，含粘粒越多的土壤， 其阳离子交换量也越大。
质地
砂土 砂壤土 壤土
粘土
CEC
1~5
7~8
（2）有机质 OM % CEC
15~18
25~30
（3）胶体的性质及构造
蒙脱石 ＞ 高岭石
（4）pH值 在一般情况下，随着pH的升高，土壤 的可变电荷增加，土壤的阳离子交换量也增加。
表8-3 不同类型土壤胶体的阳离子交换量
土壤胶体
CEC[cmol(+).kg-1]
腐殖质 蛭石 蒙脱石 伊利石 高岭石 倍半氧化物
200 100-150 70-95 10-40
3-15 2-4
4．影响阳离子交换能力的因素**
（1）电荷的影响；
物理化学 侯新朴版 第八章 胶体
1. 丁达尔现象的实质是溶胶粒子对光的散射。
2. (1) [(As 2S 3)m .nHS -.(n-x)H +]x-.xH +在电场的作用下，[(As 2S 3)m .nHS -.(n-x)H +]x-.胶粒向正极移动。
(2) 聚沉能力：MgCl 2>MgSO 4>KCl3. (1) {[Fe(OH) 3 ]m .nFeO +.(n-x)Cl -}x+.xCl -(2) 聚沉能力：Na 3PO 4>Na 2SO 4>NaCl4. 憎液胶体和亲液胶体均属于胶体分散体系，主要区别在于憎液胶体是难溶物质分散在介质中形成的，其粒子由很大数目的分子构成，这种体系有很大的相界面，是热力学不稳定体系；而亲液胶体是大分子化合物的真溶液，因而不存在相界面，是一热力学稳定体系。
5. 布朗运动是由于介质分子热运动撞击悬浮粒子的结果，其实质是热运动。
6. 乳化剂在形成乳状液中的作用原理：a 降低界面张力b 形成界面膜c 形成双电层d 固体粉末的稳定作用氢氧化铁、硫化砷、二氧化硅等亲水性固体粉末易形成O/W 型乳状液。
炭黑、煤烟等亲油性固体粉末可以形成W/O 型乳状液。
7. 解：= 8.314×298.15/6.023×1023×1.0×10-3×6×3.14×2.1×10-9=1.04×10-10m 2.S -1据m x 5101044.111004.12－－＝⨯⨯⨯⨯=8. 解：据t x D 22= ∵ D 1＝(1.69×10-6)2/(2×30)=0.7935×10-12D 2＝0.7208×10-12D 3＝0.7736×10-12D 4＝0.8050×10-12∴ D ＝0.7732×10-129. 解：RTnc 2/c 1= 得：r=3.7857×10-8mD=2×3.7857×10-8=7.57×10-8mD =RTL 16πηrx 2＝2 D t23127310101.7107732.01012.21010.114.3615.290314.86⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==＝πη－－－rD RT L )()(341203h h gL r ---ρρπ423335510110023.68.910)16.13(14.3341086.31093.1ln 15.293314.8－＝－⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯r10. 解： ＝11. 解： kg .mol -112 解：= 63.51kg .mol -1 13. 解： ＝ ＝0.0582V 14. 解： ＝ ＝0.023V15. ∵ AgNO 3相对于KCl 来说是过量的。
物理化学课后习题解答
第8章 表面和胶体化学习题解答1. 若一球形液膜的直径为2×10-3m ，比表面自由能为0.7 J ·m -2，则其所受的附加压力是多少？ 解：球形液膜 3440.7 kPa 2.8 kPa 210/2p r γ-⨯∆===⨯ 2. 若水在293 K 时的表面力为72.75×10-3N ·m -1，则当把水分散成半径为10-5m 的小液滴时，曲面下的附加压力为多少？解：3452272.7510 Pa 1.4510 Pa 10p r γ--⨯⨯∆===⨯ 3. 在293 K 时把半径1 mm 的水滴分散成半径为1 µm 的小水滴，问比表面增加了多少倍？表面吉布斯函数增加了多少？完成该变化时，环境至少需做多少功？已知水的表面力为72.75×10-3 N ·m -1。
解：设半径1 mm 水滴的表面积为A 1，体积为：V 1，半径为：R 1；半径1 µm 水滴的表面积为A 2，体积为：V 2，半径为：R 2；N 为小水滴的个数。
33121244 , 33V NV R N R ππ== 33912 1 mm 101 μm R N R ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 229222114 1 μm 1010004 1 mm A N R A R ππ⨯⎛⎫=== ⎪⎝⎭ 12221440.07288 N m 4()=9.14510 N m 9.14510 JA G dA NR R γπ---∆==⋅⨯-⨯⋅=⨯49.14510 J A W G -=-∆=-⨯4. 在298 K ，101.325 kPa 下，将直径为1 µm 的毛细管插入水中，问管需加多大压力才能防止水面上升？若不加额外压力，让水面上升达平衡后，管液面上升多高？已知：该温度下水的表面力为0.072 N ·m -1，水的密度为1000 kg ·m -3，设接触角为0o ，重力加速度为9.8 m ·s -2。
胶体化学
胶体体系是介于真溶液和粗分散体系之间的一种特殊分散体系。
由于胶体体系中粒子分散程度很高，具有很大的比表面，表现出显著的表面特征，如其具特殊的光学性质和动电性质等。
一、分散体系的定义分类及研究方法(1)分散体系的定义一种或数种物质分散在另一种物质中所构成的体系叫分散体系。
被分散的物质称为分散质，起分散作用的物质称为分散介质。
可见分散体系＝分散质＋分散介质(2)分散体系的分类说明：a．胶体体系中分散质的大小介于溶液和粗分散体系中分散质的大小之间，若以1nm 为溶液中粒子大小的上限，而以 100nm 为粗分散体系中分散质大小的下限，则胶体中分散质的颗粒大小在(1～100)nm 之间。
b．胶体中分散质大小不同。
因此，分散质和分散介质间必有一明显的物理分界面。
这意味着胶体体系必然是非均相分散体系。
c．胶体不是特殊的物质，而是物质存在的一种特殊形式。
如硫磺分散在乙醇中为溶液，若分散在水中则为水溶胶。
d．胶体分散体系由于分散度高，具有较高的表面自由能，属热力学不稳定体系。
(3)胶体的特征和分类①.特征胶体是高度分散的、多相的、组成和结构不确定的热力学不稳定体系。
②.分类胶体分散体系包括溶胶和缔合胶体。
但大分子溶液和粗分散体系也常被作为胶体分散体系研究的对象。
这是因为a．虽然大分子溶液（也叫亲液溶胶）是热力学上稳定的体系，但由于其溶质分子的大小已进入了胶体分散体系的范围且在某些方面（如扩散性）具有胶体的特性。
b．粗分散体系与胶体分散体系同属热力学不稳定性系，它们在性质上及研究方法上有许多相似之处。
除按分散质的颗粒大小进行分类外，还可按分散质和分散介质的性质来分类。
表13-1列举了胶体分散体系的八种类型。
表13-1 多相分散系统按聚集状态的分类(4)非均相分散体系的研究方法非均相分散体系是一门综合性很强的学科领域，其研究方法除物理化学的热力学、量子力学、统计力学以及动力学等方法外，还涉及物理学中的光学、电学、流体力学和流变学。
物理化学 第八章界面现象及胶体
(1)过饱和蒸气 P473
压力超过通常液体的饱和 p 蒸气压的蒸气为过饱和蒸气. 过饱和蒸气的压力尚未达 到该液体微小液滴的饱和蒸 P’ p0 气压(见图示). 减轻过饱和程度的方法 是引入凝结中心, 使液滴核 心易于生成(如人工降雨).
O
液相区
B A
气相区
T0
T
• 过饱和蒸气的产生
(2)过热液体 温度高于沸点的液体为过热液体. 过热液体是因为液体内微小气泡难以生成 而不能在正常沸点沸腾所造成的(见图示).
/(10－3
N· － 1) m 2900 2150 1880 485 227 110 1200 450 0.308 18.6
润湿与铺展
8.2 亚稳定状态和新相的生成 P332
物质相变时, 由于最初生成的新相体积 极小而具有很大的比表面和表面吉布斯函 数, 因而新相难以形成而引起各种过饱和 现象, 此时系统处于亚稳状态.
• 单分子层吸附: 固体表面上每个吸附位只能吸附一个分子,
气体分子只有碰撞到固体的空白表面上才能被吸附; • 固体表面是均匀的:表面上各个晶格位臵的吸附能力相同; • 被吸附的气体分子间无相互作用力: 吸附或脱附的难易与 邻近有无吸附分子无关;
• 吸附平衡是动态平衡: 达吸附平衡时, 吸附和脱附过程同
Tf Tf
T
• 过冷液体的产生
在过冷液体中投入小晶体作为新相 的种子, 能使液体迅速凝固成晶体.
(4)过饱和溶液
浓度超过饱和浓度的溶液为过饱和溶液. 过饱和溶液产生的原因是微小晶粒具有 比普通晶体更大的溶解度.
微小晶体的饱和蒸 气压大于普通晶体, 而 蒸气压与溶解度有密切 的关系.
p
c3 c2 c1
B
胶体化学核心知识点
1.胶体的定义及分类胶体（Colloid）又称胶状分散体（colloidal dispersion）是一种较均匀混合物，在胶体中含有两种不同状态的物质，一种分散相，另一种连续相。
分散质的一部分是由微小的粒子或液滴所组成，分散质粒子直径在1~100nm之间的分散系是胶体；胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系，这是一种高度分散的多相不均匀体系。
按照分散剂状态不同分为：气溶胶——以气体作为分散剂的分散体系。
其分散质可以是液态或固态。
（如烟、雾等）液溶胶——以液体作为分散剂的分散体系。
其分散质可以是气态、液态或固态。
（如Fe(OH)3胶体）固溶胶——以固体作为分散剂的分散体系。
其分散质可以是气态、液态或固态。
（如有色玻璃、烟水晶）按分散质的不同可分为：粒子胶体、分子胶体。
如：烟，云，雾是气溶胶，烟水晶，有色玻璃、水晶是固溶胶，蛋白溶液，淀粉溶液是液溶胶；淀粉胶体，蛋白质胶体是分子胶体，土壤是粒子胶体。
2.胶体的不同表征方式胶体分散体系分为单分散体系和多分散体系。
单分散系表征可以用分散度、比表面积法（不规则形状包括单参数法，双参数法和多参数法）多分散体系可以用列表法、作图法，如粒子分布图，粒子累计分布图。
用激光粒度分析仪测定。
胶体的稳定性一般用zeta电位来表征。
zeta电位为正，则胶粒带正电荷，zeta电位为负，则胶粒带负电荷。
zeta电位绝对值越高，稳定性越好，分散度越好，一般绝对值>30mV说明分散程度很好。
胶体的流变性表征—黏度。
可用毛细管黏度计，转筒黏度计测定。
3.有两种利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器；比色计和浊度仪，分别说明它们的检测原理比色计它是一种测量材料彩色特征的仪器。
比色计主要用途是对所测材料的颜色、色调、色值进行测定及分析。
工作原理：仪器自身带有一套从淡色到深色，分为红黄蓝三个颜色系列的标准滤色片。
仪器的工作原理是基于颜色相减混合匹配原理。
罗维朋比色计目镜筒的光学系统将光线折射成90°并将观察视场分成可同时观察的左右两个部分，其中一部分是观察样品色的视场；另一部分是观察参比色（即罗维朋色度单位标准滤色片）的视场。
胶体的制备和性质物理化学
沉淀
粒子大小
溶胶
凝胶
浓度
BaSO4颗粒大小与反应物浓度的关系
2.1 胶体的制备和净化
➢ 根据Weimarn理论，要制备胶体，必须v1大、v2小。而 要使v1大，必须过饱和度高，也即生成的盐的溶解度要 尽可能得小。反之v2大、 v1小，溶液的过饱和度低，则 形成大的晶体。
➢ 此外，温度、溶液pH值、杂质含量、搅拌条件等对成 核和晶核成长速度都有影响。
1、渗析 ➢ 渗析是利用羊皮纸或由火棉胶制成的半透膜，将
溶胶与纯分散介质隔开。 ➢ 膜的孔隙很小，它仅能让小分子或离子通过，而
胶粒不能通过。
2.1 胶体的制备和净化
渗析
2.1 胶体的制备和净化
➢ 电渗析：为了加快渗析 速度，在装有溶胶的半 透膜两侧外加一个电场 ，使多余的电解质离子 向相应的电极作定向移 动。溶剂水不断自动更 换，这样可以提高净化 速度。
2.1 胶体的制备和净化
➢ 胶体颗粒的大小在1~100nm之间，故原则上可由分子或 离子凝聚而成胶体，也可由大块物质分散成胶体。
➢ 用第一种方法制备胶体称凝聚法； ➢ 用第二种方法制备胶体称分散法。
离子 分子
凝聚 有新相生成
粗粒子
分散 比表面增加
胶体形成示意图
2.1 胶体的制备和净化
一、胶体制备的一般条件
1、分散相在介质中的溶解度须极小 ➢ 硫在乙醇中的溶解度较大，能形成真溶液。但硫在水中
的溶解度极小，故以硫磺的乙醇溶液滴加入水中，便可 获得硫磺水溶胶。 ➢ 分散相在介质中有极小的溶解度，是形成溶胶的必要条 件之一。此外，还要具备反应物浓度很稀、生成的难溶 物晶粒很小而又无长大条件时才能得到胶体。
物理化学表面现象及胶体化学总结
1.压缩因子任何温度下第七章表面现象1.在相界面上所发生的物理化学现象陈称为表面现象。
产生表面现象的主要原因是处在表面层中的物质分子与系统内部的分子存在着力场上的差异。
2.通常用比表面来表示物质的分散度。
其定义为：每单位体积物质所具有的表面积。
3.任意两相间的接触面，通常称为界面（界面层）。
物质与（另一相为气体）真空、与本身的饱和蒸气或与被其蒸汽饱和了的空气相接触的面，称为表面。
4.表面张力：在与液面相切的方向上，垂直作用于单位长度线段上的紧缩力。
5.在恒温恒压下，可逆过程的非体积功等于此过程系统的吉布斯函数变。
6.影响表面及界面张力的因素：表面张力与物质的本性有关、与接触相的性质有关（分子间作用力）、温度的影响、压力的影响。
7.润湿现象：润湿是固体（或液体）表面上的气体被液体取代的过程。
铺展：液滴在固体表面上迅速展开，形成液膜平铺在固体表面上的现象。
8.亚稳状态与新相生成：a.过饱和蒸汽：按通常相平衡条件应当凝结而未凝结的蒸汽。
过热液体：按通常相平衡条件应当沸腾而仍不沸腾的液体。
过冷液体：按相平衡条件应当凝固而未凝固的液体。
过饱和溶液：按相平衡条件应当有晶体析出而未能析出的溶液。
上述各种过饱和系统都不是真正的平衡系统，都是不稳定的状态，故称为亚稳（或介安）状态。
亚稳态所以能长期存在，是因为在指定条件下新相种子难以生成。
9.固体表面的吸附作用：吸附：在一定条件下一种物质的分子、原子或离子能自动地粘附在固体表面的现象。
或者说，在任意两相之间的界面层中，某种物质的浓度可自动发生变化的现象。
吸附分为物理吸附（范德华力）和化学吸附（化学键力）。
具有吸附能力的物质称为吸附剂或基质，被吸附的物质称为吸附质。
吸附的逆过程，即被吸附的物质脱离吸附层返回到介质中的过程，称为脱附（或解吸）。
10.吸附平衡：对于一个指定的吸附系统，当吸附速率等于脱附速率时所对应的状态。
当吸附达到平衡时的吸附量，称为吸附量。
气体在固体表面的吸附量与气体的平衡压力及系统的温度有关。
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1、溶胶的光学性质 （1）丁达尔效应
由于溶胶的光学不均匀性，当一束波长大于溶胶分散相粒子 尺寸的入射光照射到溶胶系统，可发生散射现象－丁达尔现象
如图所示，在暗室里，将一束光线透过溶胶，在光束的垂
直方向观察，可以在光透过溶胶的途径上看到一个光柱，，这
就是丁达尔效应。
光源 透镜
溶胶 丁达尔效应
丁达尔现象的实质是溶胶对光的散射作用。
当光线照射到微粒上时，可能发生两种情况：
① 微粒尺寸大于入射光波长很多时，发生光的反射(或折射)。
② 若微粒尺寸小于入射光波长时，则发生光的散射。
可见光的波长在400~760nm的范围，大于一般溶胶粒子的尺
寸。当可见光（电磁波）照射在微粒上时，向各个方向发射与
粒子的大小 ＜10-9m 10-9~10-6m ＞10-6m
实例
空气、乙醇的水溶液 Al(OH)3水溶胶
泥浆
2、 胶体分散系统 根据IUPAC，分散相的粒子，只要它们至少有一维空间的尺 寸（即线尺寸）在10-9~10-6m的范围并分散于另一相之中，就构 成胶体分散系统。因此，胶体分散系统包括： （1）溶胶 溶胶也叫憎液溶胶。是由难溶物分散在分散介质中所形成 的，粒子与分散介质之间存在相的界面，粒子能通过滤纸，但 不能透过半透膜，扩散速度慢，在普通显微镜下看不见。 其主要特征是： 高度分散的、多相的、热力学不稳定系统。 （2）高分子溶液 大分子物质分散于分散介质之中，形成的系统。其主要特征 是高度分散的、均相的、热力学稳定系统，
116days
结果表明，粒子的颗粒越小，由于剧烈的布朗运动，在重力
场中的沉降几乎观察不到，系统的稳定性越好。
3、溶胶的电学性质 （1）带电界面的双电层结构 在固液界面层上会呈现带电现象。究其原因可有数种： （a）固体表面可以从溶液中有选择的吸附某种离子而带电，固 体若为离子晶体，可吸附溶液中的构晶离子，若吸附正离子， 晶体表面带正电荷。反之，则带负电荷。 （b）固体表面上的物质粒子，在溶液中发生电离，也可导致固 体表面带电。固体表面上的带电离子，不论它是如何产生的， 皆应视其为固体粒子的组成部分。带电的固体粒子表面，由于 静电吸引力的存在，必然要吸引等电量的、与固体表面带有相 反电荷的离子（简称反离子或异电离子）环绕在固体粒子的周 围，这样便在固-液两相之间形成双电层结构。
s 9.8
2.51 10 10 (1105 ) 2
s
2.51s
（2）半径为1.0×10-7m；
t 2.511010 s 2.51104 s 7hr (1107 ) 2
（3）半径为5.0×10-9m
t
Байду номын сангаас
2.511010 (5 109 )2
s
1.0 107 s
x RTt （8-2-2）
L3 r
图10-2 布朗运动(b)
溶胶粒子的布朗运动会引起溶胶中分散相粒子的扩散作用。
所谓扩散，是指溶胶粒子从高浓度区向低浓度区定向迁移现象，
扩散的推动力是浓度梯度。即胶粒从高浓度处向低浓度处扩散是
自发的。1905年，爱因斯坦假定粒子为球形，导出了粒子在t时
双电层结构——斯特恩模型 如 图所示：
热力学电势 — 由固体表面至溶液本体间的电
势差 e；
斯特恩电势 — 由紧密层与扩散层之间的分界
处至溶液本体间的电势差 ； 电势(动电电势) —
由滑动面至溶液本体间的电势 差。
固体表面 斯特恩面 滑动面
+
+ +
++++++++ +
+ +
--
-
++ +
-
但粒子分布的浓度梯度仍然不变。
达到沉降平衡时，粒子浓度随高度的分布为：
ln c2 c1
Mg RT
(1
0
)(h2
h1 )
（8-2-5）
式中，c2、c1分别为高度h2、h1截面上粒子的浓度； ρ及ρ0分别
为分散相(粒子)及分散介质的密度；M为粒子相对分子质量；
上式不受粒子形状的限制，但要求粒子大小相等。
溶液
固相
紧密层
扩散层
本体
[ (AgI)m nAg+ （n-x）NO3-]x+
xNO3-
胶核
胶粒
滑动面
胶团
若将AgNO3溶液滴加至KI溶液中，形成的胶核由于吸附溶液中 过量的I-离子而带负电荷，K+为反离子，胶团的结构又如何？
IHP OH
–P 滑动
+
面
水化阳离子
+
– +
特性吸附阴离 子
+
第一层水分
–
子 第二层水分
子
(b)博克里斯模型
图8-5 双电层模型(b)
（2）溶胶的胶团结构 溶胶中的分散相与分散介质之间存在着界面。因此，按扩散 双电层理论，可以设想出溶胶的胶团结构。以KI溶液滴加至 AgNO3溶液中形成的AgI溶胶(正溶胶）为例：胶团结构式见图
易扩散。
（2）沉降与沉降平衡
多相分散系统中的物质粒子，由于受自身的重力作用而下沉
的过程，称之为沉降。分散相中的粒子，受两种作用的影响，
一是重力场的作用，另一种则是布朗运动所产生的扩散作用，
这是两个相反的作用。扩散与沉降综合作用的结果，形成了下
部浓、上部稀的浓度梯度，若扩散速率等于沉降速率，则系统
达到沉降平衡，这是一种动态平衡。此时，粒子可以上下移动，
▲按分散质（分散相）及分散介质的聚集态分类
分散相 分散介质
通称
举例
气
液
泡沫
肥皂及灭火泡沫
液
液
乳状液
牛奶及含水原油
固
液
溶 胶 或 悬 银溶胶、油墨、泥浆
浮液
气
固
固体泡沫 沸石、泡沫玻璃、泡沫金属
液
固
珍珠
固
固
加颜料的塑料
液
气
气溶胶
雾
固
气
悬浮体
烟、沙尘暴
▲按分散质的质点大小分类
类型 小分子或小离子分散系统 胶体分散系统 粗分散系统
图9-2 布朗运动(a)
产生布朗运动的原因是分散介 质分子对胶粒撞击的结果。受介质 分子的热运动的撞击，在某一瞬间， 它所受的来自各个方向的撞击力不 会互相抵销，如图所示，加上粒子 自身的热运动。因而，它在不同的 时刻以不同速度、不同方向作无规 则运动。
爱因斯坦用几率的概念和分子 运动论的观点，导出了爱因斯坦布朗平均位移公式
入射光有相同频率的电磁波即散射光波。
由于溶胶的高分散度和多相性，入射光照射在溶胶粒子上，
必然会产生散射光。当然，由于分子热运动引起密度或浓度涨
落，也会造成光学的不均匀性，产生光的散射。产生散射光的
强度，可用雷利公式计算。
（2）雷利公式
I (R,
)
I0
9 2 2 24 R 2
n22 n12 n22 2n12
3
48735kg mol1
当 h h2 h1 1.0103 m
粒子的数浓度之比c2 /c1 可由下式计算：
ln c2 Mg (1 0 )h
c1
RT
得： c2 /c1 = 0.833
例8-2 求293K时，下列金溶胶粒子在重力场中下降0.01m所需 时间。已知分散介质水和金的密度分别为1×103和1.93×104 kg·m-3，溶胶的粘度与水近似相同为1×10-3kg·m-1·s-1。
（1）半径为1.0×10-5 m； （2）半径为1.0×10-7m； （3）半径为5.0×10-9m。 解：在重力场中的沉降速率为：
2 9
r
2
(
0
)
g
可以得出：
9h
t
2r 2 ( 0 )g
（1）半径为1.0×10-5 m；
t
9 1103 0.01 2 (1105 )2 (1.93 0.1) 104
间的平均位移<x>和扩散系数D之间的关系式]
<x>2 = 2Dt
（8-2-3）
由式（8-2-2）和（8-2-3）可得：
D RT
6 rL
（8-2-4）
式中D为扩散系数，它的物理意义是在单位浓度梯度下，单位
时间内，通过单位面积的质量。从D可求得粒子的大小。粒子
的半径越小，介质的粘度越小，温度越高，则D越大，粒子越
光，则其中波长较短的蓝色和紫色光，散射作用最强；而波长
较长的红色光散射较弱，大部分将透过溶胶。因此，当白光照
射溶胶时，从侧面看，散射光呈蓝紫色，而透过光呈橙红色
（如氯化银、溴化银等溶胶，迎着透射光看是红黄色，而从垂
直于入射光的方向观察则带蓝色）。晴朗的天空呈现蓝色是由
于空气中的尘埃粒子和小水滴散射太阳光引起的，而日出日落
从式（8-2-5）可知，粒子的质量越大，则其平衡浓度随高
度的降低也越大。表8-3列出一些不同分散体系中粒子浓度降低
1/2时所需高度的数据。
表8—3 不同大小的粒子的高度分布
体系
粒子直径（m）
粒子浓度降低一半时的高度（m）
藤黄悬浮体
2.30×10-7
3×10-5
粗分散金溶胶
1.86×10-7
2×10-7
第八章 胶体化学
§8—1 概 述
1、分散系统 所谓分散系统，是一种或几种物质分散在另一种物质中所
构成的系统。如牛奶中奶油液滴分散在水中，颜料分散在有机 液体中形成油漆等等。通常把被分散的物质称为分散相，起分 散作用的物质叫分散介质。