分散体系
示浓度称为质量分数，用ω表示。 ② 公式:
m (B) ×100％ ω(B) = m (A) + m (B)
5. 浓度的相互换算
例2. 48%的硫酸溶液的密度为1.38 g· -1, mL 计算此溶液的 （1） 物质的量浓度;
（2） 质量摩尔浓度;
（3） 摩尔分数；
(1)
%×ρ× (mL ) 48%× .38× V 1 1000 c(B = 解: ) = M ( B)× (L) V 98.0× 1
蔗糖
P
外
液体的蒸气压等于
外界大气压时的温
度Tb
T b* Tb
T
2. 溶液的沸点升高：
Tb Tb - T K b b(B)
* b
Kb 为摩尔沸点升高常数 Kb水=0.512 Ebullioscopic constant 3. 沸点升高的应用
① 计算溶液的沸点：
例4. 在100克水中溶解4.56克尿素, 计算此溶液的沸点.
4.56 1000 解：b( B ) 0.76mol kg1 60.0 100
Tb 0.512 0.76 0.39K
Tb Tb Tb
*
373.15 0.39 373.54K
② 测定难挥发非电解质的摩尔质量
例5. 将0.40g葡萄糖溶于20g水中,测得溶液
6.76mol L
-1
n 48 / 98 1000 -1 c(B ) = 6.76mol L V 100 / 1.38
m(B ) / M (B) （2） b(B ) = m ( A ) / 1000
48 / 98 -1 9.42mol kg 52 / 1000
48 / 98 0.15 （3） x( B ) 48 / 98 52 / 18
习题：P23、1、3、
4. 应用
① 计算∆p 或 p
例3. 计算293K时，17.1g蔗糖溶于1000 g水中，溶液的蒸汽压下降值。 解：293K时，P*(H2O)=2.33kPa M(B)=342g.mol-1 M(水)=18.02g.mol-1
17.1 / 342 4 x(B) 9.0 10 17.1 / 342 1000 / 18.02
② 化学热力学基础： 研究化学反
应能量的传递和转化、化学反应方向 和程度的判断。
③ 化学平衡理论： 讨论酸碱平衡、沉 淀溶解平衡、氧化还原平衡和配位平衡。
④ 元素化学： 介绍常见元素及其化合
物在各有关领域中的应用。 ⑤ 物质组成的化学分析法及有关理论：
掌握化学分析的基本分析方法和操作技能。
三. 怎么学
胡常伟
康立娟等
主编
主编
主编
«无机及分析化学»
« 大学化学 »
« 普通化学 »
四.教学安排
① 总学时： 理论 80
学分 5 实验 60 学分 2
② 成绩评定：
平时20%，期中20%，期末60%
③ 要求：
每人准备两个作业本，
每周交一次作业。
④ 实验地点： 逸夫楼A座7楼。
第一章 分散体系
Dispersd System
① 为学习后续课程奠定理论基础
《基础生物学》、《动物生理学》 、
《兽医病理生理学》 、《兽医药理学》 、
《兽医微生物学》等。
② 为学习实验课准备条件
《基础化学实验》、《动物生理学
实验》 、 《兽医病理生理学实验》 、 《兽医微生物学实验》等。
③ 它是一门实用科学
二. 学什么
① 近代物质结构： 学习物质的性 质、化学变化与物质结构之间的关系。
Kf水=1.86
溶液的凝固点总是低于纯溶剂的凝固点.
Kf为摩尔凝固点下降常数.Cryoscopic constant
2. 沸点升高凝固点下降的原因：
溶液的蒸气压下降
3. 凝固点下降的应用： ① 解释植物的耐寒性和作致冷剂 ② 计算溶液的凝固点 ③ 测定难挥发非电解质的摩尔质量
例6. 将0.40g葡萄糖溶于20g水中,测得溶液的 凝固点为-0.207 ℃,计算葡萄糖 的摩尔质量. ∵ΔT解: Kf· 葡萄糖 b f=
2. 质量摩尔浓度 (molality of solute b(B) ① 定义: 一千克溶剂中所含溶质B的物质的量
② 公式:
③ 单位: ④ 优点:
mol· -1 kg
与温度无关。 极稀的水溶液中： c(B) ≈ b(B)
例1. 500克水中溶解17.1克蔗糖,求蔗糖 溶液的质量摩尔浓度。 解:
n( B) 17.1 / 342 1 0.1mol kg b( B) = 1( kg ) 500 / 1000
1 .按物质的聚集状态分类
分散质 ① 气 ② 液 固 ③ ④ 气 ⑤ 液 ⑥ 固 ⑦ 气 液 ⑧ 固 ⑨ 分散剂 气 气 气 液 液 液 固 固 固 实 例 空 气、 云 、雾 烟 、尘 汽水、泡沫 牛奶、豆浆、 泥浆、溶液、 泡沫塑料、馒头 珍珠、肉冻、 合金、有色玻璃
2. 按分散质粒子直径大小分类
x( A) 1 x( B ) 0.85
1.3. 稀溶液的依数性
(colligative properties)
3-1 依数性：
1. 蒸气压下降 Decrease of vapor pressure
2. 沸点升高 Boiling point elevation 3. 凝固点下降 Freezing point lowering 4. 渗透压
一.为什么要学习无机及分析化学
① 为学习后续课程奠定理论基础 《有机化学》、《基础生物化学》、 《普通遗传学》、 《植物生理学》、
《植物育种学》
、
《农业化学》等。
② 为学习实验课准备条件 《有机化学实验》、《植物生理生 化实验》、《植物育种学实验》、《基 础生物化学》等。 ③ 它是一门实用科学
一.为什么要学习无机及分析化学
物质以分子或离子状态分散于另一种 物质中所形成的均匀稳定的体系 物质的量及其单位： 1.物质的量(amount of substance) n：
表示物质基本单元数目多少的物理量。
2. 单位：
mol
基本单元： 体系中组成物质的基本组分,可是分
子、原子、离子、电子用其它粒子 的特定组合。
摩尔质量：
纯水 糖水
A
Hx1-4.exe
B
半透膜
2. 渗透平衡 在溶液上方施加一外压P, 使半透
膜两边溶剂分子进出的速度相等时，
体系所处的状态。
3.渗透压 为了维持渗透 平衡向溶液上方 所施加的最小压 力。
Inorganic & Analytical
Chemistry
主讲：张方钰
zfy1197 @ 126 com
什么叫化学？
化学是在原子、分子水平上研究物质 的组成、结构、性能及其相互转化的科学。 无机化学 分析化学 有机化学 物理化学
……
绪
☻ ☻ ☻ ☻
学什么 怎么学 教学安排
论
为什么要学习无机及分析化学
分散系 溶液 直径/nm 实 例 特 征 相系
＜1
蔗 糖 水 食 盐 水 AgI 溶 胶
最稳定,不沉降、 能透过滤纸 微浑浊 半透明 或不浑浊透明, 有Tyndal尔现象 不透明、不稳定 单 多 单
胶体
1-100
血 液
粗分散系
＞100
牛 奶 泥 浆
不透过滤纸
多
1.2 溶液
2-1 溶液
(Solutions)
M(B) m(B) / n( B )
2-2 溶液的浓度表示方法
1.物质的量浓度 c(B) concentration of amount-of-substances ① 定义:
一升溶液中所含溶质B的物质的量 ② 公式: ③ 单位:
c(B) = n(B) / V
mol· -3 (mol· -1) dm L
分散剂 （dispersed medium） 起分散作用的物质
分散体系在自然界中广为存在: ▼ ▼▼ 细小水滴 + 空气 二氧化碳 + 水 金属化合物 + 岩石 云雾 分 汽水 散 矿石 系
分散质（相） 分散剂（介质） 相 在体系内部物理性质和化学性 质完全均匀的部分称为相
1-2 分散体系的分类
* *
2.33 ( 2.33 0.9991) 2.1 10 kPa
3
② 测量非电解质摩尔质量
③ 解释自然现象： A. 植物在高温下为什么能抗旱 B. 干燥剂为什么能吸潮
3-3 溶液的沸点升高
boiling point elevation
纯水
p
1. 沸点
boiling point
Osmotic pressure
3-2. 溶液的蒸气压下降
1. 蒸气压
vapor pressuer
蒸发
蒸 发
凝 结
液体
蒸气
凝结
液体
蒸发
蒸气
2. 溶液的蒸气压下降
Decrease of solution vapor pressure
T一定，溶液的蒸气压
蒸 发 凝 结
总是低于纯溶剂的蒸
气压。
p p * p
① 预习、复习、及时的归纳、小结
② 以听为主，扼要记录。
③ 学会看参考书蓝本） 。
参考书
付献彩 呼世斌 钟国清等 商少明等 主编 主编 主编 主编 «大学化学»上下册 «无机及分析化学» «无机及分析化学» «无机及分析化学»
刘灿明
解： b 0.056 = Tb = Kb·
b 葡萄糖= 20/1000
葡萄糖
的沸点为100.056 ℃,计算葡萄糖的摩尔质量.
m (B) ×100％ ω(B) = m (A) + m (B)
5. 浓度的相互换算
例2. 48%的硫酸溶液的密度为1.38 g· -1, mL 计算此溶液的 （1） 物质的量浓度;
（2） 质量摩尔浓度;
（3） 摩尔分数；
(1)
%×ρ× (mL ) 48%× .38× V 1 1000 c(B = 解: ) = M ( B)× (L) V 98.0× 1
蔗糖
P
外
液体的蒸气压等于
外界大气压时的温
度Tb
T b* Tb
T
2. 溶液的沸点升高：
Tb Tb - T K b b(B)
* b
Kb 为摩尔沸点升高常数 Kb水=0.512 Ebullioscopic constant 3. 沸点升高的应用
① 计算溶液的沸点：
例4. 在100克水中溶解4.56克尿素, 计算此溶液的沸点.
4.56 1000 解：b( B ) 0.76mol kg1 60.0 100
Tb 0.512 0.76 0.39K
Tb Tb Tb
*
373.15 0.39 373.54K
② 测定难挥发非电解质的摩尔质量
例5. 将0.40g葡萄糖溶于20g水中,测得溶液
6.76mol L
-1
n 48 / 98 1000 -1 c(B ) = 6.76mol L V 100 / 1.38
m(B ) / M (B) （2） b(B ) = m ( A ) / 1000
48 / 98 -1 9.42mol kg 52 / 1000
48 / 98 0.15 （3） x( B ) 48 / 98 52 / 18
习题：P23、1、3、
4. 应用
① 计算∆p 或 p
例3. 计算293K时，17.1g蔗糖溶于1000 g水中，溶液的蒸汽压下降值。 解：293K时，P*(H2O)=2.33kPa M(B)=342g.mol-1 M(水)=18.02g.mol-1
17.1 / 342 4 x(B) 9.0 10 17.1 / 342 1000 / 18.02
② 化学热力学基础： 研究化学反
应能量的传递和转化、化学反应方向 和程度的判断。
③ 化学平衡理论： 讨论酸碱平衡、沉 淀溶解平衡、氧化还原平衡和配位平衡。
④ 元素化学： 介绍常见元素及其化合
物在各有关领域中的应用。 ⑤ 物质组成的化学分析法及有关理论：
掌握化学分析的基本分析方法和操作技能。
三. 怎么学
胡常伟
康立娟等
主编
主编
主编
«无机及分析化学»
« 大学化学 »
« 普通化学 »
四.教学安排
① 总学时： 理论 80
学分 5 实验 60 学分 2
② 成绩评定：
平时20%，期中20%，期末60%
③ 要求：
每人准备两个作业本，
每周交一次作业。
④ 实验地点： 逸夫楼A座7楼。
第一章 分散体系
Dispersd System
① 为学习后续课程奠定理论基础
《基础生物学》、《动物生理学》 、
《兽医病理生理学》 、《兽医药理学》 、
《兽医微生物学》等。
② 为学习实验课准备条件
《基础化学实验》、《动物生理学
实验》 、 《兽医病理生理学实验》 、 《兽医微生物学实验》等。
③ 它是一门实用科学
二. 学什么
① 近代物质结构： 学习物质的性 质、化学变化与物质结构之间的关系。
Kf水=1.86
溶液的凝固点总是低于纯溶剂的凝固点.
Kf为摩尔凝固点下降常数.Cryoscopic constant
2. 沸点升高凝固点下降的原因：
溶液的蒸气压下降
3. 凝固点下降的应用： ① 解释植物的耐寒性和作致冷剂 ② 计算溶液的凝固点 ③ 测定难挥发非电解质的摩尔质量
例6. 将0.40g葡萄糖溶于20g水中,测得溶液的 凝固点为-0.207 ℃,计算葡萄糖 的摩尔质量. ∵ΔT解: Kf· 葡萄糖 b f=
2. 质量摩尔浓度 (molality of solute b(B) ① 定义: 一千克溶剂中所含溶质B的物质的量
② 公式:
③ 单位: ④ 优点:
mol· -1 kg
与温度无关。 极稀的水溶液中： c(B) ≈ b(B)
例1. 500克水中溶解17.1克蔗糖,求蔗糖 溶液的质量摩尔浓度。 解:
n( B) 17.1 / 342 1 0.1mol kg b( B) = 1( kg ) 500 / 1000
1 .按物质的聚集状态分类
分散质 ① 气 ② 液 固 ③ ④ 气 ⑤ 液 ⑥ 固 ⑦ 气 液 ⑧ 固 ⑨ 分散剂 气 气 气 液 液 液 固 固 固 实 例 空 气、 云 、雾 烟 、尘 汽水、泡沫 牛奶、豆浆、 泥浆、溶液、 泡沫塑料、馒头 珍珠、肉冻、 合金、有色玻璃
2. 按分散质粒子直径大小分类
x( A) 1 x( B ) 0.85
1.3. 稀溶液的依数性
(colligative properties)
3-1 依数性：
1. 蒸气压下降 Decrease of vapor pressure
2. 沸点升高 Boiling point elevation 3. 凝固点下降 Freezing point lowering 4. 渗透压
一.为什么要学习无机及分析化学
① 为学习后续课程奠定理论基础 《有机化学》、《基础生物化学》、 《普通遗传学》、 《植物生理学》、
《植物育种学》
、
《农业化学》等。
② 为学习实验课准备条件 《有机化学实验》、《植物生理生 化实验》、《植物育种学实验》、《基 础生物化学》等。 ③ 它是一门实用科学
一.为什么要学习无机及分析化学
物质以分子或离子状态分散于另一种 物质中所形成的均匀稳定的体系 物质的量及其单位： 1.物质的量(amount of substance) n：
表示物质基本单元数目多少的物理量。
2. 单位：
mol
基本单元： 体系中组成物质的基本组分,可是分
子、原子、离子、电子用其它粒子 的特定组合。
摩尔质量：
纯水 糖水
A
Hx1-4.exe
B
半透膜
2. 渗透平衡 在溶液上方施加一外压P, 使半透
膜两边溶剂分子进出的速度相等时，
体系所处的状态。
3.渗透压 为了维持渗透 平衡向溶液上方 所施加的最小压 力。
Inorganic & Analytical
Chemistry
主讲：张方钰
zfy1197 @ 126 com
什么叫化学？
化学是在原子、分子水平上研究物质 的组成、结构、性能及其相互转化的科学。 无机化学 分析化学 有机化学 物理化学
……
绪
☻ ☻ ☻ ☻
学什么 怎么学 教学安排
论
为什么要学习无机及分析化学
分散系 溶液 直径/nm 实 例 特 征 相系
＜1
蔗 糖 水 食 盐 水 AgI 溶 胶
最稳定,不沉降、 能透过滤纸 微浑浊 半透明 或不浑浊透明, 有Tyndal尔现象 不透明、不稳定 单 多 单
胶体
1-100
血 液
粗分散系
＞100
牛 奶 泥 浆
不透过滤纸
多
1.2 溶液
2-1 溶液
(Solutions)
M(B) m(B) / n( B )
2-2 溶液的浓度表示方法
1.物质的量浓度 c(B) concentration of amount-of-substances ① 定义:
一升溶液中所含溶质B的物质的量 ② 公式: ③ 单位:
c(B) = n(B) / V
mol· -3 (mol· -1) dm L
分散剂 （dispersed medium） 起分散作用的物质
分散体系在自然界中广为存在: ▼ ▼▼ 细小水滴 + 空气 二氧化碳 + 水 金属化合物 + 岩石 云雾 分 汽水 散 矿石 系
分散质（相） 分散剂（介质） 相 在体系内部物理性质和化学性 质完全均匀的部分称为相
1-2 分散体系的分类
* *
2.33 ( 2.33 0.9991) 2.1 10 kPa
3
② 测量非电解质摩尔质量
③ 解释自然现象： A. 植物在高温下为什么能抗旱 B. 干燥剂为什么能吸潮
3-3 溶液的沸点升高
boiling point elevation
纯水
p
1. 沸点
boiling point
Osmotic pressure
3-2. 溶液的蒸气压下降
1. 蒸气压
vapor pressuer
蒸发
蒸 发
凝 结
液体
蒸气
凝结
液体
蒸发
蒸气
2. 溶液的蒸气压下降
Decrease of solution vapor pressure
T一定，溶液的蒸气压
蒸 发 凝 结
总是低于纯溶剂的蒸
气压。
p p * p
① 预习、复习、及时的归纳、小结
② 以听为主，扼要记录。
③ 学会看参考书蓝本） 。
参考书
付献彩 呼世斌 钟国清等 商少明等 主编 主编 主编 主编 «大学化学»上下册 «无机及分析化学» «无机及分析化学» «无机及分析化学»
刘灿明
解： b 0.056 = Tb = Kb·
b 葡萄糖= 20/1000
葡萄糖
的沸点为100.056 ℃,计算葡萄糖的摩尔质量.
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第4章 分散体系的物化性质
当 ρ<ρ0时，Fg<Fb，颗粒上浮。 在颗粒运动时，便产生阻力Fυ 。可以证明，在定常状态 且速度低时，阻力与定常态速度υ成正比，即 Fυ= fυ 式中f为阻力系数。 当颗粒呈匀速运动， Fυ= F ，即有 V(ρ－ρ0)g = fυ ρ 或 m(1 0 )g f
ρ
式中m为颗粒质量。注意，上式与颗粒形状有关。
L m D s c t
式中，△m为△t时间内扩散的溶质（胶粒）质量； L是隔膜中孔的有效长度，s是孔的截面积。L/s要用已知扩 散系数的溶液进行标定。
± 1.3² ² Î Ö µ À É Ï Ê í ¿ Ö ï Ê Ä © ¢ µ ý
ï Ê Î Ö
Ê °Ë · ±á á Ç Õ Ì Ë Ç º Ë Ã º Ì Ë á · º ¬ ð ½ Ì ½ Ë ª º µ ³ È Ñ ì °° £ ª Ç °°³ Å Ñ å ³µ ° Ë ¬ µ ³ Ï Î °°Ô º ¬ ð ½ Ì ½ º ¬ ø ½ Ì Î
优点：简单，不怕振动，不受分析方法的限制。 注意：隔膜孔中的气泡对溶质的吸附有影响，标定L/s的物 质与被测物质性质的差别会影L/s的可信度。
2.自由交界法 这个方法也称为自由扩散法，是使溶液同溶剂（或两种不同 浓度的溶液）形成一个明显的交接面，然后测定不同时间溶 液浓度或浓度梯度的变化。只要能严格控制的恒温 （±0.001℃），则两种溶液就不会发生对流，这样浓度或 浓度梯度的变化就纯属扩散所引起的。这样就可以由Fick定 律计算出扩散系数。
二、溶胶的光散射
Rayleigh散射定律
2 9 2 n2 n12 2 R 4 ( 2 ) N 0V 2 2 n2 2n12
n1，n2 是分散介质和分散相的折光指数；λ是入射光在介质中的波长；N0 是单位体积中散射粒子数；V 使每个粒子的体积。
分散体系.
1. 溶胶是个多相体系，分散相和分散介质之间有
界面存在。而高分子溶液是个均相体系，在分散 相和分散介质之间没有界面，它实际上是溶液。
2. 溶胶是带电荷的，而高分子溶液一般不带电荷， 并且比溶胶稳定得多。高分子溶液的稳定性是由
于它的高度溶剂化，与电荷无关。
3. 高分子的溶解过程是可逆的，至于溶胶的胶 粒一旦凝聚出来，就不能或很难恢复原状。 4. 一般说来，高分子溶液的粘度比溶胶大。
ΔTb = kbbB
测定出溶液的沸点升高，可计算出 B 的摩尔质量。
nB mB /M B ΔTb bB = = = mA mA kb kbmB MB = mAΔTb
四、稀溶液的凝固点降低
• 溶液的凝固点是指固态纯溶剂与液态溶液平衡共 存时的温度。 ， • 水中溶解难挥发非电解质后，溶液的蒸气压下降，
三类。
溶
液
介绍几种常用溶液溶度的表示方法
溶解过程
溶解过程中有一条经验规律：“相似相溶”原 理，即非极性物质可以溶解在非极性溶剂中 (例如碘 溶于四氯化碳中 )，极性物质和离子型晶体易溶于极 性溶剂(如水)中。 盐型晶体在水中的溶解
mol· L-1或mol· dm-3
液。
一、溶液的蒸气压
在一定温度下，当溶液中液体与其蒸气达到液、 气两相平衡时，液面上方的蒸气称为饱和蒸气，饱
和蒸气所产生的压力称为该温度下液体的饱和蒸气
压，简称蒸气压。
水和冰的蒸气压曲线
二、溶液的蒸气压降低
• 只讨论难挥发的非电解质固体的稀水溶液。
• 将少量蔗糖溶解在水中，形成一种稀溶液时，
这个稀溶液的蒸气压比对应温度下纯水的蒸气
醇来降低了水的凝固点，从而达到防止水箱中的水 结冰的目的。
无机及分析化学之分散体系
c(B) n(B) / V
②质量摩尔浓度 b(B)
mol ·dm-3 (mol·L-1)
Mol ·kg-1
与温度无关。在极稀的水溶液中
c(B) ≈ b(B) 在数值上
2/3/2023
Inorganic & Analytical Chemistry 上一页 下一页
③摩尔分数 xi
xA
nA nA nB
3) Raoult (拉乌尔) 定理
★ 经验定律，只适用于难挥发非电解质的稀溶液
p
2/3/2023
纯水
0.1mol·kg-1
在一定温度下，
0.2mol·kg-1 稀溶液的蒸气压与溶
液中溶剂的摩尔分数
成正比.
p p *xA
T
Inorganic & Analytical Chemistry
上一页 下一页
• 离解度（解离度、电解度、电离度）
• 电解质稀溶液的依数性
2/3/2023
Inorganic & Analytical Chemistry 上一页 下一页
电解质溶液，或者浓度较大的溶液也与非电解质稀溶液一样具 有溶液蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降和深头压等性质。
但是
稀溶液定律所表达的一些依数性与溶液浓度的定量关 系不适用与浓溶液和电解质溶液。
Inorganic & Analytical Chemistry 上一页 下一页
参考答案； ∵ 1. C粒子(C6H6O6)=0.10mol.dm-3
2. c粒子(CaCl2)=0.15 mol.dm-3 3. c粒子(Na3PO4)=0.13 mol.dm-3 4. c粒子(KNO3)=0.20 mol.dm-3 ∴ 凝固点下降高低顺序为4﹥2﹥3﹥1 凝固点由高到低顺序为1、3、2、4
②质量摩尔浓度 b(B)
mol ·dm-3 (mol·L-1)
Mol ·kg-1
与温度无关。在极稀的水溶液中
c(B) ≈ b(B) 在数值上
2/3/2023
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③摩尔分数 xi
xA
nA nA nB
3) Raoult (拉乌尔) 定理
★ 经验定律，只适用于难挥发非电解质的稀溶液
p
2/3/2023
纯水
0.1mol·kg-1
在一定温度下，
0.2mol·kg-1 稀溶液的蒸气压与溶
液中溶剂的摩尔分数
成正比.
p p *xA
T
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• 离解度（解离度、电解度、电离度）
• 电解质稀溶液的依数性
2/3/2023
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电解质溶液，或者浓度较大的溶液也与非电解质稀溶液一样具 有溶液蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降和深头压等性质。
但是
稀溶液定律所表达的一些依数性与溶液浓度的定量关 系不适用与浓溶液和电解质溶液。
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参考答案； ∵ 1. C粒子(C6H6O6)=0.10mol.dm-3
2. c粒子(CaCl2)=0.15 mol.dm-3 3. c粒子(Na3PO4)=0.13 mol.dm-3 4. c粒子(KNO3)=0.20 mol.dm-3 ∴ 凝固点下降高低顺序为4﹥2﹥3﹥1 凝固点由高到低顺序为1、3、2、4
第四章-微粒分散体系
二、微粒分散体系的光学性质
光是一种电磁波，当一束光照射到一个微粒分散体系时，
可以出现光的吸收、反射和散射等现象。
光的吸收主要由微粒的化学组成与结构决定；光的反射 与散射主要取决于微粒的大小。丁铎尔现象是微粒散射光的 宏观表现。现今丁铎尔现象已经成为判断纳米体系的一个简 单方法。微粒大小不同，光学性质相差很大。在同等条件下， 粗分散体系由于反射光为主，不能观察到丁铎尔现象；而低 分子的真溶液则是透射光为主，同样观察不到乳光。
➢ 注射＞50m的微粒，可使微粒分别被截留在肠、肾等相应部位。
四、微粒大小与测定方法
微粒大小完全均一的体系称为单分散体系； 微粒大小不均一的体系称为多分散体系； 微粒分散系中常用的粒径表示方法有几何学粒
径、比表面积径等。
1．电子显微镜法
测定原理：电子束射到样品上，如果能量足够大就 能穿过样品而无相互作用，形成透射电子，用于透 射电镜（TEM）的成像和衍射；
一、微粒分散系的动力学性质
➢ 微粒分散体系的动力学稳定性主要表现在 两个方面。
当微粒较小时，主要是分子热运动产生的
布朗运动；提高微粒分散体系的物理稳定
性
当微粒较大时，主要是重力作用产生的沉 降。降低微粒分散体系的物理稳定性
（一）Brown运动
布朗运动：粒子永不停息的无规则的直线运动
布朗运动是粒子在每一瞬间受介质分子碰撞的合力方向 不断改变的结果。由于胶粒不停运动，从其周围分子不 断获得动能，从而可抗衡重力作用而不发生聚沉。
反离子排列在定位离子附近。
反离子中心称为斯特恩面，从斯
特恩面到粒子表面之间为斯特恩
层。该层ψ0直线下降到ψd 。
ψo
斯特恩层外有一切动面，该处
电势即ζ电势，它是衡量胶粒带电
大学《物理化学》12.溶胶
若按分散相的大小来分类， 若按分散相的大小来分类，可将分散体系分成三大类 类型
粗分散体系 （悬浮液） 悬浮液） 胶体分散系 （溶胶、高分 溶胶、 子溶液） 子溶液）
颗粒 大小 > 10-7 m
例子
泥浆 牛奶 Fe(OH)3溶
特
性
粒子不能透过滤纸，不扩散， 粒子不能透过滤纸，不扩散， 在一般显微镜下可见， 在一般显微镜下可见，多相 态。 粒子能透过滤纸， 粒子能透过滤纸，不能透过
可见光的波长范围为 : 450 nm ～ 700 nm ,
4 .5 × 10 −7 ～ 即
胶粒的大小范围大致为: 胶粒的大小范围大致为
7 ×10
～
−7
m m
10
−7
10
−9
由于胶粒的大小小于入射光的波长, 因此, 由于胶粒的大小小于入射光的波长 因此 观察 光的散射作用引起的。 到的光锥是由光的散射作用引起的 到的光锥是由光的散射作用引起的。
2） 对粗分散体系，由于粒子较大，来自四面八方的撞 ） 对粗分散体系，由于粒子较大， 击力大致相互抵消，因此，布朗运动不明显； 击力大致相互抵消，因此，布朗运动不明显； 3） 对分子分散系，由于分子剧烈的热运动，无法观察 ） 对分子分散系，由于分子剧烈的热运动， 到分子的运动轨迹，因此，也没有布朗运动。 到分子的运动轨迹，因此，也没有布朗运动。 在超显微镜下能够清楚看出粒子走过的路径， 在超显微镜下能够清楚看出粒子走过的路径，因此 能够测出在一定时间内粒子的平均位移。粒子越小， 能够测出在一定时间内粒子的平均位移。粒子越小，布 朗运动越激烈，其激烈程度不随时间而改变， 朗运动越激烈，其激烈程度不随时间而改变，但随温度 的升高而加剧。 的升高而加剧。
光源 光源
分散体系分散相物质分散于分散介质中所形成的微不均匀体系
分散体系：分散相物质分散于分散介质中所形成的微不均匀体系胶体分散体系： 高度分散的分散体系，分散相颗粒大小通常为1nm~1μm 粗分散体系：分散相颗粒大小> 1μm 憎液胶体(lyophobic colloids)——溶胶 热力学不稳定亲液胶体(lyophilic colloids)——大分子溶液 缔合胶体(association colloids)——胶束等 热力学稳定数均直径-显微镜法 面均直径-吸附实验 体均直径-密度测量 dA / dn →多分散度数均分子质量-渗透压法 重均分子质量-光散射法 Z 均分子质量-沉降平衡法 Mw /Mn →多分散度胶体纳米粒子的特性表面效应 – 表面原子占大多数量子尺寸效应 - (1)金属费米能级附近的电子能级由准连续能级变为离散能级的现象；(2)半导体出现不连续的价带与导带能级并且二者间能隙变宽的现象。
小尺寸效应 - 随纳米粒子粒径减小，熔点降低，临界超导温度升高、磁有序态向磁无序态转变、等离子共振吸收峰发生移动、声子谱发生改变、构成的纳米块材力学性能改善宏观量子隧道效应、介电限域效应等得到稳定憎液胶体的条件：(1)分散相在介质中的溶解度很小 (2)有稳定剂存在制备方法：分散法：将大块物质分割为胶体粒子——用于制备粗分散体系1 机械研磨2 超声分散法 - 广泛用于制备乳状液3 电分散法 - 用于制备金属溶胶4 胶溶法 - 使新生成的胶体聚沉物重新转化为溶胶凝聚法 使分子或离子凝聚成胶体大小的粒子—用于制备胶体分散体系1 物理法 - 更换溶剂或改变温度使胶体粒子析出2 化学法 - 利用复分解、水解、氧化还原等反应形成不溶化合物 凝聚法制备溶胶原理：胶体粒子的形成分为两个阶段：晶核形成与晶体生长溶胶的纯化：渗析、超过滤单分散胶体的制备：均匀沉淀法 -要求稀溶液和较长反应时间（强制水解、沉淀剂受控释放、金属配合物分解或还原、醇盐水解法） 双注入沉淀法能够迅速合成相对较高浓度的均匀胶体凝胶-溶胶转化法 - 首先形成一个前体凝胶骨架，再以其作为反应介质和反应离子源转化成为致密的胶体粒子。
表面现象及分散体系
表面现象及分散体系
https://
REPORTING
• 表面现象概述 • 分散体系概述 • 表面现象与分散体系的关系 • 分散体系的稳定性 • 分散体系的制备与表征 • 表面现象及分散体系的未来发展
目录
PART 01
表面现象概述
REPORTING
WENKU DESIGN
减小粒子粒径和优化粒径分布，可以增加 体系的稳定性。
调节粒子表面电性
改变分散介质性质
通过电泳、离子交换等方法调节粒子表面 电荷性质和分布，以增强体系的稳定性。
选择合适的分散介质，调整其性质如黏度 、表面张力等，也可以提高体系的稳定性 。
PART 05
分散体系的制备与表征
REPORTING
WENKU DESIGN
THANKS
感谢观看
REPORTING
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PART 06
表面现象及分散体系的未 来发展
REPORTING
WENKU DESIGN
表面现象及分散体系的研究现状
表面活性剂在分散体系中的应用研究
表面活性剂能够降低界面张力，提高分散体系的稳定性，是重要的分散剂。目前，研究者们正在研究如何通过改变表 面活性剂的分子结构和性质，提高其在不同分散体系中的性能。
要点二
生物医学领域的应用
表面现象及分散体系在生物医学领域 具有广泛的应用前景，如药物传递、 基因治疗、组织工程等。未来，研究 者们将致力于开发具有生物相容性和 功能性的表面现象及分散体系，为生 物医学领域的发展提供支持。
要点三
环境治理方面的应用
表面现象及分散体系在环境治理方面 也有重要的应用价值，如水处理、土 壤修复等。未来，研究者们将探索如 何利用表面现象及分散体系处理环境 问题，实现环境友好和可持续发展。
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• 表面现象概述 • 分散体系概述 • 表面现象与分散体系的关系 • 分散体系的稳定性 • 分散体系的制备与表征 • 表面现象及分散体系的未来发展
目录
PART 01
表面现象概述
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减小粒子粒径和优化粒径分布，可以增加 体系的稳定性。
调节粒子表面电性
改变分散介质性质
通过电泳、离子交换等方法调节粒子表面 电荷性质和分布，以增强体系的稳定性。
选择合适的分散介质，调整其性质如黏度 、表面张力等，也可以提高体系的稳定性 。
PART 05
分散体系的制备与表征
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PART 06
表面现象及分散体系的未 来发展
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表面现象及分散体系的研究现状
表面活性剂在分散体系中的应用研究
表面活性剂能够降低界面张力，提高分散体系的稳定性，是重要的分散剂。目前，研究者们正在研究如何通过改变表 面活性剂的分子结构和性质，提高其在不同分散体系中的性能。
要点二
生物医学领域的应用
表面现象及分散体系在生物医学领域 具有广泛的应用前景，如药物传递、 基因治疗、组织工程等。未来，研究 者们将致力于开发具有生物相容性和 功能性的表面现象及分散体系，为生 物医学领域的发展提供支持。
要点三
环境治理方面的应用
表面现象及分散体系在环境治理方面 也有重要的应用价值，如水处理、土 壤修复等。未来，研究者们将探索如 何利用表面现象及分散体系处理环境 问题，实现环境友好和可持续发展。
分散体系
应用：水的净化 泥土或泥炭脱水等
（2）溶元素的粒子优先被吸附。
例如：AgNO3 + KI → AgI
过量 过量
2.电离 当分散相固体与液体介质接触时，固体表面分子发生电离有 一种离子溶于液相，因而使胶体粒子带电。
例如：SO2 + H2O → H2SO3 → SO32- + 2H+
溶胶的制备— 凝聚法
将分子、离子等凝聚而形成溶胶粒子的方法 常用的是通过化学反应来实现凝聚
（2）溶胶的净化
少量电解质可作为溶胶稳定剂，但过多的电解质存在会使溶胶不 稳定，易聚沉，必须除去。 净化的方法主要有渗析法
利用浓差因素，多余的电解质离子 不断向膜外渗透，经常更换溶液， 就可以净化半透膜内的溶胶。
溶胶的制备— 分散法
工业上常用“研磨法”将固体磨细
这种方法适用于脆而易碎的物质 工业上用的胶体石墨、颜料以及 医药用硫溶胶等都是使用胶体磨 制成的
溶胶的制备— 分散法
实验室常用“胶溶法”将固体分散
将新鲜的凝聚胶粒重新分散在介质中形成溶胶，并加入适当的稳定剂 稳定剂一般根据胶核所能吸附的离子来选电解质
使溶胶发生明显聚沉所需电解质的最 低浓度称为“聚沉值” 。 聚沉能力：聚沉值得倒数 聚沉值是电解质对溶胶聚沉能力的衡 量，聚沉能力越强，聚沉值越小。
聚沉值 ξ≠0 沉降速度最大 ξ=0
2. 电解质使溶胶发生聚沉，主要起作用的是与胶粒带相反电荷的离子， 称为“反离子”
哈迪—叔采规则：反离子价数越高，聚沉能力越强，聚沉值越小。
（1）溶胶的光学性质 —— 丁达尔效应 在暗室中，让一束光线通过一透明的溶胶，从垂直于光束的 方向可以看到溶胶中显出一浑浊发亮的光柱，仔细观察可以 看到内有微粒闪烁。这种现象称为丁达尔(Tyndall)效应。
第二章 分散体系_PPT课件
定形胶状物。 过滤实验：
把各种溶液或胶体按右图实验，观察分散质是否 能透过羊皮纸。
结果：溶液的分散质（溶质）能透过羊皮纸，但 胶体的分散质不能。
第一章 溶液和胶体
第一节 分散体系 第二节 溶液的浓度 第三节 稀溶液的依数性 第四节 胶体溶液 第五节 乳状液和表面活性剂
第二节 溶液的浓度
第一节 分散体系
分散体系：一种或几种物质(分散质)分散 在另一种物质(分散剂)中所形成的体系.
按分散质粒子的大小分类，分散体系分为三类:
类型
分散质粒 子大小
主要性质
实例
分子/离子 分散体系
(溶液)
单相, 很稳定,扩散速度快
<1nm 能透过半透膜，电子显微镜
不可见
食盐水 蔗糖水
胶体分散系 1~100
一、物质的量及其单位
❖ 物质的量n——表示系统中所含基本单元的数量。SI 制基本物理量,单位为mol，称为“摩尔”。
❖ 基本单元——可以是分子、离子、原子及其他粒子， 或这些粒子的特定组合。
❖ 摩尔——是一系统的物质的量，该系统中所包含的 基本单元与0.012kg 12C的原子数目相等。1mol的任 何物质均含有6.02*1023个基本单元数。
一温度时，paq＜p* 。 蒸汽压下降值:Δp = p*- p
蒸汽压下降原因：
溶质分子→溶剂化，束缚一些 高能量的溶剂分子；
溶剂表面被溶质分子占据。单位 时间内逸出液面的溶剂分子数目 便相应地减少了；
拉乌尔定律(定量计算)：
一定T下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压p 等于纯溶剂的蒸气压p*乘以溶剂在溶液中的
(溶胶和
nm
高分子溶液)
多相/单相,较稳定,扩散速度慢,
把各种溶液或胶体按右图实验，观察分散质是否 能透过羊皮纸。
结果：溶液的分散质（溶质）能透过羊皮纸，但 胶体的分散质不能。
第一章 溶液和胶体
第一节 分散体系 第二节 溶液的浓度 第三节 稀溶液的依数性 第四节 胶体溶液 第五节 乳状液和表面活性剂
第二节 溶液的浓度
第一节 分散体系
分散体系：一种或几种物质(分散质)分散 在另一种物质(分散剂)中所形成的体系.
按分散质粒子的大小分类，分散体系分为三类:
类型
分散质粒 子大小
主要性质
实例
分子/离子 分散体系
(溶液)
单相, 很稳定,扩散速度快
<1nm 能透过半透膜，电子显微镜
不可见
食盐水 蔗糖水
胶体分散系 1~100
一、物质的量及其单位
❖ 物质的量n——表示系统中所含基本单元的数量。SI 制基本物理量,单位为mol，称为“摩尔”。
❖ 基本单元——可以是分子、离子、原子及其他粒子， 或这些粒子的特定组合。
❖ 摩尔——是一系统的物质的量，该系统中所包含的 基本单元与0.012kg 12C的原子数目相等。1mol的任 何物质均含有6.02*1023个基本单元数。
一温度时，paq＜p* 。 蒸汽压下降值:Δp = p*- p
蒸汽压下降原因：
溶质分子→溶剂化，束缚一些 高能量的溶剂分子；
溶剂表面被溶质分子占据。单位 时间内逸出液面的溶剂分子数目 便相应地减少了；
拉乌尔定律(定量计算)：
一定T下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压p 等于纯溶剂的蒸气压p*乘以溶剂在溶液中的
(溶胶和
nm
高分子溶液)
多相/单相,较稳定,扩散速度慢,
分散体系
（2）按胶体溶液的稳定性分类
1）溶胶
直径在1nm~100nm之间的难溶物固体粒子
分散在液体介质中，有很大的相界面，易聚沉，分
散相与分散介质不同相，是热力学上的不稳定体系。 一旦将介质蒸发掉，再加入介质就无法再形成 溶胶，是一个不可逆体系，如氢氧化铁溶胶、碘化 银溶胶等。 这是胶体分散体系中主要研究的内容。
dx
为
设通过AB面的扩散的量为m，则扩散速度 ，它与浓度梯度和AB截面积A成正比。
用公式表示为：
这就是斐克第一定律。 式中D为扩散系数，其物理意义为：单位浓度梯 度、单位时间内通过单位截面积的质量。 式中负号表示扩散发生在浓度降低的方向， <0，而 >0。
由以上介绍可知： 就体系而言，浓度梯度越大， 胶体粒子扩散越快； 就胶体粒子而言，半径越小， 扩散能力越强，扩散速度越快。
AgNO3（稍过量）+ KI→ AgI (溶胶） +KNO3
三、溶胶的净化
1、溶胶净化的原因 用凝聚法制得的溶胶都是多分散性的，即体
系中含有大小不等的各类粒子，其中有一些可能
会超出胶体颗粒的范围。而用化学法制得的溶胶 通常都含有较多的电解质，虽然适量的电解质可 以作为溶胶的稳定剂，但过多电解质又会降低溶 胶的稳定性。因此，欲得比较纯净、稳定的溶胶，
四、沉降与沉降平衡
溶胶是高度分散体系，胶粒一方面受到重力的吸 引而下降，另一方面由于布朗运动引起的扩散(扩散力) 促使浓度趋于均一。 沉降与扩散为一对矛盾的两个方面 沉降 扩散 真溶液 粗分散系统 胶体系统 平衡 分散相分布 均相 沉于底部 形成浓梯
当这两种相反的作用力 相等时，粒子的分布达到平 衡，这种平衡称为沉降平衡。
B.蒸气凝聚法