第一章 胶体制备及性质
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第一章胶体的制备和性质
Shandong Institute of Light Industry
凝聚法
• 化学凝聚
还原反应
置换反应 水解反应
FeCl3水解生成Fe(OH)3深红色溶胶
Shandong Institute of Light Industry
凝聚法
• 物理凝聚 溶剂置换 胶溶法吸附胶溶作用 用电解质洗涤沉淀的胶溶 胶体表面溶解法
Einstein布朗运动公式
假定：粒子为球形
分散体系的浓度很稀，粒子之间距离很远， 彼此互不影响 分散介质的分子远比分散相粒子小，可将介 质相视为连续相
Shandong Institute of Light Industry
Einstein公式的核对
Shandong Institute of Light Industry
Shandong Institute of Light Industry
丁达尔效应（Tyndall effect）
Shandong Institute of Light Industry
丁达尔效应（Tyndall effect）
一束会聚的光线射入溶胶后，在入射光的
垂直方向可以看到一道明亮的光带。
透射电子显微镜的用途
龙柱等用流动电流技术研究了聚合氯化铝 (PAC)分别与不同类型有机高分子制备复合 絮段剂(PACP)的电荷特性，并利用透射电 镜技术探讨了PACP的结构形貌，不同的0 ／A比和有机高分子的类型对复合絮凝剂 PCAP的结构形貌有一定的影响。
Shandong Institute of Light Industry
☻分散相在介质中的溶解度需极小 反应物浓度很稀、生成的难溶物晶粒很小而无长大条件 ☻必须有稳定剂存在
凝聚法
• 化学凝聚
还原反应
置换反应 水解反应
FeCl3水解生成Fe(OH)3深红色溶胶
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凝聚法
• 物理凝聚 溶剂置换 胶溶法吸附胶溶作用 用电解质洗涤沉淀的胶溶 胶体表面溶解法
Einstein布朗运动公式
假定：粒子为球形
分散体系的浓度很稀，粒子之间距离很远， 彼此互不影响 分散介质的分子远比分散相粒子小，可将介 质相视为连续相
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Einstein公式的核对
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丁达尔效应（Tyndall effect）
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丁达尔效应（Tyndall effect）
一束会聚的光线射入溶胶后，在入射光的
垂直方向可以看到一道明亮的光带。
透射电子显微镜的用途
龙柱等用流动电流技术研究了聚合氯化铝 (PAC)分别与不同类型有机高分子制备复合 絮段剂(PACP)的电荷特性，并利用透射电 镜技术探讨了PACP的结构形貌，不同的0 ／A比和有机高分子的类型对复合絮凝剂 PCAP的结构形貌有一定的影响。
Shandong Institute of Light Industry
☻分散相在介质中的溶解度需极小 反应物浓度很稀、生成的难溶物晶粒很小而无长大条件 ☻必须有稳定剂存在
胶体制备与性质课件
化妆品
用于护肤、洗发、沐浴 等产品中，改善皮肤和
头发的状态。
工业添加剂
在石油、化工、制药等 领域中用作乳化剂、润
湿剂和分散剂等。
生物医学应用
在生物医学领域中用于 药物的载体、诊断试剂
和组织工程等领域。
PART 06
胶体在工业生产中的应用
REPORTING
石油工业
石油开采
利用胶体化学原理，提高石油的采收 率。通过向油藏中注入表面活性剂、 聚合物等物质，改变油水界面张力， 使石油更好地从地下被开采出来。
胶体性质研究
REPORTING
电学性质
双电层理论
胶体粒子表面带有电荷，与周围 离子形成双电层，产生电位差。
电泳
在外加电场作用下，胶体粒子可 发生定向移动，与电场方向有关
。
沉降与分散
胶体粒子在电场中的沉降与分散 行为与其电学性质密切相关。
光学性质
丁达尔效应
当光线通过胶体时，可观察到明 显的光路，这是由于胶体粒子对
乳化法
总结词
通过将两种不互溶的液体混合，形成乳浊液，再通过降低粒径形成胶体。
详细描述
将两种不互溶的液体混合在一起，形成乳浊液。然后通过机械搅拌、超声波破碎等方法降低乳浊液的粒径，形成 稳定的胶体。这种方法需要控制液体的性质、搅拌速度和破碎条件，以确保生成的胶体具有所需的粒径和稳定性 。
PART 03
胶体的基本性质
01
02
03
电学性质
胶体粒子带有电荷，因此 具有显著的电学性质，如 双电层和电泳现象。
光学性质
由于胶体粒子对光的散射 作用，胶体溶液具有丁达 尔效应。
稳定性
胶体具有一定的稳定性， 主要归因于胶体粒子间的 静电斥力和stokes排斥力 。
胶体的制备和性质
②（C-S）对r的影响 A、（C-S）小，v2＞v1,形成r大，颗粒粗 B、（C-S）大，v1＞v2,形成颗粒细 C、制备胶体，必须v1大，v2小，即必 须（C-S）高，盐的溶解度要尽可能小。
加AgNO 或KCl 3
AgCl(溶胶）
二、溶胶的制备--凝聚法 1.化学凝聚法
通过各种化学反应使生成物呈过饱和状态，使初 生成的难溶物微粒结合成胶粒，在少量稳定剂存在下 形成溶胶，这种稳定剂一般是某一过量的反应物。例 如：
A.复分解法 2H3AsO3（稀）+ 3H2S →As2S3（溶胶）+6H2O B.水解法 FeCl3 （稀）+3H2O （热）→ Fe(OH)3 （溶胶）+3HCl
蒸发后，可得硫的水溶胶。
B.蒸气骤冷法 将汞的蒸气通入冷水中就可以得到汞的水溶胶。
罗金斯基等人利用下列装置，制备碱金属的苯溶胶。 4—金属钠，2—苯,5—液氮。
先将体系抽真空，然后适 当加热管2和管4，使钠和苯的 蒸气同时在管5 外壁凝聚。除 去管5中的液态空气，凝聚在 外壁的混合蒸气融化，在管3 中获得钠的苯溶胶。
2）晶体（晶核）的成长速度 v2= k2D（C-S）
D：溶质分子的扩散系数
3）v1、v2的关系 a、v1» v2 形成许多晶核，易形成溶胶 b、v1« v2 形成粗大的结晶，形成悬浊液 c、v1» v2 形成溶胶，因（C-S）对v1的影响大， （C-S）越大，v1越大于v2 ，所以溶解度越 小，愈易形成胶体
蒸气骤冷法
3、凝聚法原理 凝聚法的核心问题：粒子大小即分散度 晶核与结晶生长动力学研究认为，溶液中 析出胶粒的过程与结晶过程相似，分为形成 晶核和晶体生长两个阶段 1）形成晶核阶段 晶核形成速度 ： v1=dn/dt=k1（C-S）/S
胶体的制备与性质 (全,可做教案)
胶体的制备与性质第一节 胶体的制备和净化胶粒：1—100 nm ，原则上可由原子、分子凝聚成胶体（凝聚法），也可由大块物质分散成胶体（分散法）。
一、胶体制备的一般条件1. 分散相在介质中的溶解度必须极小，浓度低OH H C S 52+——真溶液）溶胶（溶解度极小，滴入水中O H S 2/−−−→−低溶解度是形成溶胶的必要条件之一，同时还需要反应物的浓度很稀，生成的难溶物晶粒很小而又无长大条件时才能得到胶体。
若反应物浓度很大，细小的难溶物颗粒突然生成很多，易形成半固体状的凝胶。
2. 必须有稳定剂存在分散胶体体系中存在巨大的界面积，属热力学不稳定体系，胶体需要稳定剂作用才能稳定存在。
二、胶体的制备方法1. 分散法：机械分散、电分散、超声分散和胶溶法通过不同的能量或作用方式分散大块物体→胶粒胶溶法是某些新生成的沉淀中加入适量的电解质或置于某一温度下使胶体重新分散成溶胶。
如正电胶MMH （moled metal hydroxide ）或MMLHC ：mixed metal layered hydroxide compound在一定比例的AlCl 3·MgCl 2 混合溶液中，加入稀氨水，形成混合金属氢氧化物沉淀（半透明凝胶状），经多次洗涤后（目的在于控制其中的氯离子浓度），置该沉淀于80℃下恒温，凝胶逐渐形成带正电的溶胶。
MMH 用途很广——钻井液添加剂、聚沉剂、防沉剂等。
胶溶法：新形成的洗涤过的溶液沉淀加入少量33)(FeCl OH Fe →搅拌→沉淀转化为红棕色的3)(OH Fe 溶胶→机械粉碎——球磨机、振动磨、冲击式粉碎机、胶体磨、离心磨。
研磨过程中，增大增大，S A G S ，颗粒有聚集倾向（颗粒间有吸引力；颗粒增大，S G 减小）。
分散⇔聚集平衡，颗粒不再磨细。
要提高研磨效率，防聚可采取溶剂冲稀或加入稳定剂吸附表面——工业SAA ，油漆工业，研磨色料（SAA 保护）电分散：电弧使金属气化，分散于溶剂中，得到溶胶。
胶体的制备和性质物理化学
➢ Weimarn研究结果
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。
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。
胶体的性质及制备课件
环境治理
利用胶体稳定性进行水处 理，去除水中的有害物质 。
食品工业
利用胶体稳定性改善食品 口感和质地，提高食品品 质。
04
胶体的表征技术
光学表征技术
1 2
透射电子显微镜 (TEM)
通过电子显微镜观察胶体颗粒的形貌和大小。
扫描电子显微镜 (SEM)
用于观察胶体颗粒在固体表面上的分布和排列 。
3
光散射技术
可以长期稳定存在。
胶体的应用领域
化学工业
胶体在化学工业中广泛应用于颜 料、涂料、墨水、黏合剂等领域
。
环境科学
胶体在环境科学中可用于土壤改良 、水处理和大气污染控制等领域。
生物医学
胶体在生物医学中可用于药物传递 、基因治疗和组织工程等领域。
02
胶体的制备方法
物理制备方法
研磨法
将固体物质研磨成细粉，再通过分散 剂分散成胶体。
植物提取法
利用植物提取物制备胶体，如从植物 中提取出的果胶、树胶等物质可形成 胶体。
03
胶体的稳定性与破坏
胶体的稳定性
胶体的稳定性取决于其颗粒大小和电荷分布
胶体颗粒较小且带有相同电荷，使其相互排斥，不易聚集。
胶体稳定性的影响因素
温度、压力、电解质浓度等。
胶体稳定性与溶液稳定性比较
胶体稳定性相对较弱，容易受到外界因素影响而破坏。
胶体可以作为食品添加剂，如明胶、果胶等，用于改善食品的口感 、质地和稳定性。
食品包装
胶体可以用于食品包装材料的制备，提高包装材料的阻隔性能和机 械强度。
食品加工
胶体在食品加工过程中也具有广泛的应用，如增稠、乳化和稳定等作 用。
其他领域的应用
石油工业
胶体的制备及性质
胶体的性质及制备（实验者：许家豪、王欢、刘俊）1 前言胶体是一种重要的分散系，在我们高中的时候就学过关于他的一些性质，但是只是了解其中的一些较为简单的性质，并没有进行深入的研究及讨论，而当今的生产生活中胶体的应用越来越广，所以做好胶体的性质的探究是有实际意义的，也是很有必要的。
我们就从分散系的稳定性及粒子的大小，还有丁达尔性质，电泳性质，等多个角度进行的研究，从而达到我们对胶体的性质有个整体的了解。
2 实验部分2.1实验目的2.1.1 掌握实验室制备氢氧化铁胶体的实验操作技能和方法。
2.1.2实验探究胶体的重要性质——丁达尔效应，电泳效应，胶体的稳定性及学会用简单的方法鉴定胶体和溶液。
2.1.3培养从宏观现象推断微观粒子的能力2.2实验药品：蒸馏水、FeCl3饱和溶液、CuSO4溶液、泥水、NaCl溶液、淀粉胶体、Na2CO3 、KOH、NaCl、ZnSO4、NH4Cl、MgCl22.3实验仪器：小烧杯、量筒、酒精灯、铁架台（配铁圈）、石棉网、胶头滴管、激光笔（或手电筒）、玻璃棒、漏斗、火柴、滤纸、U型管、导线、电源、滤纸。
2.4实验原理2.4.1饱和FeCl3溶液滴加入煮沸的水中，会使氯离子与氢离子结合产生氯化氢从沸水中溢出，三价铁离子可与水电里出的氢氧根离子聚合产生氢氧化铁，接着煮沸会产生更多的氢氧化铁聚合在一起，在液体呈红褐色是停止加热，此时溶液中氯化铁的直径在1-100纳米之间因为氯化铁胶体颗粒大小适中且吸附了大量的铁离子，由于分子间的热运动己分子间的作用力的作用，氯化铁胶体是均一稳定液体，与之相对的如果想破坏胶体的稳定性的话可以从①加入相反电荷的离子②加入带有相反电荷的胶体③加入煮沸等几个个方面入手。
3实验过程及结果3.1制备FeCl3胶体①制备饱和FeCl3溶液②在洁净的烧杯之中加入约35ml蒸馏水③加热至沸腾④然后向沸腾的水中加逐滴加入1~2毫升饱和FeCl3溶液⑤继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热即可。
胶体的制备与性质1..
-1 -1 -1 -1
Rosselli, Höger et al., Angewandt chem. Int. Ed. 2001
20
3.蒸气骤冷法： 蒸气骤冷法是一种物理凝聚制备溶胶的方法。例如将汞 蒸气通入冷水中就可 以得到汞的水溶胶。在罗金斯基等 人的仪器中可制备碱金属的有机溶胶。 如图所示，将金 属钠放在管4中，苯放在管2中，管5中放液氮。先将体系 抽真 空，然后适当加热 管2和管4，使金属钠和苯 的蒸气同时在管5外壁凝 聚，当除去管5中的液氮， 凝聚在外壁的混合蒸气熔 化，在管3中可收集到钠 的苯溶胶。
26
27
28
问题： 在生物医学工程中的人工肾脏利用了胶体化学 中的什么原理？
29
答：利用了胶体化学中的渗析和超过滤原理。 因为血液是含有多种蛋白质,离子和大量水的 胶体体系。肾脏的功能之一是利用它的渗透膜 来除去血液中的有害物质和排泄水分。当病人 的肾功能衰竭以后，医生要定时给病人进行血 液透析，即将病人的血液进行体外循环，通过 人工肾脏的渗透膜,将血液的有害物质除去。 另外利用渗透膜两边的压差，将多余的水分除 去，起到超过滤的作用。
因溶液体积 V n A V A , 得
d A V A d p RT dln x A 0
3.范特霍夫渗透压公式
V n B RT c B RT
36
p
p Π
V A d p - RT
1
xA
dln x A
Π V A - RT ln x A
nB nA
RT
在定温下，溶液的渗透压与溶质的浓度成正比。溶液愈稀， 公式愈准确 。 渗透压测定法常被用来测定生物体内大分子的摩尔质量。 渗透现象不仅在溶液与溶剂之间存在，在不同浓度的溶液 中同样存在 等渗溶液：相等渗透压的溶液彼此称为等渗溶液； 高渗溶液：对于渗透压不相等的两种溶液，渗透压相对较 高的叫高渗溶液； 低渗溶液：渗透压相对较低的叫做低渗溶液 。 等渗溶液在药学上有重要意义 如眼药水必须与眼球组织内的液体具有相同的渗透压，否 则会引起疼痛； 静脉注射用的盐水与血液是等渗溶液
Rosselli, Höger et al., Angewandt chem. Int. Ed. 2001
20
3.蒸气骤冷法： 蒸气骤冷法是一种物理凝聚制备溶胶的方法。例如将汞 蒸气通入冷水中就可 以得到汞的水溶胶。在罗金斯基等 人的仪器中可制备碱金属的有机溶胶。 如图所示，将金 属钠放在管4中，苯放在管2中，管5中放液氮。先将体系 抽真 空，然后适当加热 管2和管4，使金属钠和苯 的蒸气同时在管5外壁凝 聚，当除去管5中的液氮， 凝聚在外壁的混合蒸气熔 化，在管3中可收集到钠 的苯溶胶。
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问题： 在生物医学工程中的人工肾脏利用了胶体化学 中的什么原理？
29
答：利用了胶体化学中的渗析和超过滤原理。 因为血液是含有多种蛋白质,离子和大量水的 胶体体系。肾脏的功能之一是利用它的渗透膜 来除去血液中的有害物质和排泄水分。当病人 的肾功能衰竭以后，医生要定时给病人进行血 液透析，即将病人的血液进行体外循环，通过 人工肾脏的渗透膜,将血液的有害物质除去。 另外利用渗透膜两边的压差，将多余的水分除 去，起到超过滤的作用。
因溶液体积 V n A V A , 得
d A V A d p RT dln x A 0
3.范特霍夫渗透压公式
V n B RT c B RT
36
p
p Π
V A d p - RT
1
xA
dln x A
Π V A - RT ln x A
nB nA
RT
在定温下，溶液的渗透压与溶质的浓度成正比。溶液愈稀， 公式愈准确 。 渗透压测定法常被用来测定生物体内大分子的摩尔质量。 渗透现象不仅在溶液与溶剂之间存在，在不同浓度的溶液 中同样存在 等渗溶液：相等渗透压的溶液彼此称为等渗溶液； 高渗溶液：对于渗透压不相等的两种溶液，渗透压相对较 高的叫高渗溶液； 低渗溶液：渗透压相对较低的叫做低渗溶液 。 等渗溶液在药学上有重要意义 如眼药水必须与眼球组织内的液体具有相同的渗透压，否 则会引起疼痛； 静脉注射用的盐水与血液是等渗溶液
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不同状态时，则形成不同的固溶胶： A.固-固溶胶 B.固-液溶胶 C.固-气溶胶 如有色玻璃，不完全互溶的合金 如珍珠，某些宝石 如泡沫塑料，沸石分子筛
2019/2/19
（2）按分散相和介质聚集状态分类
3.气溶胶 将气体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为 固体或液体时，形成气-固或气-液溶胶，但没有
气-气溶胶，因为不同的气体混合后是单相均一
体系，不属于胶体范围.
A.气-固溶胶
B.气-液溶胶
如烟，含尘的空气
如雾，云
2019/2/19
（3）按胶体溶液的稳定性分类
1.憎液溶胶 半径在10－9 m~10－6 m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，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
2019/2/19
胶粒的结构
例2：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓
过量的 AgNO3 作稳定剂
胶团的结构表达式：
胶团的图示式：
胶核 胶粒 胶团
2019/2/19
胶粒的形状
作为憎液溶胶基本质点的胶粒并非都是球形， 而胶粒的形状对胶体性质有重要影响。
质点为球形的，流动性较好；若为带状的，
2019/2/19
10.1 胶体及其基本特性
分散相与分散介质
分散体系分类
（1）按分散相粒子的大小分类 （2）按分散相和介质的聚集状态分类 （3）按胶体溶液的稳定性分类 憎液溶胶的特性 胶粒的结构 胶粒的形状
2019/2/19
分散相与分散介质
把一种或几种物 质分散在另一种物质 中就构成分散体系。 其中，被分散的物质 称为分散相 （dispersed phase）， 另一种物质称为分散 介质（dispersing medium)。 例如：云，牛奶，珍珠
则流动性较差，易产生触变现象。
2019/2/19
胶粒的形状
例如：（1）聚苯乙烯胶乳是球形质点 （2） V2O5 溶胶是带状的质点 （3） Fe(OH)3 溶胶是丝状的质点
2019/2/19
1.2 溶胶的制备与净化
溶胶的制备
（有新相生成）
离子、分子 凝聚
1~100nm
（比表面增加）
粗粒子 分散
2019/2/19
物理化学电子教案—第一章
胶体分散系统
与
粗分散系统
2019/2/19
第一章
胶体分散体系与粗分散系统
10.1 胶体及其基本特性 10.2 溶胶的制备与净化
10.3 溶胶的动力性质
10.4 溶胶的光学性质 10.5 溶胶的电学性质 10.6 溶胶的稳定性和聚沉作用 10.7 大分子概说 10.8 大分子的相对摩尔质量 10.9 Donnan平衡
2019/2/19
分散体系分类
分类体系通常有三种分类方法： 按分散相粒子的大小分类：
•分子分散体系 •胶体分散体系 •粗分散体系
•液溶胶 按分散相和介质的聚集状态分类： •固溶胶 •气溶胶
•憎液溶胶 按胶体溶液的稳定性分类： •亲液溶胶
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（1）按分散相粒子的大小分类
1.分子分散体系 分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶， 没有界面，是均匀的单相，分子半径大小在10-9 m以 下 。通常把这种体系称为真溶液，如CuSO4溶液。 2.胶体分散体系 分散相粒子的半径在10－9 m~10－6 nm之间的体系。 目测是均匀的，但实际是多相不均匀体系。 3.粗分散体系 当分散相粒子大于10－6 nm,目测是混浊不均匀体 系，放置后会沉淀或分层，如黄河水。
2019/2/19
的大小在10-9~10-6 m之间，因而扩散较慢，不能透 过半透膜，渗透压低但有较强的动力稳定性 和乳光现象。
（2）多相不均匀性
具有纳米级的粒子是由许多离子或分子聚结而成，结构 复杂，有的保持了该难溶盐的原有晶体结构，而且粒子大小 不一，与介质之间有明显的相界面，比表面很大。
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。
2019/2/19
（3）按胶体溶液的稳定性分类
2.亲液溶胶 半径落在胶体粒子范围内（ 10－9 m~10－6 m ） 的大分子溶解在合适的溶剂中，一旦将溶剂蒸发，大 分子化合物凝聚，再加入溶剂，又可形成溶胶，亲液 溶胶是热力学上稳定、可逆的体系。
2019/2/19
胶粒的结构
例1：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓ 胶团的图示式：
过量的 KI 作稳定剂
胶团的结构表达式 ： [(AgI)m n I – (n-x)K+]x– xK+
胶核
|________________________|
胶核 胶粒 胶团
胶粒（带负电） |________________________________| 胶团（电中性）
（3）热力学不稳定性
因为粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学不 稳定体系，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒子会自 动聚结成大粒子。
2019/2/19
胶粒的结构
形成憎液溶胶的必要条件是： （1）分散相的溶解度要小； （2）还必须有稳定剂存在，否则胶粒易聚结而 聚沉。
2019/2/19
胶粒的结构
2019/2/19
（2）按分散相和介质聚集状态分类
1.液溶胶 将液体作为分散介质所形成的溶胶。当分散 相为不同状态时，则形成不同的液溶胶： A.液-固溶胶 如油漆，AgI溶胶
B.液-液溶胶
C.液-气溶胶
如牛奶，石油原油等乳状液
如泡沫
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（2）按分散相和介质聚集状态分类
2.固溶胶 将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为
1.2 溶胶的制备与净化
溶胶的制备 溶胶的净化 （1）渗析法 （2）超过滤法
胶粒的结构比较复杂，先有一定量的难溶物分子
聚结形成胶粒的中心，称为胶核；
然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子，形
成紧密吸附层；由于正、负电荷相吸，在紧密层外形
成反号离子的包围圈，从而形成了带与紧密层相同电
荷的胶粒；
胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。
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胶粒的结构
胶核吸附离子是有选择性的，首先吸附与胶核 中相同的某种离子，用同离子效应使胶核不易溶解。 若无相同离子，则首先吸附水化能力较弱的负 离子，所以自然界中的胶粒大多带负电，如泥浆水、 豆浆等都是负溶胶。
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（2）按分散相和介质聚集状态分类
3.气溶胶 将气体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为 固体或液体时，形成气-固或气-液溶胶，但没有
气-气溶胶，因为不同的气体混合后是单相均一
体系，不属于胶体范围.
A.气-固溶胶
B.气-液溶胶
如烟，含尘的空气
如雾，云
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（3）按胶体溶液的稳定性分类
1.憎液溶胶 半径在10－9 m~10－6 m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，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
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胶粒的结构
例2：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓
过量的 AgNO3 作稳定剂
胶团的结构表达式：
胶团的图示式：
胶核 胶粒 胶团
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胶粒的形状
作为憎液溶胶基本质点的胶粒并非都是球形， 而胶粒的形状对胶体性质有重要影响。
质点为球形的，流动性较好；若为带状的，
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10.1 胶体及其基本特性
分散相与分散介质
分散体系分类
（1）按分散相粒子的大小分类 （2）按分散相和介质的聚集状态分类 （3）按胶体溶液的稳定性分类 憎液溶胶的特性 胶粒的结构 胶粒的形状
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分散相与分散介质
把一种或几种物 质分散在另一种物质 中就构成分散体系。 其中，被分散的物质 称为分散相 （dispersed phase）， 另一种物质称为分散 介质（dispersing medium)。 例如：云，牛奶，珍珠
则流动性较差，易产生触变现象。
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胶粒的形状
例如：（1）聚苯乙烯胶乳是球形质点 （2） V2O5 溶胶是带状的质点 （3） Fe(OH)3 溶胶是丝状的质点
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1.2 溶胶的制备与净化
溶胶的制备
（有新相生成）
离子、分子 凝聚
1~100nm
（比表面增加）
粗粒子 分散
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物理化学电子教案—第一章
胶体分散系统
与
粗分散系统
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第一章
胶体分散体系与粗分散系统
10.1 胶体及其基本特性 10.2 溶胶的制备与净化
10.3 溶胶的动力性质
10.4 溶胶的光学性质 10.5 溶胶的电学性质 10.6 溶胶的稳定性和聚沉作用 10.7 大分子概说 10.8 大分子的相对摩尔质量 10.9 Donnan平衡
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分散体系分类
分类体系通常有三种分类方法： 按分散相粒子的大小分类：
•分子分散体系 •胶体分散体系 •粗分散体系
•液溶胶 按分散相和介质的聚集状态分类： •固溶胶 •气溶胶
•憎液溶胶 按胶体溶液的稳定性分类： •亲液溶胶
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（1）按分散相粒子的大小分类
1.分子分散体系 分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶， 没有界面，是均匀的单相，分子半径大小在10-9 m以 下 。通常把这种体系称为真溶液，如CuSO4溶液。 2.胶体分散体系 分散相粒子的半径在10－9 m~10－6 nm之间的体系。 目测是均匀的，但实际是多相不均匀体系。 3.粗分散体系 当分散相粒子大于10－6 nm,目测是混浊不均匀体 系，放置后会沉淀或分层，如黄河水。
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的大小在10-9~10-6 m之间，因而扩散较慢，不能透 过半透膜，渗透压低但有较强的动力稳定性 和乳光现象。
（2）多相不均匀性
具有纳米级的粒子是由许多离子或分子聚结而成，结构 复杂，有的保持了该难溶盐的原有晶体结构，而且粒子大小 不一，与介质之间有明显的相界面，比表面很大。
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。
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（3）按胶体溶液的稳定性分类
2.亲液溶胶 半径落在胶体粒子范围内（ 10－9 m~10－6 m ） 的大分子溶解在合适的溶剂中，一旦将溶剂蒸发，大 分子化合物凝聚，再加入溶剂，又可形成溶胶，亲液 溶胶是热力学上稳定、可逆的体系。
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胶粒的结构
例1：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓ 胶团的图示式：
过量的 KI 作稳定剂
胶团的结构表达式 ： [(AgI)m n I – (n-x)K+]x– xK+
胶核
|________________________|
胶核 胶粒 胶团
胶粒（带负电） |________________________________| 胶团（电中性）
（3）热力学不稳定性
因为粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学不 稳定体系，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒子会自 动聚结成大粒子。
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胶粒的结构
形成憎液溶胶的必要条件是： （1）分散相的溶解度要小； （2）还必须有稳定剂存在，否则胶粒易聚结而 聚沉。
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胶粒的结构
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（2）按分散相和介质聚集状态分类
1.液溶胶 将液体作为分散介质所形成的溶胶。当分散 相为不同状态时，则形成不同的液溶胶： A.液-固溶胶 如油漆，AgI溶胶
B.液-液溶胶
C.液-气溶胶
如牛奶，石油原油等乳状液
如泡沫
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（2）按分散相和介质聚集状态分类
2.固溶胶 将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为
1.2 溶胶的制备与净化
溶胶的制备 溶胶的净化 （1）渗析法 （2）超过滤法
胶粒的结构比较复杂，先有一定量的难溶物分子
聚结形成胶粒的中心，称为胶核；
然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子，形
成紧密吸附层；由于正、负电荷相吸，在紧密层外形
成反号离子的包围圈，从而形成了带与紧密层相同电
荷的胶粒；
胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。
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胶粒的结构
胶核吸附离子是有选择性的，首先吸附与胶核 中相同的某种离子，用同离子效应使胶核不易溶解。 若无相同离子，则首先吸附水化能力较弱的负 离子，所以自然界中的胶粒大多带负电，如泥浆水、 豆浆等都是负溶胶。