第八章胶体化学(粘土——水系统)
无机材料科学基础-4-4-粘土
水在粘土周围随着距离增大结合力的减弱而分成 牢固结合水、疏松结合水和自由水。
粘土与这三种水结合的状态与数量将会影响粘土水系统的工艺性能。
影响粘土结合水量的因素有粘土矿物组成、粘土 分散度、粘土吸附阳离子种类等。
粘土与水结合情况示意图
（1）粘土的结合水量一般与粘土阳离子交换容量 成正比；
4、阳离子交换容量
阳离子交换容量：为PH＝7 时100g干粘土所 吸附的离子的毫克当量数。
影响因素： 1）粘土矿物组成： 与同晶置换多少有关 蒙脱石 > 伊利石 > 高岭石 2）粘土的细度、含腐殖质数量、溶液的 PH值、离子浓度等
常见粘土的阳离子交换容量
矿物
高岭石
多水高岭 石
伊利石
蒙脱石 蛭
石
阳离子交换
容量 （100g土）
3～15
/mmol
20～40
10～40
75～ 150
100～ 150
5、阳离子交换顺序
与粘土与离子间的作用力有关 电价因素 离子大小
※※粘土阳离子交换顺序： H＋>Al3＋>Ba2＋>Sr2＋>Ca2＋>NH4＋>K＋>Na＋>Li＋
（二）泥浆的流动性与稳定性
1、泥浆粘度与结构的关系
（2）高岭石的结合水量随粒度减小而增高。 （3）粘土与一价阳离子结合水量>与二价阳离子结 合的水量>与三价阳离子结合的水量；同价离子与粘土 结合水量是随着离子半径增大，结合水量减少。
被粘土吸附的Na和Ca的水化值
粘土
Na-粘土 Ca-粘土
吸附容量 Ca Na
23.7 18.0
结合水量 （克/百克土）
粘土-水系统胶体化学
30
• 2).影响因素 • (1)根据静电学原理可以推导出电动电位的公 • 式如下
•
ξ =4πσd/D
• σ=粘土表面电荷密度；
• D=溶液介质的介电常数； • d=双电层的厚度，为吸附层与扩散层的总厚 度。
各种阳离子饱和的高岭土的ξ电位值
(2) 由不同价阳 离子所饱和的粘土，
其 ξ 电位次序为：
• 伊利石 • K1-1.5Al4〔Si7-6.5Al11.5O20〕(OH)4中主要由 于硅氧四面体中的硅离 子约有1/6被铝离子所取 代。使单位晶胞中约有 1.3～1.5个剩余负电荷。 这些负电荷大部分被层 间非交换性的K+和部分 Ca2+、H+等所平衡，只 有少部分负电荷对外表 现出来。
高岭石 Al4〔Si4O10〕(OH)8中， 根据化学组成推算其 构造式，其晶胞内电 荷是平衡的。一般认 为高岭石内不存在类 质同晶置换。但近来 根据化学分析、X射线 分析和阳离子交换量 测定等综合分析结果， 证明高岭石中存在少 量铝对硅的同晶置换 现象。其量约为每百 克土有2毫克当量。
+1/2 +1/2 0
•
高岭石在碱 性介质中，中间与 铝连接的氧，原来 形成的氢氧根，在 碱性介质中给出质 子，因此带有1/2 个负电荷，其上角 的氧带一个质子及 和铝连接，带有 1/2个负电荷，下 角的氧也给出质子 带有一个负电荷， 总的边面带有2个 负电荷
-1/2
-1/2 -1
3、净电荷
• 粘土的正电荷和负电荷的代数和就是 粘土的净电荷。由于粘土的负电荷一般都 远大于正电荷，因此粘土是带有负电荷的。 粘土胶粒的电荷是粘土水系统具有一系列 胶体化学性质的主要原因之一。
2、粘土与水作用
粘土 ─ 水系统
一．目的意义
-电位是固液界面电位中的一种，其值的大小与固体表面带电机理、带电量的多少密切相关，直接影响固体微粒的分散特性、胶体物系的稳定性。对于陶瓷泥浆系统而言，-电位高时，泥浆的稳定性好，流动性、成型性能也好。
本实验的目的：
1.了解固体颗粒表面带电原因，表面电位大小与颗粒分散特性、胶体物系稳定性之间的关系。
三．实验器材
1.仪器设备
(1)JS94H型微电泳仪，1台。
(2)分析天平，1台。
(3)玻璃杯，研钵，温度计，PH试纸等。
2.材料
⑴氯化钠溶液（0.1N）1瓶；
⑵氢氧化钠溶液（0.01N）1瓶；
⑶蒸馏水若干；
⑷粘土试样1瓶。
四．测试步骤
1．样品制备
称取0.2 g粘土试样，置于研钵内研磨5分钟后放入玻璃烧杯内，加入氯化钠水溶液至250 ml，再加入氢氧化钠溶液调节ph值为8。
图3-1.热力学电位与-电位和胶团结构示意图
根据胶体溶液的扩散双电层理论，胶团结构由中心的胶核与外围的吸附层和扩散层构成。胶核表面与分散介质（即本体溶液）的电位差为热力学电位E。吸附层表面与分散介质之间的电位差即-电位，见图3-1。
带电胶粒在直流电场中会发生定向移动，这种现象称为电泳。根据胶粒移动的方向可以判断胶粒带电的正负，根据电泳速度的快慢，可以计算胶体物系的-电位的大小。进而通过调整电解质的种类及含量，就可以改变-电位的大小，从而达到控制工艺过程的目的。
2.了解粘土粒子的荷电性，观察粘土胶粒的电泳现象。
3.掌握通过测定电泳速率来测量粘土─水系统-电位的方法。进一步熟悉-电位与粘土—水系统各种性质的关系。
二．基本原理
在硅酸盐工业中经常遇到泥浆、泥料系统。泥浆与泥料均属于粘土─水系统。它是一种多相分散物系，其中粘土为分散相，水为分散介质。由于粘土颗粒表面带有电荷，在适量电解质作用下，泥浆具有胶体溶液的稳定特性。但因泥浆粒度分布范围很宽，就构成了粘土─水系统胶体化学性质的复杂性。
粘土――水系统的双电 层实验 - 东南大学材料科学与工程学院
2011/9/1
32
THE
END
2011/9/1
33
2011/9/1
19
各种阳离子饱和的高岭土的Ζ电位值
泥浆絮凝或增稠：
泥浆的胶溶或泥浆稀释：泥浆中加入减水剂，
适当时可使泥浆粘度下降，粘土在水介质中
充分分散；
继续加入电解质，泥浆内粘土粒子相互聚集， 粘度增加
2011/9/1
21
泥浆胶溶必须具备三个条件： ①介质呈碱性； ②必须有一价碱金属阳离子交换粘土原来吸附 的高价离子； ③阴离子的作用。
2011/9/1
5
粘土
典型粘土： ① 高岭石Al4[Si4O10](OH)8 ② 蒙脱石(MxnH2O)(Al2-XMgx)[Si4O10](0H)2 ③ 伊利石K1-1.5Al4[Si7-6.5Al1-1.5O20](OH)4 特征 ① 层状结构、铝硅酸盐矿物 ② 粒度细:(0.1～100)μm，80~90%在2μm范 围内，比表面积很大。 蒙脱石：100m2/g；高岭石：20m2/g ③ 某些粘土加水后，劈裂成微小薄片，厚度 尺寸符合胶体粒子范围(0.001～0.1μm)
2011/9/1
9
粘土胶团结构示意图
自由水
粘土 胶团
牢固结合水
疏松结合水
影响结合水量的因素
① 粘土矿物种类，蒙脱石>伊利石>高岭石； ② 粘土分散度，细度越大，结合水量越高； ③ 吸附离子种类，不同价：M+>M2+>M3+,同 价:Li+>Na+>K+。
离子半径增大
11
双电层
带负电荷，吸附符号相反阳离子到颗粒表面附 近，形成颗粒表面的一层负电荷与反离子的正 电荷相对应的电层，以保持电中性（平衡）。 由于分子热运动和浓度差→阳离子脱离界面的 扩散运动。 吸附及扩散运动共同作用，颗粒与水的界面周 围阳离子呈扩散状态分布→扩散双电层。 ① 吸附层 ② 扩散层
固体表面与界面第八章浆体的胶体化学原理
第七章表面与界面第一节固体的表面一、固体表面的类型：（1）表面：一个物相和它本身蒸气（或真空）接触的分界面,即物体对真空或与本身蒸气接触的面。
如固相与气相、液相与气相的分界面等---如固体表面、液体表面。
（2）相界：一个物相与另一个物相（结构不同）接触的分界面，即结构不同的两块晶体或结构相同而点阵参数不同的两块晶体接合所形成的交界面。
(3) 晶界:不论结构是否相同而取向不同的晶体相互接触的分界面。
注意界面是一个总的名称，即两个独立体系的相交处，它包括了表面、相界和晶界。
二、固体表面的特征：（P107）1、固体表面的特点：固体表面与固体内部的结构和性质是不相同的，原因是（1）固体表面的缺陷要多得多，且复杂得多---有自身的，也有外来的。
（2）现在的材料都是高分散的粉体，其从粉碎时消耗的机械能获得的表面能十分巨大。
从块状粉磨成粉体，其表面能一般都增加上百万倍。
2、固体表面力场（P107两个力）处于内部的质点，受力是均衡的，而处在表面的质点，由于力场不平衡，因此有剩余键力，使表面有吸附作用。
这种固体表面和被吸附质点之间的作用力称为表面力。
分为：1、化学力：固体表面和被吸附质点之间发生了电子转移，形成不饱和价键产生的力。
2、物理力：即范德华力---分子引力，因固体表面形成物理吸附或表面水蒸气凝聚而产生。
又分为三种力：（P107）三、固体（晶体）表面的结构（P108）表面是指晶体与真空（或与本身蒸汽）之间的界面。
由于表面的能量较高，所以液体表面总是力图形成球形表面来降低系统的表面能；而晶体由于质点不能自由流动，只能借助离子极化、变形、重排其结构引起表面处晶格畸变来降低表面能，从而引起表面层与内部结构差异。
其差异体现在微观质点的排列状态（原子尺寸大小范围）和表面几何状态（一般显微结构范围）两个方面。
1、表面微观质点的排列状态（1）．表面对键强分布的影响：表面的存在会影响晶体内部键强的分布。
表面的键强两极分化，最强键、最弱键都分布在表面，总的结果是引起表面的表面能降低。
第八章浆体的胶体化学原理1
按照吸附能力（或结合能力）将阳离子排成顺序： H+>Al3+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+>Li+ 高价离子的吸附能力强，置换顺序在前。
同价离子半径大，水化半径小的在前。 H+例外，因其水化半径小。
（2）阴离子置换能力
阴离子置换能力取决于吸附能力和阴离子几何结构，
离子价效应：
M3＋＞M2＋＞M＋（H2O＋除外）
阳离子价态越高→对粘土表面负电荷的抵消越多 →双电层厚度越薄
ζ-电位越低
80
4. 粘土胶体的ζ电位 （电动电位）
从静电力学原理得ζ电位计算公式：
4d
σ－表面电荷密度；
d－扩散层厚度； ε－分散介质介电常数。
影响因素：
a）固相表面电荷密度——σ增大：ζ升高
（2）具有荷电与水化等性质。
注意：
粘土胶体是指加水后的粘土－水两相系统； 粘土矿物虽颗粒大些，但层厚符合胶体范围，从整体上来讲， 粘土－水界面也很大； 对于胶体来说，除分散相尺寸和大小外，其分散相与分散介 质界面结构特性也很重要。则虽然许多粘土几乎不含 100nm 以下粒子，但粘土－水系统仍表现出胶体性质。
用下)会向阳极移动，说明粘土(Clay)颗粒带负
电荷
――1809年卢斯(Luse)发现
＋
水 沙层 土粒 湿粘土
水
一段时间后， 正极管：粘土微粒透 过细沙层逐渐上升， 水变浑浊，水层逐渐 下降； 负极管：水不浑浊， 但水面逐渐上升。 实验结果：粘土颗粒 带电，在外电场作用 下向正极移动。
5.4-黏土—水系统胶体化学汇总
B、粘土负电荷还可以由吸附在粘土表面的 腐植质离解而产生
黏土表面常吸附一些腐殖质，腐殖质 的羧基产生离解，解离出H+而产生负电荷。 羧基上的H+解离出来以后，羧基就变成带 负电的离子团。
随pH值改变，碱性环境有利于H＋离 解产生更多负电荷
2、两性电荷
粘土颗粒在一定条件下也可以带正电 荷。棱边为层状结构的断裂处，棱边上存 在的活性破键(悬键)在不同的介质中接受 或释放质子(H＋)而带电荷
4 d/D
其中ζ为动电电位，σ为表面电荷 密度，d为双电层厚度，D为介质介电常 数
四、黏土—水系统的胶体性质
流变学是研究外力作用下物体流 动及变形的科学
本节仅介绍流变学中最基本的知 识－－流体流型
（一）理想流体：
当在物体上施加剪切应力τ时，物体开 始流动，流体产生的剪切速度梯度（D＝ dv/dx）与剪切应力成正比：
Na＋ Na＋
Na＋
1.7nm
0.88nm
4nm
Na＋ Na＋
Na蒙脱石：晶格膨胀、晶层分离
❖因此，为了提高粘土（如膨 润土）的水化性能，一般需 将其水化，使钙膨润土变为 钠膨润土
（二）粘土胶体的电动电位
固体与液体接触，除了润湿、铺展和 吸附外，还可呈现出带电现象，使固液 界面出现特殊的双电层结构。
5.4-黏土—水系统胶体化学汇总
一、黏土的荷电性
＋
水 沙层
一段时间后，
正极管：粘土微粒透过 细沙层逐渐上升，水变 浑浊，水层逐渐下降；
负极管：水不浑浊，但 水面逐渐上升。
实验结果：粘土颗粒带 电，在外电场作用下向 正极移动。
土粒 湿粘土
水
――1809年卢斯(Luse)发现
黏土-水系统胶体化学
胶粒带正电荷。
但若制备AgCl时是采用KCl稍微过量， 则其胶团结构为胶粒带负电荷。
处在粘土胶团紧密层中的阳离子可以被溶液 中的另外种类的阳离子所取代，其交换反应如下：
M+ 粘土＋M2+ M+
＝ M2+ -粘土＋2M +
（2）影响阳离子交换能力的因素
①吸附阳离子的价数：阳离子的价数越高，阳离子 交换能力越强，M3+>M2+>M+，相同浓度下，前者交 换后者。 ②水化半径：水化半径越大，交换能力越弱. 水化半径与水化膜厚度有关,水化膜厚度与离 子半径有关。对同价离子，半径越小，水化膜越 厚，即水化半径越大。如一价离子的水化膜厚度： Li+>Na+>K+ 根据离子价效应及离子水化半径，粘土的阳离 子交换顺序如下：
示可塑性。 ②粘土颗粒吸附阳离子的影响：可塑性变化与阳离子交换顺 序相同。 ③粘土的矿物组成：蒙脱石〉高岭石。 ④此外，还有粘土腐殖质的含量、介质表面张力、泥料陈腐、 添加塑化剂、泥料真空处理等。
五、脊性料的悬浮与塑化
常用脊性材料：氧化物、氮化物粉末、水泥、
混凝土浆体等。 脊性料泥浆悬浮方法：
胶粒带负电荷。
1 粘土与水的作用
1）原因：
①粘土晶粒表面上氧和氢氧基与靠近表面水分 子通过氢键而键合； ②粘土表面的负电荷在粘土附近存在一个静电 场，使得极性分子定向排列； ③粘土表面吸附着水化阳离子。
因此，粘土颗粒表面吸附着一层层定向排列的水 分子层，极性分子依次重叠排列。
《胶体化学》课件
胶体粒子由于其巨大的表面积和表面能而倾向于相互聚集，形成沉淀或絮凝体。 为了维持胶体的稳定性，需要采取措施来降低胶体粒子的相互作用，如加入电 解质或高分子物质。
聚沉
当胶体粒子聚集形成更大的粒子或沉淀时，称为聚沉。聚沉可以通过加入电解 质、加热、搅拌等方法实现。
胶体的电学性质
电泳
在电场作用下，胶体粒子会向电极移动，这一现象称为电泳。电泳是研究胶体电 学性质的重要手段之一。
胶体在交叉学科领域的应用前景
总结词
胶体化学与其它学科的交叉融合将为胶体化 学的发展开辟新的领域。
详细描述
胶体化学与生物学、医学、物理学等学科有 着密切的联系。例如，在生物学中，胶体可 以模拟细胞膜的结构和功能；在医学中，胶 体可以作为药物载体和诊断试剂；在物理学 中，胶体可以用于制备新型的光学、电学和 磁学材料。随着各学科之间的交叉融合，胶
油田污水处理
利用胶体吸附原理，去除 污水中的油、悬浮物等杂 质，实现废水的达标排放。
石油运输与储存
通过控制油品的胶体稳定 性，防止油品在运输和储 存过程中的变质和沉淀。
胶体在食品工业中的应用
食品加工
利用胶体作为增稠剂、稳定剂等，改善食品的口感和质地，提高 食品品质。
食品保鲜
通过控制食品胶体的稳定性，延缓食品变质，延长食品的保质期。
光学显微镜观察
总结词
通过光学显微镜可以观察胶体的形态、粒径大小和分布情况。
详细描述
光学显微镜利用可见光透射或反射胶体粒子，通过观察胶体粒子的形状、大小和分布，可以初步判断胶体的性质。
电学性质的测量
总结词
电学性质的测量是表征胶体的重要手段，可以了解胶体的电导率、电泳行为等。
详细描述
第八章土壤胶体表面化学
***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。
土壤胶体的大小、形状、表面积、表面 电荷密度以及表面电荷变化等是理解土壤中 离子和分子的吸附与解吸、养分离子和污染 物质活性与生物有效性。絮凝、分散、传输 过程及产生的土壤水力特征和化学迁移的基 础。
根据表面结构，分 为3种类型：
一、硅氧烷型表面
土壤无机胶体（矿质胶体） 1、层状硅酸盐粘土矿物（2：1型和1：1型 等粘土矿物） 2、氧化物及其水合物
（一）阳离子专性吸附的机理
➢能够产生专性吸附的土壤胶体是铁、铝、锰等的氧化物及其水 合物。土壤中氧化物属于配位化合物，在氧化物-水体系中，处 于表面的中心离子（Fe、Al、Mn、和Si等）因为配位数未能满 足，而从水中缔合质子或羟基构成氧化物配位壳的一部分，导 致表面羟基化。中心离子周围的氧原子的较强的亲核性，决定 其对质子和金属离子（M2+）都有较强的亲合力，并与之形成羟 桥键合和环状结构。水合氧化物的这些特点就为专性吸附提供 了可能。
强
Rb+>NH4+>K+>Na+>Li+
三、阳离子交换
在土壤中，被胶体静电吸附的阳离子，一般都可以 被溶液中另一种阳离子交换而从胶体表面解吸。对这种
能相互交换的阳离子叫做交换性阳离子，而把发生在 土壤胶体表面的阳离子交换反应称之为阳离子交换作 用***。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第八章胶体化学( 粘土——水系统)教学要求：1. 明确胶体的概念及胶粒的粒径范围。
明确憎液溶胶的主要特征。
2. 明确胶体的光学性质（丁达尔效应）、动力性质（布朗运动、扩散、沉降）。
3. 熟悉溶胶的电学性质（电泳、电渗），理解胶粒带电的原因。
4. 明确扩散双电层理论，能根据胶体制备条件写出胶团的结构式。
5. 掌握憎液溶胶的稳定和聚沉的原因，了解电解质及其他因素对溶胶稳定性的影响。
6. 清楚聚沉值、聚沉能力、价数规则的含义，能判断电解质聚沉能力的大小。
7. 了解粘土胶体结构的带电原因，及影响其阴、阳离子交换能力大小的因素。
8. 明确影响粘土泥浆流动性、稳定性、触变性、可塑性的因素。
教学重点难点：1．明确胶体分散系统的分类、性质及稳定因素，熟悉胶体的基本理论。
2．重点掌握粘土-水系统的胶体的特性，明确其带电原因、电学性质、胶团结构。
明确粘土-水系统的其胶体性质（流动性、稳定性、触变性、可塑性）。
胶体化学部分省略粘土——水系统1粘土的荷电性（1）负电荷：①粘土晶格内离子的同晶置换，硅氧四面体中Si4+被Al3+所转换，或铝氧八面体中三价的铝被二价镁、铁所置换。
蒙脱石：2：1型，二八面，层间水，高岭石：1：1型，二八体，无层间水高岭石中破键,少量同晶置换，③吸附在表面的腐殖质离解而产生。
（2）两性电荷①高岭石在酸性或中性及弱碱性条件下，带正电荷。
②高岭石在强碱性条件下，OH基中H解离，使得边面带负电荷。
2 粘土的离子吸附与交换粘土由于同晶置换，破键和吸附腐殖质的离解使得粘土带负电。
（1）吸附：介质中的阳离子。
H+饱和是纯粘土；Na+饱和是Na粘土；自然界中大量存在是Ca2+。
离子被吸附的难易程度取决于离子的电价及水化半径，电价升高，易被吸附，同价阳离子+>K+>Na+>Li+水化半径越小，越被吸附。
其顺序 H+>Al3+>Ba2+Sr2+>Ca2+>Mg2+NH4（2）离子交换：由于各种阳离子的被吸附能力不同，因而已被吸附在粘土颗粒上的阳离子，就可能被吸附能力更强的离子所置换。
例如交换反应如下：Ca-粘土+2Na+≡2Na-粘土+Ca2+利用离子交换可以提纯粘土：X——树脂+Y——粘土≡Y——树脂+X——粘土，其中Y为多种离子。
（3）影响离子交换的因素3粘土胶体的电动性质（1）粘土与水作用（胶团结构）粘土表面带负电，存在着一个电场，使极性分子定向排列，形成水化层（吸附层），直到水分子热运动足以克服胶核引力，水分子逐渐过渡到不规则排列——扩散层。
粘土胶团的结构示意图①牢固结合水：粘土颗粒（胶核）吸附着完全定向的水分子层和水化阳离子，这部分与胶核形成一个整体，一起在介质中移动（胶核），这种水称为牢固结合水。
②松结合水：牢固结合水外定向程度较差的水，<200A 。
③自由水：松结合水以外，无定向性>200A。
④结构水：以OH-基形式存在于晶格结构内的水。
⑤粘土结合水的影响因素：A.矿物组成；B.分散度以及吸附阳离子；C.离子价态和半径关系; 其排列顺序如下：H+<Al3+<Ba2+Sr2+<Ca2+<Mg2+NH4+<K+<Na+<Li+（2）粘土胶体的电动电位粘土颗粒对水化阳离子的吸附随着粘土与阳离子间距离增大而减弱，又由于阳离子本身热运动，阳离子分布由多到少，到达P点时，平衡了粘土表面全部负电荷。
吸附层：在外电层作用下，粘土质点与一部分吸附牢固的水化阳离子随粘土质点向正极运动，叫吸附层。
扩散层：另一部分水化阳离子不随粘土质点移动，而向负极移动，叫扩散层。
扩散层和吸附层之间的电位差，称为ζ-电位。
影响ζ-电位的因素：①．ζ-电位和双电层厚度有关，双电层越厚，ζ-电位越大。
②．阳离子浓度：阳离子浓度越大，扩散层压缩，ζ-电位降低；③阳离价态：电价越高，ζ-电位越小；同价离子半径越大，ζ-电位越低；④矿物组成，形状粒度。
ζ-电位的大小顺序为：H+<Al3+<Ba2+Sr2+<Ca2+<Mg2+NH4+<K+<Na+<Li+4粘土——水系的胶体性质（1）流变学基础流变学是研究物质流动和变形的一门科学。
对于粘度公式σ=ηdv/dx, 此式表示在切向力作用下流体产生的剪切速度dv/dx与剪切应力σ成正比例，比例系数为粘度η，凡符合这个规律的物质称为理想流体或牛顿型流体。
例如水，甘油，低分子量化合物。
宾汉型：新搅拌混凝土。
塑流型：屈服值紊流——层流——牛顿型；泥浆，油漆，硅酸盐材料在高温烧结时，晶界滑移。
假塑性流动：η随着dv/dx升高，η下降，例如淀粉。
膨胀流动：η随着dv/dx升高，η升高，例如瘠性料。
（2）泥浆的流动性和稳定性从流变学的观点看，要制备流动性好的泥浆必须拆开粘土泥浆原有的一切结构，由于片状粘土颗粒表面是带静电荷的，粘土的边面又能随PH值的变化既能带正电，又能带负电，而粘土板面上始终带负电，必须有几种结合，这几种会结合，只有面——面结合阻力小。
泥浆胶溶实质是——拆开泥浆的内部结构，使边——边、边——面结合转变成面——面排列的过程。
泥浆胶溶必须具备几下条件：①介质呈碱性——边面带负电荷，消除边——面或边——边吸引，同时也增加了粘土表面净电荷，使粘土颗粒间静电斥力增加。
②必须有一价碱金属离子交换粘土原来吸附的离子：ζ-电位越高，斥力越大。
③阴离子作用：阴离子与原粘土上吸附其它离子形成不可溶物或形成稳定络合物，促进反应进行；特殊作用。
例如：Ca-土+2NaOH↔2Na-土+Ca(OH)2Ca-土+Na2SiO3↔2Na-土+CaSiO3由于CaSiO3的溶解度比Ca(OH)2低于得多，因此后一反应比前一反应更易进行。
泥浆的稳定性：H+<Al3+<Ba2+Sr2+<Ca2+<Mg2+NH4+<K+<Na+<Li+（3）泥浆的触变性①触变：泥浆静止不动时似凝固，一经扰动振动，凝固的泥浆又重新获得流动性，如静止，又重新凝固，是一种凝胶体和溶胶体可逆转化过程。
②触变泥浆结构“纸牌结构”，“卡片结构”由于粘土颗粒边面带电不同（吸引——斥）静电力作用形成疏松三维网状结构，包裹着大量“自由水”，在剪应力作用下结构破坏，自由水释放，具有流动性。
③影响因素：A 含水量；B矿物组成；C粒度；电解质种类与数量；D温度。
触变性：H+>Al3+>Ba2+Sr2+>Ca2+>Mg2+NH4+>K+>Na+>Li+（4）粘土的可塑性粘土水混合成泥团，受到高于某一剪应力后，可以塑造成任何形状，当去除应力后保持其形状，这一性质为可塑性。
产生可塑性的原因:关于泥料可塑性产生机理的认识尚不甚统一。
一般来说，干的泥料只有弹性，颗粒间表面力使泥料聚在一起，由于这种力的作用范围很小，稍有外力即可使泥料开裂。
要使泥料能塑成一定形状而不开裂，则必须提高颗粒间作用力，同时在产生变形后能够形成新的接触点，基于这种认识，有过种种关于泥料塑性的产生机理。
⒈固体键理论可塑性是由于粘土—水界面键力作用的结果。
粘土和水结合时，第一层水分子是牢固结合的，它不仅通过氢键与粘土粒子表面结合，同时也彼此联结成六角网层。
随着小量增加，这种结合力减弱，开始形成较不规则排列的松结合水层。
它起着润滑剂作用，虽然氢键结合力依然起作用，但泥料开始产生流动性。
当水量继续增加，即出现自由水，泥料向流动状态过渡。
因此对应于可塑状态，泥料应有一个最适宜的含水量，这时它处于松结合水和自由水间的过渡状态。
2. 紧薄膜理论在水存在时，颗粒间隙的毛细管作用对粘土粒子结合的影响。
认为在塑性泥料的粒子间存在两种力，一是粒子间的吸引力；另一种是带电胶体微粒间的斥力。
由于在塑性泥粒中颗粒间形成半径很小的毛细管（缝隙），当水膜仅仅填满粒子间这些细小毛细管时，毛细管力大于粒子间的斥力，颗粒间形成一层张紧的水膜，泥粒达到最大塑性。
当水量多时，水膜的张力松弛下来，粒子间吸引力减弱。
水量少时，不足以形成水膜，塑性也被破坏。
3. 胶团与介质，胶团与胶团之间的静电引力可塑性是基于带电粘土胶团与介质中离子之间的静电引力和胶团间的静电斥力作用的结果。
由于粘土胶团的吸附层和扩散层厚度是随交换性阳离子的种类而变化的。
当两个颗粒逐渐接近到吸附层以内，斥力开始明显表现出来，但随着距离拉大，斥力迅速降低。
当引力占优势，它吸引其它粘土粒子包围自己而呈可塑性。
当斥力大于引力，可塑性较差。
因此可以通过阳离子交换来调节粘土可塑性。
影响可塑性的因素影响可塑性的因素有粘土种类、含量、颗粒大小、分布和形状、含水量以及电解质种类和浓度等。
①含水量：可塑性只发生在某一最适宜含水量范围，水分过多过少都会使泥料的流动特性发生变化。
②电解质：不同电解质会改变粘土粒子吸附层中的吸附阳离子，因而颗粒表面形成的水层厚度随之变化，并改变其可塑性。
③颗粒大小和形状：可塑性与颗粒间接触点的数目和类型有关。
颗粒尺寸越小，比表面大，接触点也多，变形后形成新的接触点的机会也多，可塑性就好。
颗粒越小，离子交换量提高也会改善可塑性。
颗粒形状直接影响粒子间相互接触的状况，对可塑性也是重要的。
如片状颗粒因具有定向沉积特性，可以在较大范围滑动而不致相互失去联结，因而比粒状颗粒常有较高可塑性。
（5） 瘠性料的悬浮与塑化 粘土是天然原料，由于它在水介质中荷电和水化以及它有可塑性，因此它具有使无机材料可以塑造成各种所与要的形状的良好性能。
但天然原料成分波动大，影响材料的性能。
因而使用一些瘠性料如氧化物或其它化学式剂来制备材料是提高材料的机、电、热、光性能的必由之路，而解决瘠性料的悬浮和塑化又是获得性能优异材料的重要方面。
瘠性料的悬浮无机材料中常遇到的瘠性料有氧化物、氮化物粉末；水泥、混凝土浆体……等，由于瘠性材料种类繁多，性质各异，因此要区别对待。
一般常用两种方法使瘠性料泥浆悬浮,一种是控制料浆的PH 值；另一种是通过有机表面活性物质的吸附，使粉料悬浮。
控制料浆PH 值采用控制料浆PH 值使泥浆悬浮方法时，制备料浆所用的粉料一般都属两性氧化物，，氧化铝、氧化铬、氧化铁等。
它们在酸性或碱性介质中均能胶溶，而在中性时反而絮凝。
两性氧化物在酸性或碱性介质中，发生以下的离解过程：酸性介质中: MOH=-++OH M碱性介质中: MOH=M +-+H O离解程度决定于介质的pH 值。
随介质的pH 值变化的同时又引起胶粒ξ-电位的增减甚至变号，而ξ-电位的变化又引起胶粒表面吸力与斥力平衡的改变，以至使这些氧化物泥浆胶溶或絮凝。
以Al2O3料浆为例，当pH 值从1-15时，料浆ξ-电位出现两次最大值。
PH=3时，ξ-电位=+183mV ；pH=12时，ξ-电位=-70.4mV 。