胶体的基本性质

胶体的纯化
渗析——利用半透膜进行过滤纯化 电渗析——以外电场增加离子的迁移速度 超过滤——用孔径细小的薄膜或滤片在加
压或吸滤情况下使胶粒与介质 分离的方法
凝胶渗透色谱技术
胶体系统的基本性质
光学性质 动力学性质 动电性质
胶体的光学性质
胶体的光学性质
Tyndall效应——浑浊度
过半透膜（羊皮纸）的物质，如蛋白、明胶、阿拉伯树胶等。

J. Tyndall（1869）：发现丁铎尔效应，区别溶胶和溶液。 R.Zigmondy和H.Siedentopf（1903）：发明超显微镜 W.Ostwald（1907）：创刊《胶体化学和工业》杂志 B.V.Derjaguin 和 L.D.Landau （ 1941 ） 及 E.J.W.Verwey 和 J.Th.G.Overbeek （ 1948 ）：将范德华引
溶胶的制备 举例 3
物理凝聚法（溶剂置换法） 将少量10%松香的乙醇溶液，用滴管逐滴地 滴入到盛有水的烧杯中，同时剧烈搅拌，可 得到带负电的半透明的溶胶。 取少量硫磺放在试管中，加2ml乙醇，加热 至沸腾，使硫磺充分溶解，趁热将上部清液 倒入盛有20ml水的烧杯，并搅拌之，得到硫 溶胶。
粒径分布 动电位测量
高分子分子量
Kc 1 2 Bc R M
稀分散体的粘度
Einstein 粘度定律
牛顿定律
Pzy d y dz
称为粘度或动力粘度 2 Pa s N m s
• 在层流中，液层间的剪切应力正比于液层 的流速梯度。 d y
t zy
dz
s d ( AGs ) dG s t G A dA dA
1 —— 石英片 2 —— 电极 3 —— 变压器油 4 —— 试样
溶胶的制备 举例 2
胶溶法 在新生成的沉淀中加入适量电解质， 使沉淀重新分散而形成溶胶。
取10 ml 20％ FeCl3放在小烧杯中，加水稀释到 100ml，然后用滴管逐滴加入 10％ NH4OH到稍微过 量为止。过滤生成的Fe(OH)3沉淀，用蒸馏水洗涤数 次。将沉淀放入另一烧杯中，加 10ml 蒸馏水，再用 滴管滴加约10滴左右的20％FeCl3溶液，并用小火加 热，最后得到棕红透明的Fe(OH)3溶胶。
假设：１）流速很低；２）极稀的刚性球分散体，球面 与液体间没有滑动；３）球比溶剂分子大得多
1 2.5 0
Einstein 粘度定律
为球所占的体积分数，也即分散相的体积分数， <0.02。
It / I0 = exp[-t l ] 散射光测定极其应用
I ( R, )
2 2 2 9 n n 2 1 (1 cos 2 ) I0 2 2 24 R 2 n 2 n 2 1 2 2
光学显微镜和电子显微镜
Rayleigh 电磁理论
胶体系统的制备
分散法
机械分散法（研磨法）
超声波分散法：以106Hz的频率振荡起分散作用 电分散法：以高压直流电产生电弧，使电极金属气化 胶溶法：
凝聚法
化学凝聚法：由化学反应，使生成物过饱和并形成溶胶
物理凝聚法：如溶剂置换法等
溶胶的制备 举例 1
超声波分散法：
将 两 电 极 与 106Hz 的高频电接通，在石 英片上产生 106Hz 的 振荡，高频率的机械 波经过油及容器传入 试管。由于机械波产 生的密度疏密交替， 对被分散的物质产生 强烈的撕碎作用。
胶体系统：由IUPAC规定，包括溶胶、高分子溶液和
缔合胶体（胶体电解质）。
分散系统：一种或数种物质分散在另一种物质中所形
成的系统。
分散介质：分散其它物质的物质。 分散相：被分散的物质。
胶体的分类 （1）
分散介状 液 状 固 按聚集状状分状： 分散相 名 状 固 溶状、状浮液、状膏 液 乳状液 状 泡沫 固 状溶状 液 固 固状状浮液 液 固状乳状液 状 固状泡沫
• 粒子尺寸小于光的波长(d</20)，质点位点光源 • 散射中心为各向同性，不吸光； • 散射粒子折光指数较小，粒子的散射光强为：
I ( R, )
2 2 2 9 n n 2 1 (1 cos 2 ) I0 2 2 24 R 2 n 2 n 2 1 2 2
胶体的分类 （2）
按分散相粒子大小分状： 名状 粗分散体系 状浮体、乳状液 溶状 粒子大小范状 > 10 m 0.1 m 10 m 1 nm 100 nm
乳状液的分类： • 乳状液（Emulsion） 0.5m 10 m • 微小乳状液（Minemulsion） 0.2m 0.5m • 微乳状液（Microemulsion） < 0.2 m
牛顿流体与非牛顿流体
dvx F Newton粘性定律： A dy
屈 服 值
y
A
vx vx=0
F
塑性体
假塑体 牛顿体 胀流体
z
x
dvx/dy
D(v) Dt dv dv dv dv v x vy vz dy dz dt dx v t
F/A
Einstein 粘度定律
力和双电层间的静电斥力结合，阐明了静电胶体稳定原因。
J.M.H.M.Scheutjens, G.J.Fleer, P.G.deGennes （1970~）：将统计力学理论用于高分子稳定胶体的研究。
名词解释
胶体：有时亦称“胶质”。原指能成胶态的物质。现
在已知各种物质在适当的条件下，都能成胶态存在，所 以将物质划分为胶质和晶质，已不确切。在某些地方， 也将胶体作为胶体溶液。
胶体化学
胶wk.baidu.com分散体系的物化性质
胶体稳定性；
粗分散体系； 高分子溶液；
胶体科学发展简史
硫和普鲁士蓝在水中的假溶液和红色的金溶胶。
Selmi （ 1845 ） ,M.Faraday （ 1858 ）： 分别制得了氯化银、 T. Graham（1861）：第一次以胶体名词来描述一些难以透