(物理化学D(下))溶胶的胶团结构
大学物理化学--第10章
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/8/23
分散系统分类
根据分散相颗粒大小，分散系统可分为三类：
真溶液： d 1nm 胶体系统： 1nm d 1000nm 粗分散系统： d 1000nm
根据分散相和分散介质聚集状态不同，分散系统 可分为气溶胶、液溶胶、固溶胶等。
上一内容 下一内容 回主目录
如图所示，在CDFE 的桶内盛溶胶，在某一 截面AB两侧溶胶浓度不 同，C1>C2；可以观察到 胶粒从C1区向C2区迁移 的现象。
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/8/23
3. 沉降与沉降平衡
分散相粒子受力情况分析：
一方面是重力场的作用，它力图把粒子拉向容器 的底部，使之发生沉降。
另一方面当沉降作用使底部粒子数密度高于上部 时，由数密度差引起的扩散作用使粒子均匀分布。
第十章 胶体化学(Colloid Chemistry)
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/8/23
分散系统（dispersion system）
一种或几种物质分散在另一种物质中就构成 分散系统；被分散的物质称为分散相，另一种物质 称为分散介质。
分散相总是不连续的，又称为不连续相或内相； 分散介质一般都是连续的，又称为连续相或外相。
返回
2020/8/23
胶体系统 (1nm < d<1000nm)
(1)溶胶：分散相不溶于分散介质，有很大相 界面，是热力学不稳定系统。(憎液溶胶)
胶
(2)高分子溶液: 高分子以分子形式溶于介质，
体
分散相与分散介质间无相界面，是热力学稳定
系
系统。(亲液溶胶)
统
胶体化学(物化重难点)
电势的值小于热力学电势且受外加电解质的影响很大；决定胶粒电泳速度的物理量是
电势，而不是热力学电势；向溶胶中加入电解质，可改变 电势，但对热力学电势无影响；
电势等于零的状态称为等电态，在等电态，扩散层厚度为零，胶粒不带电，在电场作用
下，无电泳现象。 10.2.7 胶团结构 溶胶的胶团结构分为胶核、 胶粒及胶团三个层次。 以AgCl溶胶为例， 当用KCl与AgNO 3 制备AgCl溶胶时，胶粒和胶团的组成、结构与KCl和AgNO 3 相对用量有关，若AgNO 3 过量， 则胶粒与胶团结构如图 2，即 胶体粒子 滑动面
10.2.1 胶体定义：分散相粒子在某维上的线度为 1 nm～100nm 时的高分散系统称为胶 体。按分散相粒子线度分类：分子分散系统（真溶液，如乙醇水溶液） 、胶体分散系统（如 碘化银溶胶） 、粗分散系统（如牛奶） 。 10.2.2 按胶体系统稳定性分类 憎液溶胶： 分散相不能溶于分散介质中所形成的胶体系统。 对于由金属及难溶于水的卤 化物、硫化物或氢氧化物等在水中形成的胶体称憎液溶胶（简称为胶体） 。憎液溶胶的粒子 均是由数目众多的分子构成，存在着很大的相界面，因此憎液溶胶具有高分散性、多相性以 及热力学不稳定性的特点。如氢氧化铁溶胶、碘化银溶胶等。 形成憎液溶胶的必要条件是： （1）分散相的溶解度要小； （2）必须有稳定剂存在，否则 胶粒易聚结而聚沉。 憎液溶胶的制备：分散法包括研磨法、胶溶法（如 Fe(OH)3 溶胶的制备） 、超声分散法、电 弧法； 凝聚法包括化学凝聚法 （如水解反应制氢氧化铁溶胶） 和物理凝聚法 （如更换溶剂法、 蒸气骤冷法等） 。 憎液溶胶的净化：目的是除去对新制备的溶胶的稳定性不利的过多的电解质或其它杂 质。净化的方法主要有渗析法和超过滤法。 亲液溶胶： 半径落在胶体粒子范围内的大分子溶解在合适的溶剂中所形成的系统。 高分 子溶液为亲液溶胶。将溶剂蒸发，大分子化合物凝聚，再加入溶剂，又可形成溶胶。因此，
硅溶胶
图2 不同烧结温度下XRD图谱
文献：硅溶胶分散氧化铝浆料的稳定机理及免脱气胶态原位凝固 成型制备莫来石陶瓷研究
连云港柯瑞宝石英陶瓷材料有限公司
硅溶胶高温下与氧化铝的反应
水解反应诱导凝固成型：
在1300℃时，坯体中己开始形成莫 来石，1350℃时己形成较多的莫来 石，在1500℃时,莫来石化过程全部 完成。
连云港柯瑞宝石英陶瓷材料有限公司
硅溶胶的简介
硅溶胶的胶团结构用以下化学式表示：
{[SiO2]m ·nSiO32- ·2(n-x)H+}2x- ·2xNa+
胶核
吸附层
扩散层
胶粒
胶团
式中：m，n很大，而且m<<n。
连云港柯瑞宝石英陶瓷材料有限公司
硅溶胶的基本性质
物理性质： 硅溶胶属于胶体溶液，无臭、无毒。因为硅溶胶中的二氧化硅含有大
这是因为在坯体中形成少量的铝硅 凝胶，这种铝硅凝胶在1100 ℃左右 开始形成莫来石，在1250 ℃左右可 完全转化成莫来石。
图3胶高温下与氧化铝的反应
溶胶-凝胶法制备莫来石： 莫来石的形成过程：
前驱体（γ- A12O3 、无定型SiO2） →Al-Si尖晶石→莫来石
硅溶胶的应用量分数为3100硅溶胶中也含有质量分数为035的碱性氧化物na煤矸石粉砂的主要成分硅溶胶的应用当焙烧温度为1000和200时型壳x射线衍射分析图谱的物相衍射峰重合含量基本一致型壳的基本物相包型壳物相的xrd图谱硅溶胶的应用高温焙烧型壳后发现焙烧温度低于1300时型壳表面形态无明显变化
硅溶胶的物理与化 学性质介绍
连云港柯瑞宝石英陶瓷材料有限公司
硅溶胶高温下与氧化铝的反应
硅溶胶的表面层由许多硅烷醇基(-SiOH)和羟基(-OH)所覆盖，硅溶胶与 Al2O3 微粉混合时，胶体粒子可吸附在Al2O3颗粒表面，形成单层饱和分布，同时填充 于Al2O3颗粒间隙，硅溶胶凝胶化导致纳米粒子表面硅烷醇基团间发生缩合反应：
无机化学期末试卷
无机化学期末试卷一、选择题1．将处于相同状态下加入过量KI(aq)，得到溶胶的胶团结构式可表示为 ( ) (A) [(AgI)m · n I − · (n − x )K +]x − · x K + (B) [(AgI)m · n IO 3− · (n − x )K +]x − · x K + (C) [(AgI)m · n Ag + · (n − x )I −]x + · x NO 3− (D) [(AgI)m · n Ag + · (n − x )NO 3−]x + · x I − 2．某气体的扩散速率是氖气的四分之一，则气体的分子量为（Ne ：20） ( ) (A) 4.0 (B) 40 (C) 80 (D) 3203．下列表达式中，正确的是（对于纯水中的Tl 2S 而言） ( ) (A) [Tl +] =12[S 2−] + [HS −] + [H 2S] (B) [Tl +] + [S 2−] + [HS −] = [H 2S] (C) 2[Tl +] = [S 2−] + [HS −] + [H 2S] (D)12[Tl +] = [S 2−] + [HS −] + [H 2S] 4．在AlCl 3 + CH 3ClCH 3[AlCl 4]中，CH 3Cl 称为 ( )(A) Lewis acid (B) Lewis base (C) Acid-base addnct (D) none of all 5．下列反应中，ΔH 与ΔU 几乎相等的反应是 ( ) (A) N 2 + 3H 22NH 3 (B) CH 4(g) + 2O 2(g)CO 2(g) + 2H 2O(l) (C) 2N 2O 5(g)4NO 2(g) + O 2(g) (D) NOCl 2 + NO2NOCl6．已知M(OH)3的K sp = 2.7 × 10−40，则M(OH)3在纯水中的溶解度为 ( ) (A) 1.0 × 10−10 (B) 2.7 × 10−19 (C) 1.28 × 10−10 (D) 1.64 × 10−20 7．第6题中M(OH)3在纯水中形成饱和溶液后，溶液的pH 值为 ( ) (A) 4 (B) 7 (C) 10 (D) 无法确定8．N 2H 5+的共轭酸为 ( ) (A) NH 3 (B) NH 4+ (C) N 2H 4 (D) N 2H 62+ 9．该相图的I 和II 区间属于 ( ) (A) I －s 、II －l (B) I －s 、II －g (C) I －l 、II －g (D) I －g 、II －s10．若0.0500mol 氨化二氯四氨合铂(IV)，[Pt(NH 3)4Cl 2]Cl 2在500g 水中完全电离，该溶液的凝固点为（k f, H 2O = 1.86） ( ) (A) −0.186℃ (B) −0.372℃ (C) −0.558℃ (D) −0.930℃11．在25℃时，Δf H m, NOCl(g)= 50.72kJ · mol −1，假设气体都看作理想气体，则生成反应（NOCl ）的ΔU 为（kJ · mol −1） ( ) (A) 48.24 (B) 53.20 (C) 51.96 (D) 49.4812．已知某纯溶剂的蒸气压为0剂p ，某挥发性纯固体溶质的蒸气压为0质p ，该物质在此溶剂形成饱和溶液的摩尔分数为x ，则此饱和溶液上方的蒸气压为 ( )(A) 00T )1(剂质p x xp p −+= (B) 00T 剂质xp p p += (C) 00T )1(剂质p x p p −+= (D) 0T )1(剂p x p −=13．下列含氧酸中，属于一元含氧酸的是 ( )(A) H 3PO 2 (B) H 3PO 3 (C) H 3PO 4 (D) H 4P 2O 714．在500K 时，反应SO 2(g) +21O 2(g)SO 3(g)的K p = 50，在同一温度下，反应2SO 3(g)2SO 2 + O 2(g)的K p 为 ( )(A) 2500 (B) 100 (C) 4 × 10−4 (D) 2 × 10−215．在20℃和30℃时，某液体的蒸气压分别为0.02632和0.03942atm ，则该溶液的蒸发热为( ) kJ · mol −1(A) 12.99 (B) 29.92 (C) 0.202 (D) −29.92 16．在碱性介质中，锰的Latimer 电势图如下：4MnO −+ 0.56V24MnO −+ 0.60VMnO 2，则φ42Mn /MnO −的值为 ( )(A) +0.56V (B) −0.56V (C) +0.59V (D) −0.59V17．下列难溶盐中，溶解度最大的是 ( ) (A) AgCl （K sp = 1.56 × 10−10） (B) Ag 2CrO 4（K sp = 9.0 × 10−12） (C) AgBr （K sp = 7.7 × 10−13） (D) AgI （K sp = 1.5 × 10−16）18．如果将7.16 × 10−4mol 的XO(OH)2+溶液还原到较低价态，需要用26.98cm 3、0.066 mol· dm −3的Na 2SO 3溶液，那么X 元素的最终氧化态为 ( ) (A) −2 (B) −1 (C) 0 (D) +119．在Na 2HPO 4(aq)中，质子平衡式为 ( )(A) [ H 3O + ] + [ H 2PO 4−] + 2 [ H 3PO 4 ] = [ PO 43− ] + [ OH −] (B) [ H 3O + ] = [ H 2PO 4−] + 2 [ HPO 42− ] + 3 [ PO 43− ] + [ OH −] (C) [ Na + ] + [ H 3O + ] = [ H 2PO 4−] + [ HPO 42− ] + [ PO 43− ] + [ OH −](D) [ Na + ] + [ H 3O + ] = [ H 2PO 4−] + 2 [ HPO 42− ] + 3 [ PO 43− ] 20．已知Fe 2O 3(s) + 3CO(g)2Fe(s) + 3CO 2(g) Δ1H m 3Fe 2O 3(s) + CO(g)2Fe 3O 4(s) + CO 2(g) Δ2H m Fe 3O 4(s) + CO(g)3FeO(s) + CO 2(g) Δ3H m FeO(s) + CO(g)Fe(s) + CO 2(g) Δ4H m上述各反应的反应热之间的关系表达式中，正确的是 ( )(A) Δ1H m = Δ2H m + Δ 3H m + Δ 4H m (B) 3Δ1H m = Δ2H m + 2Δ3H m + 6Δ 4H m (C) Δ1H m =31Δ2H m + Δ3H m + Δ 4H m (D) Δ1H m + Δ 4H m = Δ 2H m + Δ 3H m 二、填空题1．人体的血液中有三对主要的缓冲剂，以控制人体血液的正常pH 范围，这三对缓冲剂分别是 、 、 。
基础化学第五章胶体
不同电解质对几种溶胶的临界聚沉浓度/mmol· L-1
As2S2(负溶胶) LiCl 58 NaCl 51 KCl 49.5 AgI(负溶胶) LiNO3 165 NaNO3 140 KNO3 136 Al2O3(正溶胶) NaCl 43.5 KCl 46 KNO3 60 K2SO4 K2Cr2O7 0.30 0.63
二、胶体分散系 2. 表面能
液体有自动缩小表面积的趋势。小的液滴聚 集变大，可以缩小表面积，降低表面能。表 面积减小过程是自发过程。 这个结论对固体物质同样适用。高度分散的 溶胶比表面大，所以表面能也大，它们有自 动聚积成大颗粒而减少表面积的趋势，称为 聚结不稳定性。
第二节 溶胶
一．
溶胶的基本性质
内旋转：分子链中 许多C-C单键， C 原子以sp3杂化，单 键能在键角不变条 件下绕键轴旋转。 柔性：内旋转导致 碳链构型改变，高 分子长链两端的距 离也随之改变。
第三节 高分子溶液
3.
高分子溶液的形成
①
②
③
溶胀：溶剂进入高分子链， 导致化合物舒展，体积成 倍增长。 高分子化合物先溶胀，后 溶解。 与水分子亲和力很强的高 分子化合物形成水合膜： 稳定性的主要原因。
上：高分子化合物在良溶 剂中 下：高分子化合物在不良 溶剂中
第三节 高分子溶液
二．
聚电解质溶液
蛋白质等高分子化合物在水溶液中往往以离子 形式存在，称为聚电解质（polyelectrolyte） 特征：
1.
①
链上有荷电基团很多
②
③ ④
电荷密度很大 对极性溶剂分子的亲合力很强 分为阳离子、阴离子、两性离子三类。
126 2.40 2.60 2.43 0.067 0.069 0.069
第三章-第五节__胶体溶液
- - -
团结构示意图及胶团结构
的简式：
K+
K+
K+ K+ K+
{(AgI)m · nI- · (n-x)K+}x- · xK+
K
+
- I- I I I -I -
K
+
K+
K+
NO3-
用AgNO3和KI制备AgI 溶胶，AgNO3过量时，
NO3-
NO3-
N
NO3-
{(AgI)m · nAg+ · (n-x)NO3-}x+ · xNO3-
第五节 胶体溶液
胶体溶液是分散相粒子直径在1-100nm范围内的 一种分散体系。 溶胶 高分子溶液
一、溶胶
分散相粒子：一定量原子、离子或分子组成的集合体
特点：多相系统，高度分散，热力学不稳定系统
根据分散介质分类： 液溶胶： Fe(OH)3溶胶 气溶胶： 云、烟、雾等
固溶胶： 有色玻 璃
溶胶的制备
分为有限溶胀和无限溶胀 离浆：新制的弹性凝胶放置一段时间后，部 分液体会自动从凝胶分离出来，使凝胶本身的 体积缩小的现象。 高分子化合物之间进一步的交联作用将溶 液从网状结构中排出。 触变作用
目标测试答案
1、高分子溶液与溶胶的共同点为：①分散相颗粒的 直径都在1～10nm之间；②不能透过半透膜； 它们的不同点为：①高分子溶液中的分散相为单个 的高分子，而溶胶颗粒为分子聚集体；②高分子溶 液为均相体系，而溶胶为非均相体系；③高分子溶 液为稳定体系，而溶胶的稳定性较差。 2、不同型号的墨水，由于生产流程、原料、操作 不同而带上了不同的电荷，混合使用时，互相中 和而聚沉，会使钢笔堵塞而写不出来。
南京大学物理化学下册(第五版)复习题解答：最新整理
物理化学下册课后复习题答案第八章电解质溶液第九章可逆电池电动势及其应用第十章电解与极化作用第十一章化学动力学（一）第十二章化学动力学基础（二）第十三章1.比表面有哪能几种表示方法？表面张力与表面Gibbs自由能有哪些异同点？答：A0= As/m或A0= As/V；表面张力又可称为表面Gibbs自由能，二者数值一样。
但一个是从能量角度研究表面现象，另一个是从力的角度研究表面现象；故二者物理意义不同；单位不同。
2.为什么气泡、小液滴、肥皂泡等都呈圆形？玻璃管口加热后会变得光滑并缩小（俗称圆口），这些现象的本是什么？用同一滴管滴出相同体积的苯。
水和NaCl 溶液，所得的液滴数是否相同弯曲液面有附加压力，其最终会将不规则的液面变为圆形或球形；球形表面积最小，表面自由能最低，最稳定；不相同。
3.用学到的关于界面现角的知识解释以下几种做法或现象的基体原理：①人工降雨；②有机蒸馏中加沸石；③多孔固体吸附蒸气时的毛细凝聚；④过饱和溶液，过饱和蒸气，过冷液体等过饱和现象；⑤重量分析中的“陈化”过程；⑥喷洒农药时，为何常常在农药中加入少量表面活性剂这些现象都可以用开尔文公式说明，①、②、④、⑤是新相刚形面时的体积小，曲率半径小，对与之平衡的旧相有更加苛刻的条件要求。
③多孔固体吸附蒸气时，被吸附的气体的液相对毛细管是润湿的，其曲率半径小零，当气体的分压小于其饱和蒸气压时，就可以发生凝聚。
⑥喷洒农药时，在农药中加入少量表面活性剂，可以降低药液的表面张力，使药液在叶面上铺展。
4.在三通活塞的两端涂上肥皂液，关断右端通路，在左端吹一个大泡，然后关闭左端，在右端吹一个小泡，最后让左右两端相通。
试问当将两管接通后，两泡的大小有何变化？到何时达到平衡？讲出变化的原因及平衡时两泡的曲率半径的比值。
小球更小，大球更大；最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的弧；由于小泡的附加压力大，所以大泡变大，小泡变小，最后使两泡的曲率半径相同5.因系统的Gibbs自由能越低，系统越稳定，所以物体总有降低本身表面Giibs自由能的趋势。
胶体的结构和特性
[(AgI)m n Ag+ (n-x)NO3–]x+ x NO3–
胶核
|______________________________|
|________胶__粒__（__带 ___正__电__）__________________| 胶团（电中性）
胶团的图示式
胶团的结构表达式 ：
[(AgI)m n I – (n-x)K+]x– xK+
胶核
|________________________|
|___胶__粒__（___带__负__电__）________________| 胶团（电中性）
胶核 胶粒
胶团
胶团的图示式
2021/11/3
胶粒的结构
例2：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓
当这两种效应相反的力相 等时，粒子的分布达到平衡， 粒子的浓度随高度不同有一定 的梯度，如图所示。
这种平衡称为沉降平衡。
2021/11/3
高度分布定律
达到沉降平衡时，粒子随高度分布的 情况与气体类似，可以用高度分布定律。
如图所示，设容器截面积为A，
粒子为球型，半径为r，粒子与介质
的密度分别为
和
，在
胶粒的结构
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。
2021/11/3
不同，其透射光的强度亦不同。
胶体习题
五章胶体首页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题解答难题解析[TOP]例5-1 为什么溶胶是热力学不稳定系统，同时溶胶又具有动力学稳定性？解溶胶是高度分散的多相分散系统，高度分散性使得溶胶的比表面大，所以表面能也大，它们有自动聚积成大颗粒而减少表面积的趋势，即聚结不稳定性。
因而是热力学不稳定系统。
另一方面，溶胶的胶粒存在剧烈的Brown运动，可使其本身不易发生沉降，是溶胶的一个稳定因素；同时带有相同电荷的胶粒间存在着静电斥力，而且胶团的水合双电层膜犹如一层弹性膜，阻碍胶粒相互碰撞合并变大。
因此溶胶具有动力学稳定性。
例5-2硅酸溶胶的胶粒是由硅酸聚合而成。
胶核为SiO2分子的聚集体，其表面的H2SiO3分子可以离解成SiO32-和H+。
H2SiO3 2H+ +SiO32-H+离子扩散到介质中去。
写出硅胶结构式，指出硅胶的双电层结构及胶粒的电性。
解硅胶的结构式[（SiO2）m·nSiO32-·2（n－x）H+] 2x－·2x H+胶核表面的SiO32-离子和部分H+离子组成带负电荷的吸附层，剩余的H+离子组成扩散层，由带负电荷的吸附层和带正电荷的H+离子组成的扩散层构成电性相反的扩散双电层。
胶粒带负电荷。
例5-3 什么是表面活性剂？试从其结构特点说明它能降低溶液表面张力的原因。
解在水中加入某些溶质可使水的表面张力降低，这种使水的表面张力降低的物质叫做表面活性物质（表面活性剂）。
这种物质大都有一个亲水基团（－Ｏ）和一个疏水基团（－R）组成，且疏水基团大于亲水基团。
当溶于水溶液中时，由于表面活性剂的两亲性，它就有集中在溶液表面的倾向（或集中在不相混溶两种液体的界面，或集中在液体和固体的接触面），从而降低了表面张力。
例5-4 将适量的高分子电解质（NaP）溶液和小分子电解质溶液分别放于半透膜的两侧，初始浓度如下图所示：膜内膜外P－Na+Na+Cl－0.10mol·L+0.10mol·L+0.50mol·L-10.50mol·L-1计算达到Donnan平衡后各离子在膜两则的浓度。
06第四章胶体溶液于素华
第四章胶体溶液学习要点分散系、分散相、分散介质、表面现象、表面能、表面活性物质、吸附、孚L 化剂、乳化作用、溶胶、胶团结构、Tyndall现象、Brown运动、电泳、电渗。
聚沉值、大分子溶液、胶凝、盐析学习指南（一）分散系统分散系统，简称分散系，是由一种或几种物质以较小的颗粒分散于另一种物质中所形成的系统。
分散系中被分散的物质称为分散相，容纳分散相的物质称为分散介质。
根据物态，分散系有固态、液态与气态之分。
液体分散系按其分散相直径的大小不同可分为真溶液、胶体分散系和粗分散系三类。
分散系又可分为均相分散系和非均相分散系两大类。
均相分散系只有一个相（体系内部物理性质和化学性质均一的部分形成一相”,包括真溶液、大分子溶液。
非均相分散系的分散相和分散介质为不同的相，包括溶胶和粗分散系。
（二）表面现象我们把在任何两相界面上产生的物理化学现象总称为表面现象。
胶体的许多性质，如电学性质、稳定性、保护作用等都与表面现象有关。
如果把液体内部分子移到表面层就要克服向内的合力而做功。
这种功称为表面功，它以势能形式储存于表面分子。
单位表面上的表面自由能即增加单位表面所消耗的功，称为比表面能，比表面能在数值上等于表面张力。
根据热力学原理，表面能有自发降低的趋势。
要降低表面能，可通过两种途径：一是缩小物体的表面积；二是降低表面张力或是两者都减小。
表面活性物质分子的一端具有疏水性，另一端具有亲脂性。
如果向水中加入表面活性物质，则表面活性物质会部分地代替水分子聚集在溶液表面上，以降低表面张力，导致表面活性物质在表面层的浓度大于在溶液内部的浓度，产生正吸附。
相反，如果向水中加入某些无机盐类（如NaCl等）、糖类（单糖、双糖）以及溶于水的金属氢氧化物、淀粉等表面张力比水大的表面非活性物质，则这类物质在溶液表面层的浓度将会小于它们在溶液内部的浓度，产生负吸附。
（三）孚L状液水与油这两种液体不相溶，若使其中的一种液体的一种以细小的液滴分散于另一种不相溶的液体中，必须在振荡的同时加入一种能降低比界面能的表面活性物质，这种表面活性物质的分子在油与水两相界面上定向地排列，形成一层保护分散相液滴的薄膜，防止了液滴合并变大而分层，使体系得到一定程度的稳定性. 这种能使乳浊液稳定的的表面活性物质称为乳化剂，乳化剂所起的作用称为乳化作用。
- 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)。
2. 溶胶的聚沉
➢ 任何溶胶本质上都是不稳定，稳定只是暂时，总会聚沉。 聚沉：溶胶粒子互相聚结、长大，进而沉淀的现象。
(1) 电解质的聚沉作用 适量电解质作溶胶的稳定剂；但电解质加入过多反而聚沉。 电解质浓度或价数增加，压缩扩散层，扩散层变薄，斥力势
能降低，溶胶聚沉； 加入的反离子发生特性吸附，斯特恩层内反离子数量增加，
保护作用：
若在溶胶中加入较多的高分子化合物，许多个高分子化合 物的一端吸附在同一个分散相粒子的表面上，或许多高分子线 团环绕在胶粒周围形成水化外壳，将分散相粒子完全包围起来， 对溶胶则起到保护作用。
电势越高：胶粒带电越多，扩散层越厚
溶液中电解质浓度增加时，介质中 反离子的浓度加大，把更多的反离子挤
进滑动面内，中和固体表面电荷，使
电势降低，甚至改变符号。
电解质浓度足够大， = 0 ，为等电态：胶粒不带电，不发
生电动现象，极易聚沉。
➢ 斯特恩模型:
❖ 给出了 电势明确的物理意义；
❖ 解释了溶胶的电动现象； ❖ 定性地解释了电解质浓度对溶胶稳定性的影响。
(3) Stern模型 固定吸附层+扩散层
1924年，斯特恩修正扩散双电层：离 子有一定的大小；部分反离子被牢固吸附， 形成固定吸附层(斯特恩层)；其余反离子 形成扩散层。
三个面、三个电势 固体表面； Stern面： Stern层中反离子电性中心形成 的假想面； 滑动面：固液两相发生相对移动的界面
热力学(表面)电势0：固体表面～溶液本体； Stern电势：Stern面～溶液本体； (电动)电势： 滑动面～溶液本体
1、溶胶的经典稳定理论－－DLVO理论 2、溶胶的聚沉
1. 溶胶的经典稳定理论DLVO理论
1941年杰里亚金(Derjaguin)和朗道(Landau)、1948年维韦 (Verwey)和奥弗比克(Overbeek)分别提出带电胶体粒子稳定理论 (DLVO理论)，理论揭示溶胶稳定与聚沉的原因。
(1) 胶团之间既存在着斥力势能，也存在着引力势能。 (2) 引力势能占优——聚沉；斥力势能占优——稳定。 (3) 斥力、引力、总势力均随粒子间距离而变化：某一距离范围 内引力占优势；而另一范围内斥力占优势。 (4) 加入电解质，对引力影响不大，但对斥力影响明显，使总势 能发生很大的变化。
胶粒电荷量降低，碰撞聚沉。
➢ 电解质浓度越大，须克服势垒越低，越易聚沉。 聚沉值：溶胶发生明显聚沉所须电解质的
最小浓度；聚沉能力：聚沉值的倒数。 ➢ 聚沉值越小，聚沉能力越大。
c1<c2<c3
(i) 舒尔策(Schultz)-哈迪(Hardy)价数规则：
与胶粒带电符号相反的离子，即反离子能使溶胶发生聚沉， 反离子价数越高，聚沉能力越大(H+例外)。
反离子聚沉能力之比可近似为反离子价数6次方之比： Me+:Me2+:Me3+ =16 : 26 : 36 = 1 : 64 : 729
➢ 同号离子价数越高，聚沉能力越强。
(ii) 同价离子，负离子的聚沉能力大于正离子： 正离子水化能力强, r, 水化能力,吸附能力, 进入胶粒紧
密层少, 电解质聚沉能力
对球形质点：当粒子半径 r 较大且双电层厚度 -1较小， 即r >>1，质点表面可当作平面处理：
电迁移率 (电泳淌度)
斯莫鲁科夫斯基公式
多用于水溶液系统
对球形质点：当粒子半径 r 较小且双电层厚度 -1较大， 即r <<1：
休克尔Hückel 公式
多用于非水溶液体系
§12.5 溶胶的稳定与聚沉
(2) 高分子化合物的聚沉作用 高分子化合物(含极性基团)有较大的稳定或聚沉能力。 聚沉：须相对分子质量很大的线型聚合物。
(1) 搭桥效应：一个长碳链的高分子通过吸附，同时把许多胶粒 联结起来，变成较大的聚集体而聚沉； (2) 脱水效应：高分子对水的亲合力强，它的溶解与水化作用， 使胶粒脱水，失去水化外壳而聚沉； (3) 电中和效应：离子型的高分子吸附在带电胶粒上，中和了粒 子表面电荷，使粒子间斥力降低，进而聚沉。
负离子水化能力弱, r, 水化能力, 吸附能力, 进入胶粒紧 密层多, 电解质聚沉能力 ➢ 同种同价离子，感胶离子序：
同价正离子的聚沉能力： r，聚沉能力
H+ >Cs+ >Rd+ >NH4+ >K+ >Na+ >Li+ 同价负离子的聚沉能力： r,聚沉能力
F－>Cl－>Br－>NO3－>I－>OH－ “点卤”做豆腐的过程，就是利用电解质使溶胶发生聚沉。 豆浆：带负电的大豆蛋白溶胶，卤水：含Ca2+、Mg2+、Na+等的 电解质。
例：As2S3 溶胶带负电荷，起聚沉作用的为电解质中的阳离 子，几种电解质的聚沉值：KCl ： 49.5 molm-3 ；
MgCl2 ： 0.7 molm-3 ； AlCl3 ： 0.093 molm-3 ；
反离子聚沉能力之比 = 1/ 聚沉值之比 KCl : MgCl2 : AlCl3 =1 : 70 : 532