文档介绍：§ 胶体和胶体的基本特性
第十四章胶体分散系统和大分子溶液
§ 溶胶的制备和净化
§ 溶胶的动力性质
§ 溶胶的光学性质
§ 溶胶的电学性质
§ 溶胶的稳定性和聚沉作用
§ 乳状液
§ 凝胶
§ 大分子溶液
§ 双电层理论和电势
§ Donnan平衡和聚电解质溶液的渗透压
第十四章胶体分散系统和大分子溶液
例如:云,牛奶,珍珠
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)。
分散相和分散介质
什么是胶体分散系统?
按分散相粒子的大小,通常有三种分散系统。
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,分子半径在1 nm 以下。
分散相粒子的半径在1 ~100 nm之间,目测是均匀的,但实际是多相不均匀系统。也有的将 1nm ~ 1000 nm之间的粒子归入胶体范畴。
当分散相粒子大于1000 nm,目测是混浊不均匀系统,放置后会沉淀或分层。
胶体分散系统在生物界和非生物界都普遍存在,在实际生活和生产中也占有重要的地位。
所谓宏观是指研究对象的尺寸很大,其下限是人的肉眼可以观察到的最小物体(半径大于1微米),而上限则是无限的。
所谓微观是指上限为原子、分子,而下限则是一个无下限的时空。
在宏观世界与微观世界之间,有一个介观世界,在胶体和表面化学中所涉及的超细微粒,其大小、尺寸在1~100nm之间,基本上归属于介观领域。
§ 胶体和胶体的基本特性
分散系统的分类
根据胶体系统的性质至少可分为两大类:
(1)憎液溶胶
系统具有很大的相界面,很高的表面Gibbs自由能,很不稳定,极易被破坏而聚沉。
简称溶胶,由难溶物分散在分散介质中所形成,粒子都是由很大数目的分子构成,大小不等。
聚沉之后往往不能恢复原态,因而是热力学中的不稳定和不可逆系统。
本章主要讨论憎液溶胶。
§ 胶体和胶体的基本特性
分散系统的分类
根据胶体系统的性质至少可分为两大类:
(2)亲液溶胶
大(高)分子化合物的溶液通常属于亲液溶胶。
它是分子溶液,但其分子的大小已经到达胶体的范围,因此具有胶体的一些特性(例如:扩散慢,不透过半透膜,有Tyndall效应等等)。
若设法去除大分子溶液的溶剂使它沉淀,重新再加入溶剂后大分子化合物又可以自动再分散,因而它是热力学中稳定、可逆的系统。
§ 胶体和胶体的基本特性
分散系统的分类
若根据分散相和分散介质的聚集状态进行分类。
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:
. 液-固溶胶如油漆,AgI溶胶
. 液-液溶胶如牛奶,石油原油等乳状液
. 液-气溶胶如泡沫
§ 胶体和胶体的基本特性
分散系统的分类
若根据分散相和分散介质的聚集状态进行分类。
2. 固溶胶
将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为
不同状态时,则形成不同的固溶胶:
. 固-固溶胶如有色玻璃,不完全互溶的合金
. 固-液溶胶如珍珠,某些宝石
. 固-气溶胶如泡沫塑料,沸石分子筛
§ 胶体和胶体的基本特性
分散系统的分类
若根据分散相和分散介质的聚集状态进行分类。
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系统,不属于胶体范围。
. 气-固溶胶如烟,含尘的空气
. 气-液溶胶如雾,云
憎液溶胶的特性
(1)特有的分散程度
粒子的大小在1~100 nm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。
(3)易聚结不稳定性
因为粒子小,比表面大,表面自由能高,是热力学不稳定系统,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。