文档介绍：溶胶的物理化学性质
一、溶胶的运动性质
二、溶胶的光学性质
三、溶胶的电学性质
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1. 扩散
由于溶胶中体积粒子数梯度的存在引起的粒子从体积粒子数高区域向低区域的定向迁移现象叫扩散。
扩散属于物质在无外力场时的传质过程,即自发过程。
一、溶胶的运动性质
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溶胶中的分散相粒子的扩散遵守费克定律。
(dm/dt )为单位时间内通过截面积A扩散的粒子数。
一、溶胶的运动性质
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应用:
(1)应用Einstein第一扩散公式,可以求出扩散系数D(m2/s)。反之,若有了D和η,则可算出r (r为胶粒的流体力学半径,r为平均值)。
(2)计算非球形胶粒的轴比值(a/b)
NA为Avogadro常数 ×1023 mol-1;
η为介质粘度;r为球形胶粒半径。
阻力系数: f=6πηr
一、溶胶的运动性质
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1827年,英国植物学家布朗(Brown)在显微镜下观察到花粉在水面上不停地做无规则运动。
布朗运动:微粒的连续、无规则运动。
扩散是布朗运动的宏观表现,而布朗运动是扩散的微观基础。
溶胶中分散相粒子的扩散作用是由布郎运动引起的。
2. 布朗运动
一、溶胶的运动性质
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1905年,Einstein研究了布朗运动中,粒子的平均位移与粒子半径、介质粘度、温度和位移时间之间的关系,得到著名的“Einstein布朗运动”公式。
式中各变量均可由实验确定,故利用此式可以求出微粒半径r,也可求得Avogadero常数NA。
适用条件:主要用于胶体分散体系,粗分散体系中粒子布朗运动不明显。
一、溶胶的运动性质
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意义:悬浮在液体介质中微粒的平均自由路程与观察时间和扩散系数的关系。
适用条件:与前式相同,实际上 D=(RT)/(6πηrNA)
一、溶胶的运动性质
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爱因斯坦关于布朗运动的理论说明了布朗运动的实质就是质点的热运动。反过来,布朗运动也成为分子热运动的强有力的实验证明。
总之,在运动性质方面,胶体体系和分子分散体系并无本质区别,其中的质点运动都服从同样的普遍规律——分子运动理论。
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溶胶中的分散相粒子由于受自身的重力作用而下沉的过程称为沉降。
沉降是溶胶动力学不稳定性的主要表现。
两种方向相反的作用力: (1)重力;(2)扩散力(由布朗运动引起)。
重力使粒子沉降;而介质的粘度及布朗运动引起的扩散作用阻止粒子下沉。
沉降与扩散相互抗衡,达到稳定状态,称为沉降平衡或沉积平衡。
3. 沉降
一、溶胶的运动性质
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胶体粒子的布朗运动与气体分子的热运动实质上相同,因此,沉降平衡时胶粒随高度变化的分布规律可以用大气压随高度的分布形式描述。
式中,ρ为胶粒密度,ρ0为介质密度。
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