文档介绍：第一章 。通常规定胶体颗粒的大小为 1-100nm (直径) ,而不是一种特殊物质,不是物质的本性。胶体化学研究对象是溶胶(也称憎液溶胶)和高分子溶液(也称亲液溶胶)。气溶胶:云雾,青烟、高空灰尘液溶胶:泡沫,乳状液,金溶胶、墨汁、牙膏固溶胶:泡沫塑料、沸石、冰淇淋,珍珠、水凝胶、红宝石、 1. 溶胶制备的一般条件:(1 )分散相在介质中的溶解度必须极小( 2 )必须有稳定剂存在 :(1)凝聚法( 2) :过程为自发过程 d d d d m c DA t x ??,此为 Fick 第一扩散定律,式中 dm/dt 表示单位时间通过截面 A 扩散的物质数量, D为扩散系数,单位为 m2/s ,D越大,质点的扩散能力越大扩散系数 D 与质点在介质中运动时阻力系数 f 之间的关系为: A RT D N f ?( AN 为阿伏加德罗常数; R为气体常数) 若颗粒为球形,阻力系数 f =6r ??(式中, ?为介质的黏度, r 为质点的半径) 故16 RT D NA r ??? ?,此式即为 Einstein 第一扩散公式浓度梯度越大,质点扩散越快;就质点而言,半径越小,扩散能力越强,扩散速度越快。 :本质是分子的热运动现象:分子处于不停的无规则运动中由于布朗运动是无规则的,因此就单个粒子而言,它们向各方向运动的几率是相等的。在浓度高的区域,单位体积的粒子较周围多,造成该区域“出多进少”, 使浓度降低, 这就表现为扩散。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 Einstein 认为,粒子的平均位移 x 与粒子半径 r 、介质黏度?、温度 T 和位移时间t之间的关系: 123 A RT t x N r ??? ??? ?? ?,此式常称为 Einstein-Brown 位移方程。式中x 是在观察时间 t 内粒子沿 x 轴方向的平均位移; r 为胶粒的半径; ?为介质的粘度; AN 为阿伏加德罗常数。 , 胶粒一方面受到重力吸引而下降, 另一方面由于布朗运动促使浓度趋于均一。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。三、溶胶的光学性质 (1 )丁达尔效应:以一束强光射入溶胶后,在入射光的垂直方向可以看到一道明亮的光带,被称为丁达尔效应光本质是电磁波,当光波作用到介质中小于光波波长的粒子上时,粒子中的电子被迫振动(其振动频率与入射光波的频率相同), 成为二次波源,向各个方向发射电磁波,这就是散射光波也就是我们看到的散射光。丁达尔效应可以认为是胶粒对光的散射作用的宏观表现。(2)Rayleigh 散射定律 c为单位体积中质点数, v为单个粒子的体积(其线性大小应远小于入射光波长),?为入射光波长, n 1、n 2分别为分散介质和分散相的折射率①散射光强度与入射光波长的四次方成反比。入射光波长愈短,散射愈显著。所以可见光中,蓝、紫色光散射作用强。②分散相与分散介质的折射率相差愈显著,则散射作用亦愈显著。若 n1=n2 则无散射现象③散射光强度与单位体积中的粒子数成正比。④散射光强度与粒子体积的平方成正比。在低分子溶液中,散射光极弱,因此利用丁道尔现象可以鉴别溶胶和真溶液。(3)溶胶的颜色: 溶胶产生各种颜色的主要原因是溶胶中的质点对可见光产生选择性吸收若溶胶对可见光的各部分吸收很弱,且大致相同,则溶胶无色若溶胶能较强的选择性吸收某一波长的光,则透过光该波长的光变弱,就会呈现该波长光的补色光质点对光的吸收主要取决于其化学结构每种分子都有其自己的特征吸收波长,若特征波长在可见光波长范围内, (1 )电泳:胶粒颗粒带电,在外电场的作用下,向正极移动,后来发现,任何溶胶中的胶粒都有这样的现象,带负电的胶粒向正极移动,带负电的胶粒向负极移动,这种现象被称为电泳。(2 )电渗析:水在外加电场的作用下,通过黏土颗粒间的毛细通道向负极移动的现象称为电渗析。(3 )沉降电位,在无外加电场作用下,若使分散相粒子在分散介质中迅速沉降时,使底层与表面层的粒子浓度悬殊,从而产生电势差,这就是沉降电势。这种现象是电泳的逆过程。贮油罐中的油内常会有水滴,水滴的沉降会形成很高的电势差,有时会引发事故。通常在油中加入有机电解质,增加介质电导,降低沉降电势。 2 2 3 2 224