文档介绍：第五章胶体* Chapter 5 Colloid 自学 Chapter 5 Chapter 5 Colloid Colloid 自学自学【内容提要】?第一节胶体分散系?第二节溶胶?第三节高分子溶液?第四节表面活性剂和乳状液第一节胶体分散系一、分散系的分类分散系( dispersed system ): 就是一种或几种物质分散在另一种物质中所形成的系统。被分散的物质称为分散相(dispersed phase) 或分散质,而容纳分散相的连续介质称为分散介质(dispersed medium) 或分散剂。按照分散相粒子的大小,可以把分散系分为真溶液、胶体分散系和粗分散系。表 5-1 分散相粒子大小分散系分散相粒子的组成性质* 小于 1nm 真溶液低分子, 离子均相,能透过半透膜, 热力学稳定 1 ~ 100 nm 胶体分散系溶胶胶粒(分子, 原子或离子聚集体) 非均相,不能透过半透膜,热力学不稳定高分子溶液高分子均相,不能透过半透膜, 热力学稳定,透明缔合胶体胶束均相,不能透过半透膜, 热力学稳定,透明大于 100 nm 粗分散系粗粒子*非均相,不能透过半透膜,热力学不稳定真溶液:分散相粒子小于 1 nm ,为单相分散系*。粗分散系:分散相粒子大于 100nm , 是由许多分子或离子聚集而成的,分散质粒子是一个相,而分散介质分子又是另一个相,故该分散系有两个相,相与相之间有界面存在,不均匀*。界面与表面: 对于相互接触的不同聚集状态的物质,相与相之间的边界皆称界面, 相界面上发生的物理化学现象统称为界面现象固相或液相与其蒸汽或与空气相接触的界面****惯上称为表面,一般在要求不严格的情况下界面与表面可以通用。二、胶体分散系(colloidal dispersed system) : 胶体分散系包括溶胶(sol) 、高分子溶液(macro- molecular solution) 和缔合胶体(associated colloid) 。胶体分散系的分散相粒子的大小介于 1nm ~ 100nm 之间。常按分散介质的聚集状态来命名溶胶(g、l、s) a. 气溶胶: 烟、粉尘是固体粒子分散到空气中的气溶胶;雾是细小水滴分散在空气中的气溶胶。 : 珍珠、某些宝石、有色玻璃等。 *: Fe(OH) 3溶胶、碘化银等表 5-2 一些胶体的例子分散介质分散相名称实例气体液体气溶胶雾气体固体气溶胶烟液体固体液溶胶油漆总之, 溶胶是由物质高度分散到介质中所形成的多相分散系统*。 (specific surface area) 来表示。高度分散, 使得分散相表面积急剧增大。分散相在分散介质中分散的程度称为分散度(degree of dispersion) 。例如: 边长为 1cm 立方体的表面积是 6cm 2,当它分散为 10 12个小立方体*,总体积不变,而总表面积却增大为 60 000cm 2。当物质形成高度分散系统时,因表面积大大增加, 表面性质就十分突出。 (surface free energy) 任何两相的界面分子与其相内分子所处状况不同,它们的能量也不同。例如:在液、气两相中(图 5-1 )。可见, 表层分子比内部分子多出一部分能量, 称为表面能(表面自由能)。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的颗粒而减小表面积的趋势,称为聚结不稳定。属于热力学不稳定体系。气相图 13-1 液体内部及表层分子受力情况示意图液相