胶体分散体系的制备和性质.ppt

《胶体分散体系的制备和性质.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《胶体分散体系的制备和性质.ppt（48页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2-1 2-1 概概 述述 一、分散体系分类及特点一、分散体系分类及特点第二章第二章 胶体分散体系的制备和性质胶体分散体系的制备和性质（一）按分散相的大小分类（一）按分散相的大小分类1.1.分子分散体系分子分散体系分散相粒子：分散相粒子：10109 9 m m如：混合气体，真溶液如：混合气体，真溶液电子显微镜看不见，能透过半透膜电子显微镜看不见，能透过半透膜2 2胶体分散体系胶体分散体系分散相粒子：分散相粒子：10-910-7m 如：溶胶，大分子溶液如：溶胶，大分子溶液电子显微镜能看见，不能透过半透膜电子显微镜能看见，不能透过半透膜 分散体系分散体系一种或几种物质在另一种一种或几种物质在另一种

2、物质中分散所构成的体系物质中分散所构成的体系分散相分散相分散介质分散介质3 3粗分散体系粗分散体系透不过半透膜，用普通显微镜可看到透不过半透膜，用普通显微镜可看到 分散相粒子：分散相粒子：1010-7-7m m 如：牛奶、豆浆如：牛奶、豆浆（二）（二）按分散相与分散介质的聚集状态分类按分散相与分散介质的聚集状态分类分散介质分散介质分散相分散相名称名称实例实例液液气气液液固固泡沫泡沫乳状液乳状液液溶胶液溶胶 悬浮体悬浮体肥皂泡沫肥皂泡沫牛奶、含水原油牛奶、含水原油泥浆、油墨泥浆、油墨气气液液固固气溶胶气溶胶雾雾烟、尘烟、尘固固气气液液固固 固态泡沫固态泡沫固态乳状液固态乳状液固态悬浮体固态悬浮体

3、泡沫塑料泡沫塑料珍珠、黑磷珍珠、黑磷(P-Hg)(P-Hg)合金合金 S/LS/L憎液溶胶憎液溶胶具有胶体的典型性质。大分子溶液、粗分散具有胶体的典型性质。大分子溶液、粗分散体系具有和胶体相似的性质，也归于胶体化学研究的范畴。体系具有和胶体相似的性质，也归于胶体化学研究的范畴。(三三)憎液溶胶的基本特征憎液溶胶的基本特征三个基本性质三个基本性质是产生其它现是产生其它现象的依据，如由于高分散使其具象的依据，如由于高分散使其具有光学和动力学性质，由于多相有光学和动力学性质，由于多相而具有聚结不稳定性。而具有聚结不稳定性。高分散度和多分散性高分散度和多分散性多相不均匀性多相不均匀性热力学不稳定性热力

4、学不稳定性常用质点的平均大小和平均分布宽度来描述体系分散度。常用质点的平均大小和平均分布宽度来描述体系分散度。二、质点的大小和分散度二、质点的大小和分散度单分散体系单分散体系质点大小完全均一的体系质点大小完全均一的体系多分散体系多分散体系质点大小不均一的体系质点大小不均一的体系平均直径平均直径 设有设有N种直径的粒子，每种直径为种直径的粒子，每种直径为 di，粒子数为粒子数为 ni数均直径数均直径面均直径面均直径体均直径体均直径测总面积测总面积计算单个粒子平均面积计算单个粒子平均面积计算平均直径计算平均直径测总体积测总体积计算单个粒子平均体积计算单个粒子平均体积计算平均直径计算平均直径单分散体

5、系单分散体系多分散体系多分散体系可用来描述体系分散度可用来描述体系分散度三、质点的形状三、质点的形状球形球形棒状棒状无规线团无规线团盘状盘状长椭球体长椭球体扁椭球体扁椭球体形状复杂，对体系性质影响大形状复杂，对体系性质影响大例：聚苯乙烯为球形，浓度达到例：聚苯乙烯为球形，浓度达到10%20%时，对体系粘时，对体系粘度影响不大。度影响不大。V2O5为丝状，为丝状，0.01%时，体系失去流动性。时，体系失去流动性。2-2 2-2 溶胶的制备和净化溶胶的制备和净化一、制备一、制备在稳定剂的存在下，使分散相分散或凝聚成在稳定剂的存在下，使分散相分散或凝聚成10107 710109 9m m的颗粒的颗粒

6、粗分散体系粗分散体系分散分散胶体体系胶体体系凝聚凝聚分子分散体系分子分散体系100nm100nm（宏观）（宏观）1001nm1001nm（亚微观）（亚微观）1nm1010-6-6；不能制备真正溶胶。；不能制备真正溶胶。加入稳定剂加入稳定剂超声分散法超声分散法 目前只用来制备乳状液。目前只用来制备乳状液。在两个电极上通入高频电流，使电在两个电极上通入高频电流，使电极中间的石英片发生机械振荡，使管中极中间的石英片发生机械振荡，使管中的两个液相均匀地混合成乳状液。的两个液相均匀地混合成乳状液。向不溶性沉淀中加入少量某种可溶性物质或洗去向不溶性沉淀中加入少量某种可溶性物质或洗去体系中过多的电解质时，使

7、之自动分散变为胶体。体系中过多的电解质时，使之自动分散变为胶体。加入的可溶性物质加入的可溶性物质胶溶剂胶溶剂一般只适用于新鲜沉淀一般只适用于新鲜沉淀胶溶法胶溶法(解胶法解胶法)（新鲜沉淀）新鲜沉淀）(溶胶）溶胶）Fe(OH)3Fe(OH)3AgClAgCl（新鲜沉淀）新鲜沉淀）(溶胶）溶胶）电弧法电弧法 在两电极上施加在两电极上施加 100 100 V V 左右的直流电，调节电极间左右的直流电，调节电极间距离，使之发生电火花，表距离，使之发生电火花，表面金属蒸发，面金属蒸发，金属蒸气立即金属蒸气立即被水冷却而凝聚为胶粒。被水冷却而凝聚为胶粒。硫的水溶胶硫的水溶胶3.3.凝聚法凝聚法 化学凝聚法

8、：化学凝聚法：更换溶剂法：更换溶剂法：A.复分解反应制硫化砷溶胶复分解反应制硫化砷溶胶 2H3AsO3（稀）稀）+3H2S As2S3（溶胶）溶胶）+6H2OB.水解反应制氢氧化铁溶胶水解反应制氢氧化铁溶胶 FeCl3（稀）稀）+3H2O（热）热）Fe(OH)3 （溶胶）溶胶）+3HCl松香酒精溶液松香酒精溶液水水松香水溶胶松香水溶胶硫的丙酮溶液硫的丙酮溶液9090热水热水条件：生成不溶或难溶物质条件：生成不溶或难溶物质 条件：溶解度变小条件：溶解度变小D.D.离子反应制氯化银溶胶离子反应制氯化银溶胶 AgNO3（稀）稀）+KCl（稀）稀）AgCl(溶胶）溶胶）+KNO34 4、凝聚法制备溶胶

9、的条件凝聚法制备溶胶的条件 （1 1）热力学条件）热力学条件B（溶液溶液 ，C ）（晶粒，（晶粒，Ce e）B过饱和溶液过饱和溶液过饱和度过饱和度 C.氧化还原反应制备硫溶胶氧化还原反应制备硫溶胶 2H2S(稀）稀）+SO2(g)2H2O+3S(溶胶）溶胶）Na2S2O3+2HCl 2NaCl+H2O+SO2+S(溶胶）溶胶）（2 2）动力学条件）动力学条件生成的粒子大小取决于沉淀过程中生成的粒子大小取决于沉淀过程中晶核生晶核生成过程成过程和和晶体长大过程晶体长大过程的相对速度的相对速度晶核生晶核生成速度成速度晶体长晶体长大速度大速度DD扩散系数扩散系数扩散距离扩散距离胶粒表面积胶粒表面积大大

10、大大爆发式形成晶核爆发式形成晶核较较小小小小生成晶核少生成晶核少下降少下降少大大形成形成结晶结晶形成溶胶形成溶胶很小很小小小小小形成形成溶胶溶胶5 5、添加物的影响添加物的影响 （1 1）加入添加剂）加入添加剂（2 2）加入可在固相表面吸附的物质（表面活性剂）加入可在固相表面吸附的物质（表面活性剂）（3 3）外加晶种法，形成多相核化）外加晶种法，形成多相核化（4 4）乳状液和微乳液法，使沉淀反应在乳液滴中进行）乳状液和微乳液法，使沉淀反应在乳液滴中进行6 6、单分散体系的制备单分散体系的制备 参考有关资料参考有关资料二、净化二、净化渗析法渗析法(常用常用)利用半透膜将溶胶与纯分散介质分开，由于

11、膜内外电利用半透膜将溶胶与纯分散介质分开，由于膜内外电解质浓度差使溶胶中电解质及其它小分子向介质中迁移而解质浓度差使溶胶中电解质及其它小分子向介质中迁移而达到净化的目的。达到净化的目的。简单渗析简单渗析常用半透膜：铜氨膜、醋酸纤维素膜等常用半透膜：铜氨膜、醋酸纤维素膜等电渗析电渗析 在电场作用下，溶胶中在电场作用下，溶胶中的正负离子分别向带异电的的正负离子分别向带异电的电极移动，可较快除去溶胶电极移动，可较快除去溶胶中过多的电解质中过多的电解质应用实例：应用实例：人工肾人工肾 部分替代肾病患者排泄功能的体部分替代肾病患者排泄功能的体外血液渗析设备，通过渗析可除去血外血液渗析设备，通过渗析可除去

12、血液中的代谢废物如尿素、尿酸等液中的代谢废物如尿素、尿酸等 用半透膜或素瓷坯等制成滤板，利用半透膜或素瓷坯等制成滤板，利用压力差迫使溶胶的分散介质流过，过用压力差迫使溶胶的分散介质流过，过滤得到的溶胶再迅速分散到新的分散介滤得到的溶胶再迅速分散到新的分散介质中去，得到纯净的溶胶。质中去，得到纯净的溶胶。滲析及超滤技术还广泛应用于水滲析及超滤技术还广泛应用于水处理处理(咸水淡化、污水处理及水的纯咸水淡化、污水处理及水的纯化等化等)、生物化学、生物化学(测定电白质分子的测定电白质分子的大小等大小等)、制药、制药(除去药中的淀粉、除去药中的淀粉、多聚糖等）等方面。多聚糖等）等方面。超滤：超滤：2-3

13、 2-3 溶胶的动力性质溶胶的动力性质一、扩散一、扩散1.Fick第一扩散定律第一扩散定律mzBAyx设设:扩散速率扩散速率单位时间内单位时间内的扩散量的扩散量D 扩散系数扩散系数 单位单位 m2s-1A AB截面面积截面面积浓度梯度浓度梯度2.Fick第二扩散定律第二扩散定律随扩散的进行，各截面上浓度和浓度梯度均发生变化。随扩散的进行，各截面上浓度和浓度梯度均发生变化。可以证明：可以证明：溶胶颗粒由高浓度向低浓度运动溶胶颗粒由高浓度向低浓度运动Fick第二扩散定律：第二扩散定律：在扩散方向上，某点的浓度随时间的变化在扩散方向上，某点的浓度随时间的变化率与浓度梯度随距离的变化率成正比率与浓度梯

14、度随距离的变化率成正比若扩散系数与浓度有关：若扩散系数与浓度有关：讨讨 论论D 扩散系数扩散系数单位面积单位浓度梯度下的扩散速度，单位面积单位浓度梯度下的扩散速度，是描述体系中粒子扩散能力的物理量。是描述体系中粒子扩散能力的物理量。D 的测量：的测量：孔片法；自由交界法；光子相关谱法。孔片法；自由交界法；光子相关谱法。3、D 测量的应用举例：测量的应用举例：确定粒子形状：确定粒子形状：D 与粒子在溶胶中的运动阻力成反比与粒子在溶胶中的运动阻力成反比浓度浓度C 时的时的阻力系数阻力系数可以证明：可以证明：阿佛加德罗常数阿佛加德罗常数阻力系数与粒子形状有关阻力系数与粒子形状有关球形：由球形：由St

15、okes 定律：定律：粒子半径粒子半径介质粘度介质粘度由由 D 可确定粒子半径，且为球形。可确定粒子半径，且为球形。各种形状均有各自的公式，由实验即可确定形状。各种形状均有各自的公式，由实验即可确定形状。椭球体椭球体估算轴径比；估算轴径比；估算最大容积化量。估算最大容积化量。二、二、布朗（布朗（BrownBrown）运动运动植物学家布朗（植物学家布朗（B Brown)rown)1827 1827 年年运动激烈的程度不随时间而改变，运动激烈的程度不随时间而改变，但随温度的升高而增加。但随温度的升高而增加。粒子越小，布朗运动越激烈。粒子越小，布朗运动越激烈。原因：原因：粒子较小，受到液体分子撞粒子

16、较小，受到液体分子撞 击，瞬时各向受力不均匀，击，瞬时各向受力不均匀，使粒子做无规则运动。使粒子做无规则运动。半径大于半径大于5 5 m m，BrownBrown运动消失。运动消失。Einstein布朗运动公式布朗运动公式球形粒子球形粒子平均位移平均位移由平均位移可求得阿佛加德罗常数由平均位移可求得阿佛加德罗常数间接证明分子运动学说间接证明分子运动学说布朗运动是扩散的微观原因布朗运动是扩散的微观原因三、三、沉降与沉降平衡沉降与沉降平衡1 1、沉降速度、沉降速度F2假定：假定：（1 1）运动缓慢；粒子间无作用力）运动缓慢；粒子间无作用力（2 2）液相连续）液相连续胶粒沉降胶粒沉降粒子体积粒子体积

17、粒子运动吗？粒子运动吗？由由稳态时稳态时球形粒子球形粒子沉降速率沉降速率启启 示示增加体系粘度可以减慢沉降：泥浆中加增稠剂增加体系粘度可以减慢沉降：泥浆中加增稠剂落球式粘度计落球式粘度计测粒子半径测粒子半径F22 2、沉降平衡沉降平衡C2C1h2h1通量通量单位时间内通过单位面积截面的粒子量单位时间内通过单位面积截面的粒子量扩散通量扩散通量沉降通量沉降通量 沉降平衡沉降平衡球形粒子球形粒子mt直线方程直线方程沉降曲线沉降曲线3 3、沉降分析沉降分析单分散体系单分散体系多分散体系多分散体系可测粒子大小分布可测粒子大小分布粒子在超离心力场中沉降平衡粒子在超离心力场中沉降平衡 测大分子或胶团的测大分

18、子或胶团的摩尔质量摩尔质量一、一、丁达尔丁达尔(Tyndall)(Tyndall)效应效应 区别溶胶、真溶液和悬浮区别溶胶、真溶液和悬浮体最简单而灵敏的方法。体最简单而灵敏的方法。2-4 2-4 溶胶的光学性质溶胶的光学性质二、光散射现象二、光散射现象本质：分散粒子对光的散射作用本质：分散粒子对光的散射作用自然光波长自然光波长频率频率如乳状液，悬浮液如乳状液，悬浮液光通过分散体系时产生三种效应：光通过分散体系时产生三种效应：吸收吸收 选择性吸收选择性吸收反射反射 粒子直径粒子直径 光波的波长光波的波长散射散射 粒子直径粒子直径 光波的波长光波的波长 光波引起粒子中电子强迫震动，分子极化，光波引

19、起粒子中电子强迫震动，分子极化，产生电偶极子。电偶极子振动频率与入射光相产生电偶极子。电偶极子振动频率与入射光相同，成为次级光源，向各方向发射光波。同，成为次级光源，向各方向发射光波。光光波波波波长长大大于于粒粒子子直直径径均匀介质（真溶液或纯液体）均匀介质（真溶液或纯液体）散射光各向相同，完全干涉，入射光沿原方向传播散射光各向相同，完全干涉，入射光沿原方向传播透射透射非均匀介质（憎液溶胶）非均匀介质（憎液溶胶）胶粒大小为胶粒大小为 1 1100nm100nm，具光学不均匀性，散射具光学不均匀性，散射光不能完全干涉，可见到散射光光不能完全干涉，可见到散射光丁达尔效应丁达尔效应粒子足够大，同一个

20、粒子的不同部位产生的散射光会发粒子足够大，同一个粒子的不同部位产生的散射光会发生干涉，使散射光减弱生干涉，使散射光减弱内干涉内干涉浓度很大时，不同粒子产生的散射光会发生干涉，使散浓度很大时，不同粒子产生的散射光会发生干涉，使散射光减弱射光减弱外干涉外干涉三、三、经典光散射理论经典光散射理论基本假定基本假定（1 1）散射光强度与时间无关（时间平均值）散射光强度与时间无关（时间平均值）（2 2）弹性碰撞光散射。（散射光与入射光频率相同）弹性碰撞光散射。（散射光与入射光频率相同）1 1、瑞利瑞利(Rayleigh)(Rayleigh)散射定律散射定律基本假定：基本假定：（1 1）粒子为点光源。（粒子

21、为点光源。（无内干涉无内干涉）（2 2）稀溶胶。（）稀溶胶。（无外干涉无外干涉）（3 3）颗粒不导电，且为球形（）颗粒不导电，且为球形（各向同性各向同性）观测距离观测距离观测角度观测角度大气密度的涨落大气密度的涨落引起太阳光引起太阳光的散射，的散射，光散光呈淡蓝色光散光呈淡蓝色VV粒子体积；可测粒子大小粒子体积；可测粒子大小（NN单位体积中的粒子数）单位体积中的粒子数）浊度计原理，测溶胶的浓度浊度计原理，测溶胶的浓度大分子溶剂化程度高，折射率大分子溶剂化程度高，折射率相差不大，相差不大，TyndallTyndall效应弱。效应弱。2 2、其它光散射理论、其它光散射理论RGDRGD理论理论在瑞利

22、光散射公式在瑞利光散射公式中引入校正因子：中引入校正因子：有内干涉。有内干涉。形状因子；不同形状的粒子有不同形式形状因子；不同形状的粒子有不同形式Mie Mie 理论理论用于用于的情况的情况近代光散射理论：近代光散射理论：动态光散射理论；准弹性碰撞理论动态光散射理论；准弹性碰撞理论3 3、超显微镜、超显微镜在暗背景下观测散射光在暗背景下观测散射光四、应用四、应用大分子分子量；扩散系大分子分子量；扩散系数；动力性质；相变；数；动力性质；相变；快速反应动力学。快速反应动力学。一、电动现象一、电动现象1 1、电泳：、电泳：外电场作用下，带电胶粒在介外电场作用下，带电胶粒在介 质中作定向移动质中作定向

23、移动 如如Fe(OH)Fe(OH)3 3溶胶粒子向负极（阴极）溶胶粒子向负极（阴极）迁移，说明胶粒带正电；迁移，说明胶粒带正电；AsAs2 2S S3 3胶粒向胶粒向阳极移动，胶粒带负电。阳极移动，胶粒带负电。2-5 2-5 溶胶的电学性质溶胶的电学性质应应用用显微电泳显微电泳 电泳光散射电泳光散射 凝胶色谱凝胶色谱 静电除尘静电除尘 电泳电镀电泳电镀 2 2、电渗、电渗3 3、流动电势、流动电势外力作用下，使液体在毛细管中流外力作用下，使液体在毛细管中流经多孔膜时，在膜两边产生电势差经多孔膜时，在膜两边产生电势差4 4、沉降电势、沉降电势分散相粒子在分散介质中迅分散相粒子在分散介质中迅速沉降

24、，在液体的表面层与速沉降，在液体的表面层与底层之间产生的电势差底层之间产生的电势差外电场作用下，分散外电场作用下，分散介质通过多孔膜或极介质通过多孔膜或极细的毛细管而运动细的毛细管而运动电场引电场引起运动起运动电泳电泳电渗电渗流动电势流动电势沉降电势沉降电势质点移动，介质静止质点移动，介质静止质点静止，液体移动质点静止，液体移动运动产运动产生电势生电势 胶粒与介质做相对运动时才显示电势胶粒与介质做相对运动时才显示电势电动电势电动电势 胶粒带电符号与分散介质相反胶粒带电符号与分散介质相反 二、固体表面带电的原因二、固体表面带电的原因3 3、溶解带电、溶解带电2 2、晶格取代、晶格取代1 1、粒子

25、表面电离带电粒子表面电离带电 粘土粘土(硅酸铝硅酸铝)晶格中的晶格中的 AlAl3 3被被CaCa2 2 、MgMg2 2 取代，使取代，使粘土晶格带负电。粘土晶格带负电。离子型固体电解质正、负离子溶解量不同，使胶粒带电。如：离子型固体电解质正、负离子溶解量不同，使胶粒带电。如：AgIAgI制备溶胶时，制备溶胶时，Ag+Ag+较小，活动能力强，比较小，活动能力强，比I I-容易脱离晶格容易脱离晶格而进入溶液，使胶粒带负电。而进入溶液，使胶粒带负电。蛋白质：蛋白质：pHpH低低 -NH-NH3 3+带正电；带正电；pHpH高高 -COO-COO-带负电带负电 非离子固体非离子固体如活性炭，吸附如

26、活性炭，吸附H H+、OHOH-、其它离子而带电其它离子而带电李普曼方程李普曼方程表面带负电表面带负电表面不带电表面不带电表面带正电表面带正电从周围环境从周围环境(介质介质)中选择吸附某种离子中选择吸附某种离子4 4、吸附带电吸附带电 离子型晶体离子型晶体法扬斯（法扬斯（FajansFajans)规则规则能与晶体的组成离子形成不溶物或能与晶体的组成离子形成不溶物或难电离化合物的离子优先被吸附。难电离化合物的离子优先被吸附。优先吸附优先吸附Ag+Ag+-定势离子。定势离子。NO-3反离子反离子把把少量少量KI滴入滴入 AgNO3溶液中溶液中制备制备AgI溶胶溶胶AgNOAgNO3 3过量过量KI

27、 KI 过量呢？过量呢？胶粒和介质中电荷如何分布？胶粒和介质中电荷如何分布？电场如何分布？电场如何分布？5 5、非水介质中的带电非水介质中的带电可能的原因：可能的原因：摩擦带电摩擦带电 微量杂质微量杂质 介电常数不同介电常数不同三、三、Helmholz平行板模型平行板模型类似于平板电容器，表面电势与表面电荷类似于平板电容器，表面电势与表面电荷密度密度及介质介电常数及介质介电常数间的关系：间的关系：问题：水化层厚度大于问题：水化层厚度大于，无法解释动电现象，无法解释动电现象四、古依四、古依查普曼（查普曼（Gouy-Chapman)扩散双电层模型扩散双电层模型模模型型 胶粒是带电的，由于静电胶粒是

28、带电的，由于静电引力使反离子在表面周围，引力使反离子在表面周围，又由于分子热运动，使反离又由于分子热运动，使反离子在表面附近呈扩散分布。子在表面附近呈扩散分布。离表面近的一层离表面近的一层紧密层紧密层(内内层层)，厚度，厚度(约几个水分子直径大小，约几个水分子直径大小，因为离子的水化所致因为离子的水化所致)，当固体，当固体(胶粒胶粒)移动时，紧密层随固体一起移动。移动时，紧密层随固体一起移动。外层外层扩散层扩散层，紧密层与扩散层的紧密层与扩散层的界面叫切动面界面叫切动面(滑动面滑动面)。溶胶相对静止时，整个溶胶体系是电中性的。当分散相溶胶相对静止时，整个溶胶体系是电中性的。当分散相粒子和液体介

29、质相对运动时，就会产生电位差，这种电位差粒子和液体介质相对运动时，就会产生电位差，这种电位差叫叫电动电势电动电势。滑动面滑动面区分了区分了0和和。解释了动电现象解释了动电现象电势（电势（电动电势）电动电势）-滑动面与溶液本体间的电势差滑动面与溶液本体间的电势差 可由电泳或电渗实验测定可由电泳或电渗实验测定0表面热力学电势，表面热力学电势，固体表面与溶液本体间的电势差固体表面与溶液本体间的电势差扩散双电层模型扩散双电层模型数数 学学关关系系基本假定基本假定：质点表面是无限大平面，表面电荷均匀分布质点表面是无限大平面，表面电荷均匀分布扩散层内反离子是服从扩散层内反离子是服从Boltzmann分布的

30、分布的点电荷点电荷溶剂介电常数各处相同溶剂介电常数各处相同电势很小时：电势很小时：阿佛加德罗常数阿佛加德罗常数N0I离子强度离子强度表面电荷密度表面电荷密度：对比：对比：具有长度单位具有长度单位波尔兹曼常数波尔兹曼常数扩散双电层厚度扩散双电层厚度（离子氛半径）（离子氛半径）双电层越薄双电层越薄缺陷：缺陷：不能解释不能解释大于大于0或二者不同号现象或二者不同号现象很大很大,很小时很小时,计算结果不合理。计算结果不合理。五、斯特恩（五、斯特恩（Stern)双电层模型双电层模型对古依对古依查普曼模型的修正：查普曼模型的修正：(a)离子有一定大小，异电离子中心与粒离子有一定大小，异电离子中心与粒(b)

31、子表面距离不小于离子半径。子表面距离不小于离子半径。(b)离子与粒子表面之间除静电作用外，离子与粒子表面之间除静电作用外，还有还有Van der Waals吸引作用。吸引作用。紧密层分为两部分：部分反离紧密层分为两部分：部分反离子由静电引力和范德华力共同子由静电引力和范德华力共同作用下紧密吸附在固体表面，作用下紧密吸附在固体表面，约有一、二个分子层的厚度，约有一、二个分子层的厚度，称为称为“特性吸附离子特性吸附离子”，构成，构成Stern层层；由反离子电性中心构；由反离子电性中心构成的平面称为成的平面称为Stern平面平面。模模型型滑动面滑动面 由于离子的溶剂化作用，胶粒由于离子的溶剂化作用，

32、胶粒在移动时，紧密层会结合一定数量在移动时，紧密层会结合一定数量的溶剂分子一起移动，所以滑动面的溶剂分子一起移动，所以滑动面由比由比Stern层略右的曲线表示。层略右的曲线表示。从固体表面到从固体表面到Stern平面，电位平面，电位从从 0直线下降为直线下降为 Stern平面的电势称为平面的电势称为Stern电势电势解解释释现现象象 离子有体积，表面附近反离子数不能超过最大吸附量。离子有体积，表面附近反离子数不能超过最大吸附量。反离子进入反离子进入斯特恩层，可使斯特恩层，可使Stern电势下降。某些高价电势下降。某些高价反反 离子或大反离子（如表面活性剂离子），由于高吸附能离子或大反离子（如表

33、面活性剂离子），由于高吸附能 而大量进入斯特恩层，可使而大量进入斯特恩层，可使Stern电势反号。电势反号。同号大离子因强烈的范德华吸引力可克服静电斥力而同号大离子因强烈的范德华吸引力可克服静电斥力而进入进入Stern层，使层，使Stern电势高于表面电势。电势高于表面电势。数数学学计计算算Stern层内按层内按Helmholz平行板模型计算。平行板模型计算。扩散层可按古依扩散层可按古依查普曼模型计算。查普曼模型计算。电渗电渗电泳电泳流动电势流动电势沉降电势沉降电势六、胶团结构六、胶团结构根据胶粒带电及扩散双电层结构，可推测胶团结构根据胶粒带电及扩散双电层结构，可推测胶团结构NO3-NO3-N

34、O3-NO3-NO3-NO3-NO3-NO3-NO3-NO3-NO3-NO3-（AgI）mAg+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+如把如把 KI KI 滴入滴入 AgNOAgNO3 3溶液中，溶液中，AgNOAgNO3 3过量过量AgIAgI-胶核胶核胶粒胶核胶粒胶核+紧密层紧密层胶团胶核胶团胶核+紧密层紧密层+扩散层扩散层要求：会写胶团结构式要求：会写胶团结构式扩散层扩散层滑动面滑动面胶胶 粒粒胶胶 团团反离子反离子定势离子定势离子胶胶 粒粒滑动面滑动面扩散层扩散层胶胶 团团把把少量少量 AgNOAgNO3 3滴入滴入KI KI 溶液中溶液中,KI,KI过量过量