(精品)第一章 基本概念.ppt

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1、第一章第一章 基本概念基本概念第一节第一节 胶体与表面胶体与表面1.胶体与胶体分散体系胶体与胶体分散体系将颗粒大小在10-610-9m这样的物质（不管其聚集状态是气态、液态还是固态）称为胶体。胶体与其分散在其中的介质组成分散体系。分散体系分散相分散介质烟尘血液原油生金粒牛奶固体颗粒红、白血球，血小板水铜、银动物蛋白、脂肪空气血浆石油金水分散体系的分类依据分散体系的分类依据分散相的大小d分散度D比表面积Asp:单位体积V（或单位质量m）物质所 具有的表面积A或分散体系的分类及性质比较分散体系的分类及性质比较类型类型分散分散相相尺尺寸（寸（m）分散相分散相状态状态举例举例性质比较性质比较均相均相或

2、或多相多相热力热力学稳学稳定性定性扩散速扩散速度度透过透过半透半透膜情膜情况况形成何种溶液形成何种溶液低分子低分子分散体系分散体系10-6粗粒粗粒乳状液、乳状液、悬浮液悬浮液多相多相不稳不稳定定慢慢不透不透过过乳状液、悬浮液乳状液、悬浮液胶体分散体系的分类胶体分散体系的分类 按分散相和分散介质的状态分类按分散相和分散介质的状态分类分散介质分散介质分散相分散相名名 称称举举 例例ggls气溶胶（气溶胶（aerosold）云、雾云、雾烟尘烟尘lgls液溶胶（液溶胶（hydrosols）泡沫泡沫乳状液（牛奶、豆乳状液（牛奶、豆浆）浆）溶胶溶胶sgls固溶胶（固溶胶（solidsols）固体泡沫固体泡

3、沫珍珠珍珠合金，有色玻璃合金，有色玻璃胶体分散体系的分类胶体分散体系的分类 按分散相和分散介质的相互作用按分散相和分散介质的相互作用名名 称称性质比较性质比较举举 例例亲和力大小亲和力大小沉降时带介质的情况沉降时带介质的情况亲液溶胶亲液溶胶大大高分子溶液高分子溶液憎液溶胶憎液溶胶小小溶胶溶胶胶体分散体系的分类胶体分散体系的分类 按分散程度按分散程度d0.2 md0.2 m次微粒子显微粒子微粒子5200nmdba b多参数法多参数法 参数越多，描述粒子形状越准确。但从实验角度和数学处理角度分析也越发困难了。二、平均值二、平均值 由于粒子的多分散性，出现了“平均值”这一概念。注：单分散体系：分散相

4、粒子的化学组成、晶体结构、形状和大小完全一致。多分散体系：分散相粒子的化学组成、晶体结构、形状或或大小完全一致。名名称称符符号号定定义义式式数均重均表面平均体积平均胶体与界面化学中几种常见的平均值胶体与界面化学中几种常见的平均值平均直径平均直径 数均直径 面均直径体均直径平均分子量平均分子量 数均分子量 式中是按照分子量的大小划分的第i级分中的粒子数量，Mi是第i级分中粒子的级标分子量，fi是第i级分内粒子数目占总粒子数的分数。重均分子量 式中ni是第i级分中粒子数量，Mi是第i级分中粒子的级标分子量，Wi为第i级分中粒子总重量。可通过端基分析法、冰点降低法、沸点升高法、渗透压法计算可通过光散

5、射法计算平均分子量平均分子量 Z均分子量 粘均分子量 式中是与溶剂、大分子化合物和温度有关的经验常数。光散色实验中利用zimm图进行计算可通过黏度法进行测定实践与理论均可证明：可见 比值与1的差值越大，标志这个体系越不均匀。不同的实验方法可求出不同的 值。用光散射实验数据求出的是 ，而用渗透压方法求出的是 。对均分散体系 对多分散体系 小结小结相对分子质量的测定方法相对分子质量的测定方法 端基分析法端基分析法了解分子末端所带基团用化学方法测定所含端基的数目计算平均相对分子质量被分析端基的物质的量被分析端基的物质的量每分子中可分析的端基数每分子中可分析的端基数相对分子质量的测定方法相对分子质量的

6、测定方法 渗透压法渗透压法非理想溶液的渗透压作 图，外推至 时有多分散体系代入相对分子质量的测定方法相对分子质量的测定方法 渗透压法渗透压法外推直线至c=0以 对c作图根据y轴截距 求第三节第三节 胶体分散体系的制备方法和净化胶体分散体系的制备方法和净化 一、分散法 用机械、化学等方法使固体的粒子变小。机械分散法球磨机机械分散法机械分散法振动磨机振动磨机机械分散法机械分散法盘式胶磨机盘式胶磨机进料口进料口动磨盘动磨盘静磨盘静磨盘出料口出料口机械分散法优缺点机械分散法优缺点球磨机可以使粒子粉碎至2m；胶体磨可使被粉碎粒子的粒径达到1m。颗粒易聚集长大；成品粒子易受到污染。优点优点缺点缺点气流分散

7、法气流分散法电弧法电弧法 电弧法主要用于制备金、银、铂等金属溶胶。制备过程包括先分散后凝聚两个过程。超声分散法超声分散法 这种方法目前只用来 制备乳状液。体系不易被污染。二、凝聚法二、凝聚法 物理凝聚法：物理凝聚法：将蒸汽状态或溶解状态的分子或离子大小物质通过凝聚的方法而成为胶体尺寸的颗粒。蒸气凝聚法制备钠分散在苯中的分散体系 蒸汽凝聚法蒸汽凝聚法 先将分散相物质和分散介质物质苯加热汽化。汽化后的混合汽体在内含液态空气的管外壁液化和凝固。形成胶体大小的钠分散在固体苯中的固溶胶。溶液过饱和法溶液过饱和法：应用冷却方法或改变溶剂组成的方法，使接近饱和的溶液过饱和或者说使溶质的溶解度降低，而凝聚成溶

8、胶。物理凝聚法物理凝聚法（1 1）蒸气骤冷法）蒸气骤冷法将汞的蒸气通入冷水中就可以得到汞的水溶胶。将硫的乙醇溶液用液态空气冷却可得到硫的乙醇溶胶。物理凝聚法物理凝聚法溶液过饱和法溶液过饱和法（2 2）更换溶剂法:利用物质在不同溶剂中溶解度的显著差别来制备溶胶，而且两种溶剂要能完全互溶。松香易溶于乙醇而难溶于水，将松香的乙醇溶液滴入水中可制备松香的水溶胶。将硫的丙酮溶液滴入90左右的热水中，丙酮蒸发后，可得硫的水溶胶。化学凝聚法化学凝聚法一般沉淀反应一般沉淀反应：将能够生成沉淀物质的两溶液如和稀溶液混合搅拌，生成沉淀，依一种反应组分适当过量而成为稳定剂，制得分别带不同稳定的电荷的溶胶。（1 1）

9、复分解反应）复分解反应（2 2）氧化还原反应）氧化还原反应化学凝聚法化学凝聚法升温强迫水解升温强迫水解 如将FeCl3酸性低浓度水溶液，于100时升温水解：+OHFeCl23HClOFe+32aHClFeOOH+b化学凝聚法化学凝聚法三、溶胶的净化三、溶胶的净化(一）离心清洗一）离心清洗将粒子用纯介质借助于机械震荡或机械搅拌以及超声波使二者充分分散混合，此过程是粒子所吸附的离子和分子解吸的过程。然后在离心场的作用下，分散相粒子沉积于离心管底部，而含有各种杂质离子和分子的分散介质处于离心管上部，弃去上层清液。此过程反复几次可达到清洗的效果。（二）渗析与电渗析（二）渗析与电渗析半透膜(semi-permiable membrane)具有阻止胶粒和大分子通过，却不能阻止离子、小分子通过的功能，因此可利用半透膜对溶胶清洗。胶体粒子的（A）渗析和(B)电渗析净化示意图电动机电动机