北京石油化工學(xué)院物化教研室-wenkub
2023-05-20 23:38:21 本頁(yè)面
【正文】 8 膠體系統(tǒng)的制備及凈化 （ 1） 制備溶膠 必須使分散相粒子的大小落在膠體分散體系的范圍之內(nèi)，并加入適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑。 膠體磨的形式很多，其分散能力因構(gòu)造和轉(zhuǎn)速的不同而不同。在水中加入少量NaOH 作為穩(wěn)定劑。 溶膠的制備 凝聚法 羅金斯基等人利用下列裝置，制備堿金屬的苯溶膠。 例 ，由于溶劑改變，硫在水中的溶解度變小而生成白色渾濁的硫溶膠 例 90℃ 左右的熱水中，丙酮蒸發(fā)后，可得硫的水溶膠 。 凈化的方法主要有 滲析法 。 2020/6/28 北京石油化工學(xué)院 物理化學(xué)教研室 17 電滲析 溶膠的凈化 在外加電場(chǎng)的作用下，加速正負(fù)離子定向運(yùn)動(dòng)的速度，從而加快了滲析的速度。 (1)丁鐸爾效應(yīng) 2020/6/28 北京石油化工學(xué)院 物理化學(xué)教研室 19 2. Rayleigh 公式 ? ? 0222022022422c os1229 InnnnlCVI ??? ???????????＝I ：散射光強(qiáng) ； I0 : 入射光強(qiáng)； V ： 一個(gè)粒子的體積； C ：?jiǎn)挝惑w積中的粒子數(shù)； n : 分散相的折射率； n0：分散介質(zhì)的折射率； ? ：散射角； l : 觀測(cè)距離 對(duì)于非導(dǎo)電的、球形粒子的、稀溶膠系統(tǒng)： 單位體積溶膠的散射強(qiáng)度： 2020/6/28 北京石油化工學(xué)院 物理化學(xué)教研室 20 用光散射的方法觀測(cè)單位體積膠體溶液中粒子的數(shù)目 C 3. 超顯微鏡與粒子大小的測(cè)定 弧光 觀察 顯微鏡 置液器 物鏡 縫隙 凸透鏡 凸透鏡 2020/6/28 北京石油化工學(xué)院 物理化學(xué)教研室 21 由此可計(jì)算粒子的平均大?。海僭O(shè)粒子為球形） 3/1343/)3/4(????????????CrCrmBB???????m: 一個(gè)膠體粒子的質(zhì)量 ?： 一個(gè)粒子的密度 ?B： 單位體積中分散相的質(zhì)量 2020/6/28 北京石油化工學(xué)院 物理化學(xué)教研室 22 （ Brown） 運(yùn)動(dòng) 膠體粒子在介質(zhì)中作無規(guī)則，雜亂無章的運(yùn)動(dòng) 2020/6/28 北京石油化工學(xué)院 物理化學(xué)教研室 23 Brown運(yùn)動(dòng)的本質(zhì) 2020/6/28 北京石油化工學(xué)院 物理化學(xué)教研室 24 EinsteinBrown平均位移公式： 2/13 ??????????? rLR T tx(1) x : t 時(shí)間內(nèi)粒子的平均位移 r : 粒子半徑 ?：分散介質(zhì)粘度 L：阿伏加德羅常數(shù) 2020/6/28 北京石油化工學(xué)院 物理化學(xué)教研室 25 在有濃度梯度存在時(shí)，物質(zhì)粒子因熱運(yùn)動(dòng)而發(fā)生宏觀上的定向遷移。 上式可用于計(jì)算大氣壓力 p 與高度 h 的關(guān)系： RThhMgpp /)(ln 1212 ??????????? 2020/6/28 北京石油化工學(xué)院 物理化學(xué)教研室 31 膠體系統(tǒng)的電學(xué)性質(zhì) 溶膠表面電荷的來源： （ 1）溶膠粒子可選擇性地吸附某種離子而帶電 。 2020/6/28 北京石油化工學(xué)院 物理化學(xué)教研室 32 ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ＋ － ?0 x 缺點(diǎn)： 1)不能解釋表面電勢(shì) ?o 與 ?電勢(shì) 的區(qū)別； 2)不能解釋電解質(zhì)對(duì) ?電勢(shì)的影響 1879年，亥姆霍茲首先提出在固液兩相之間的界面上形成雙電層的概念 1)亥姆霍茲 平板 電容器 模型 雙電層：質(zhì)點(diǎn)表面電荷與周圍介質(zhì)中的反離子構(gòu)成的電層； 表面電勢(shì) ?0：帶電質(zhì)點(diǎn)表面與液體的電位差： ?電勢(shì)：固、液兩相發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的邊界處與液體內(nèi)部的電位差 2020/6/28 北京石油化工學(xué)院 物理化學(xué)教研室 33 1910年，古依和查普曼提出了 擴(kuò)散雙電層理論 2)古依－查普曼 擴(kuò)散雙電層模型 ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ － － － － － － － － － － － － － － 擴(kuò)散層 ?0 電勢(shì) 距離 靜電力 ：使反離子趨向表面 熱擴(kuò)散力：使反離子趨于均勻分布 總結(jié)果： 反離子平衡分布 2020/6/28 北京石油化工學(xué)院 物理化學(xué)教研室 34 古依－查普曼模型的缺點(diǎn)： 1) 沒有給出 ?電位的具體位置及意義 2) 沒有考慮膠粒表面上的固定吸附層 古依和查普曼給出 ?? 距表面 r處的電勢(shì) ?與表面電勢(shì)為 ?0的關(guān)系： ? = ?oe?r 式中 ? 的倒數(shù) ?1 具有雙電層厚度的意義 公式的幾點(diǎn)假設(shè)：
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