【正文】 一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 分散體系分類 分類體系通常有三種分類方法： ?分子分散體系 ?膠體分散體系 ?粗分散體系 按分散相粒子的大小分類： 按分散相和介質(zhì)的聚集狀態(tài)分類： ?液溶膠 ?固溶膠 ?氣溶膠 按膠體溶液的穩(wěn)定性分類： ?憎液溶膠 ?親液溶膠 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 （ 1） 按分散相粒子的大小分類 分散相與分散介質(zhì)以分子或離子形式彼此混溶，沒有界面，是 均勻的單相 ，分子半徑大小在 109 m以下 。當(dāng)分散相為 固體或液體時(shí)，形成氣 固或氣 液溶膠， 但沒有 氣 氣溶膠 ，因?yàn)椴煌臍怏w混合后是單相均一 體系，不屬于膠體范圍 . 固溶膠 如煙，含塵的空氣 液溶膠 如霧，云 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 （ 3） 按膠體溶液的穩(wěn)定性分類 半徑在 1 nm~100 nm之間的難溶物固體粒子 分散在液體介質(zhì)中，有很大的相界面，易聚沉， 是熱力學(xué)上的不穩(wěn)定體系。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 膠粒的形狀 作為憎液溶膠基本質(zhì)點(diǎn)的膠粒 并非都是球形 ，而膠粒的形狀對(duì)膠體性質(zhì)有重要影響。 分子溶液 十分均勻，這種散射光因相互干涉而完全抵消， 看不到散射光 。 ，則散射作 用亦愈顯著。如果溶液中沒有膠粒，視野將是一片黑暗。 后來又發(fā)現(xiàn)許多其它物質(zhì)如煤、 化石、金屬等的粉末也都有類似的現(xiàn)象。 認(rèn)為 Brown運(yùn)動(dòng)是分散介質(zhì)分子以不同大小和不同方向的力對(duì)膠體粒子不斷撞擊而產(chǎn)生的，由于受到的力不平衡，所以連續(xù)以不同方向、不同速度作不規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 如圖所示，在 CDFE的桶內(nèi)盛溶膠，在某一截面 AB的兩側(cè)溶膠的濃度不同， C1C2。 高度分布定律 如圖所示，設(shè)容器截面積為 A，粒子為球型，半徑為 r， 粒子與介質(zhì)的密度分別為 和 ，在 x1和 x2處單位體積的粒子數(shù)分別 N1， N2， 為滲透壓， g為重力加速度。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 電動(dòng)現(xiàn)象 （ 2）電離 對(duì)于可能發(fā)生電離的大分子的溶膠而言，則膠粒帶電主要是其本身發(fā)生電離引起的。這是因動(dòng)而產(chǎn)生電。 沉降電勢(shì)和流動(dòng)電勢(shì) 這種因液體流動(dòng)而產(chǎn)生的電勢(shì)稱為 流動(dòng)電勢(shì) 。最早于 1879年 Helmholz提出 平板型模型 ； 雙電層（ double layer) 1910年 Gouy和 1913年 Chapman修正了平板型模型，提出了 擴(kuò)散雙電層模型 ； 后來 Stern又提出了 Stern模型 。通常在油中 加入有機(jī)電解質(zhì) ，增加介質(zhì)電導(dǎo)，降低沉降電勢(shì)。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 電動(dòng)現(xiàn)象 1807年，列斯（ Peiic）曾用兩支無底的玻璃管插在潮濕的黏土上，管底墊上一層洗凈的沙，管中加上蒸餾水，使兩管水面相平。 當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)分子所帶的凈電荷為零時(shí)，這時(shí)介質(zhì)的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。 這種平衡稱為 沉降平衡 。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 膠粒的擴(kuò)散 膠粒也有熱運(yùn)動(dòng)，因此也具有擴(kuò)散和滲透壓。 其運(yùn)動(dòng)激烈的程度不隨時(shí)間而改變，但 隨溫度的升高而增加。 （ 4） 觀察膠粒的布朗運(yùn)動(dòng) 、電泳、沉降和凝聚等 現(xiàn)象。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 超顯微鏡的類型 狹縫式 照射光從碳弧光源射擊，經(jīng)可調(diào)狹縫后，由透鏡會(huì)聚，從側(cè)面射到盛膠體溶液的樣品池中。入 射光波長愈短，散射愈顯著。 （ 3）當(dāng)光束通過 分子溶液 ，由于溶液十分均勻，散射光因相互干涉而完全抵消， 看不見散射光 。 （ 3） 熱力學(xué)不穩(wěn)定性 因?yàn)榱Ｗ有。缺砻娲?，表面自由能高，是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，有自發(fā)降低表面自由能的趨勢(shì)，即小粒子會(huì)自動(dòng)聚結(jié)成大粒子。當(dāng)分散 相為不同狀態(tài)時(shí)，則形成不同的液溶膠： 固溶膠 如油漆， AgI溶膠 液溶膠 如牛奶，石油原油等乳狀液 氣溶膠 如泡沫 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 （ 2）按分散相和介質(zhì)聚集狀態(tài)分類 將固體作為分散介質(zhì)所形成的溶膠。 接觸角的大小可以用實(shí)驗(yàn)測(cè)量，也可以用公式計(jì)算： ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 物理化學(xué)電子教案 —第五章 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 ? 膠體及其基本特性 第十三章 膠體分散體系和大分子溶液 ? 溶膠的制備與凈化 ? 溶膠的動(dòng)力性質(zhì) ? 溶膠的光學(xué)性質(zhì) ? 溶膠的電學(xué)性質(zhì) ? 溶膠的穩(wěn)定性和聚沉作用 ? 大分子概說 ? Donnan平衡 ? 乳狀液 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 膠體及其基本特性 分散相與分散介質(zhì) 分散體系分類 （ 1） 按分散相粒子的大小分類 （ 2） 按分散相和介質(zhì)的聚集狀態(tài)分類 （ 3） 按膠體溶液的穩(wěn)定性分類 憎液溶膠的特性 膠粒的形狀 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 分散相與分散介質(zhì) 把一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中就構(gòu)成分散體系。 ? 在一定溫度下，當(dāng)吸附達(dá)到平衡時(shí)，氣體的吸附量等 于各層吸附量的總和。 q 較大時(shí)， Langmuir吸附等溫式不適用。他在推導(dǎo)該公式的過程引入了兩個(gè)重要假設(shè)： (1) 吸附是單分子層的； (2) 固體表面是均勻的，被吸附分子之間無相互作用。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 吸附等溫線的類型 (Ⅲ) 這種類型較少見。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 吸附等溫線 保持溫度不變，顯示吸附量與比壓之間的關(guān)系曲線稱為吸附等溫線。 總之： 化學(xué) 吸附相當(dāng)與吸附劑表面分子與吸附質(zhì)分子 發(fā)生了化學(xué)反應(yīng) ，在紅外、紫外 可見光譜中會(huì)出現(xiàn)新的特征吸收帶。 ，吸附速率并不因溫度的升高而 變快。 為了測(cè)定固體的比表面，常用的吸附質(zhì)有： 氮?dú)?、水蒸氣、苯或環(huán)己烷的蒸汽等 。 泡沫浮到水面后被去除，潔凈表面被活性劑分子占領(lǐng)。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 表面活性劑的重要作用 一種或幾種液體以大于 107m直徑的液珠分散在另一不相混溶的液體之中形成的 粗分散 體系稱為乳狀液。 HLB值 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 | |———| |——| |——| |——| | 石蠟 W/O乳化劑 潤濕劑 洗滌劑 增溶劑 | |————| 聚乙二醇 O/W乳化劑 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 表面活性劑的重要作用 表面活性劑的用途極廣，主要有五個(gè)方面： 表面活性劑可以降低液體表面張力，改變接觸角的大小，從而達(dá)到所需的目的。 隨著親水基不同和濃度不同，形成的膠束可呈現(xiàn) 棒狀 、 層狀或球狀等 多種形狀。HCl 伯胺鹽 CH3 | RNHCl 仲胺鹽 | H CH3 | RNHCl 叔胺鹽 | CH3 CH3 | RN+CH3Cl 季胺鹽 | CH3 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 常用表面活性劑類型 兩性表面活性劑 RNHCH2CH2COOH 氨基酸型 CH3 | RN+CH2COO 甜菜堿型 | CH3 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 常用表面活性劑類型 R(C6H4)O(C2H4O)nH 烷基酚聚氧乙烯醚 非離子表面活性劑 R2N(C2H4O)nH 聚氧乙烯烷基胺 RCONH(C2H4O)nH 聚氧乙烯烷基酰胺 RCOOCH2(CHOH)3H 多元醇型 RO(CH2CH2O)nH 脂肪醇 聚氧乙烯醚 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 表面活性劑效率和有效值 表面活性劑效率 使水的表面張力明顯降低所需要的 表面活性劑的濃度 。做 Γ c 曲線，稱吸附等溫線。 （如牛奶加工成奶粉）， 采取 “ 噴霧干燥 ” 法原理 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 練習(xí)題 4. 在一個(gè)底部為光滑平面、抽成真空的玻璃容器中， 放有大小不等的圓球形小汞滴，如圖，試問經(jīng)長時(shí) 間的恒溫放置之后，將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 液體界面的性質(zhì) 溶液的表面張力 Gibbs吸附公式 正吸附和負(fù)吸附 兩親分子在氣液界面上的定向排列 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 溶液的表面張力 當(dāng)溶劑中加入溶質(zhì)成為溶液后，比之純?nèi)軇?，溶液的表面張力?huì)發(fā)生改變，或者升高或者降低。=rlgh 一般式： 2σ cosq/R=?rgh ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 附加壓力與毛細(xì)管中液面高度的關(guān)系 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 拉普拉斯公式的應(yīng)用 1. 肥皂泡實(shí)驗(yàn)結(jié)果 在三通活塞的兩端涂上肥皂液，關(guān)閉右端通路，在左端吹一個(gè) 大泡，然后關(guān)閉左端，在右端吹一個(gè)小泡。 2 39。1211()PRRs???上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 YoungLaplace特殊式的推導(dǎo) (1)在毛細(xì)管內(nèi)充滿液體，管端有半徑為 R’ 的球狀液滴與之平衡。由于環(huán)上每點(diǎn)兩邊的表面張力都與凹形的液面相切，大小相等，但不在同一平面上，所以會(huì) 產(chǎn)生一個(gè)向上的合力。 (金屬鍵 ) (離子鍵 ) (極性共價(jià) 鍵 ) (非極性共價(jià)鍵 ) s s ss兩種液體間的界面張力，界于兩種液體表面張力之間。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 表面張力（ surface tension） （ a） （ b） ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 界面張力與溫度的關(guān)系 溫度升高，界面張力下降，當(dāng)達(dá)到臨界溫度 Tc時(shí)，界面張力趨向于零。由于金屬框上的肥皂膜的表面張力作用，可滑動(dòng)的邊會(huì)被向上拉，直至頂部。 dWA?s?式中 為比例系數(shù)，它 在數(shù)值上等于當(dāng) T， P及組成恒定的條件下，增加單位表面積時(shí)所必須對(duì)體系做的可逆非膨脹功。 這種作用力使表面有自動(dòng)收縮到最小的趨勢(shì)，并使表面層顯示出一些獨(dú)特性質(zhì)， 如表面張力、表面吸附、毛細(xì)現(xiàn)象、過飽和狀態(tài)等。?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 物理化學(xué)電子教案 —第四章 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 第四章 界面現(xiàn)象 ? 表面吉布斯自由能和表面張力 ? 彎曲表面下的附加壓力和蒸氣壓 ? 液體界面的性質(zhì) ? 液 固界面現(xiàn)象 ? 表面活性劑及其作用 ? 固體表面的吸附 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/10/5 表面吉布斯自由能和表面張力 ?表面和界面 ?界面現(xiàn)象的本質(zhì) ?比表面 ?分散度與比表面 ?表面功 ?表面自由能 ?表面張力 ?界面張力與溫度的關(guān)系 ?影響表面張力的因素 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回