【正文】 溶液 半透膜 （只容許溶劑通過(guò)） 滲透壓 p1 p2 滲透壓 ? = p2 – p1 反滲透： 施加外壓，使溶劑分子從溶液一側(cè)透過(guò)半透膜進(jìn)入純?nèi)軇┮粋?cè) 例 金溶膠濃度為 2 g?dm?3,介質(zhì)粘度為 Pa?s。 實(shí)際操作中要考慮流動(dòng)電勢(shì)否則會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。 三 . 溶膠表面雙電層理論 1. 平板雙電層（ Helmholtz亥姆赫茲模型） 模型過(guò)于簡(jiǎn)單 不能區(qū)別表面電勢(shì)與電動(dòng)電勢(shì) 反離子排布 形成內(nèi)多外少的擴(kuò)散狀分布 (符合 Boltzman分布 ) 靜電吸力，向內(nèi)集中 熱運(yùn)動(dòng)，向外擴(kuò)散 ?0 電位 距離 x kx?? e0??反離子 定位離子 滑動(dòng)面 2. 擴(kuò)散雙電層 （ GowyChanman模型） 兩者分界面稱滑動(dòng)面 電動(dòng)電勢(shì) 滑動(dòng)面處電勢(shì) 膠體粒子移動(dòng)時(shí) 近端反離子跟隨移動(dòng) 遠(yuǎn)端反離子不跟隨移動(dòng) 距離 x 3. 吸附擴(kuò)散雙電層 （ Stern模型） 是前二種模型的結(jié)合 定位離子 ?0 ?0 反離子 定位離子 滑動(dòng)面 擴(kuò)散層 ?d Stern 面 滑動(dòng)面內(nèi)離子 ? 滑動(dòng)面外離子 ?0 stern層 平板層反離子 ?d 電解質(zhì)對(duì)雙電層影響 電解質(zhì)對(duì)雙電層影響 (1) 外加電解質(zhì)，反離子進(jìn)入 stern層和擴(kuò)散層 結(jié)果： ?d?， ??，雙電層厚度 ? (2) 過(guò)量反離子可使 ?d電勢(shì)反轉(zhuǎn) (3) 同號(hào)大離子（如表面活性劑）吸附，可使 ?d? x 過(guò)量反離子 x 吸附同號(hào)大離子 Stern模型在數(shù)學(xué)定量處理上還有困難，一般仍用擴(kuò)散雙電層模型處理，只是用 ?d代替 ?0 ?0 ?d ?0 ?d 膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式： [(膠核 )m? n定位離子 ?（ n–x）內(nèi)反離子 ]? x外反離子 四 . 膠團(tuán)結(jié)構(gòu) 定位離子按 Fajans規(guī)則確定 定位離子 Stern面 滑動(dòng)面 膠核 吸附層 擴(kuò)散層 膠粒 膠團(tuán) 例 1 Fe (OH)3溶膠 結(jié)構(gòu)式： 例 2 AgI 溶膠 制備 1： AgNO3 + KI (過(guò)量 ) ?? AgI + KNO3 結(jié)構(gòu)式： [(AgI)m? 制備 2： AgNO3 (過(guò)量 ) + KI ?? AgI + KNO3 結(jié)構(gòu)式： [(AgI)m? 制備： FeCl3 + H2O ?? Fe (OH)3 + H+ + Cl– Fe (OH)3 (部分 ) + H+ ?? FeO+ +H2O [( Fe (OH)3 )m? n FeO+ ? (nx) Cl– ] ? xCl– K+ + I– n I– ? (nx) K+ ]? x K+ （負(fù)溶膠） Ag+ + NO3– n Ag+ ? (nx) NO3– ]? x NO3– （正溶膠 ) 五 . 電泳的測(cè)定 溶膠電動(dòng)電勢(shì)的大小決定其在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度，因而可通過(guò)測(cè)定電泳速度求得 平衡力： F阻 = F電 F電 = q?E （電量 ?電場(chǎng)強(qiáng)度） F阻 = 6?r?v qE= 6?r?v F電 F阻 球形帶電體表面電勢(shì) ? 與電量 q 關(guān)系： rqr041???? ?? rEvrr0641????? ???0真空介電常數(shù) = ?10– 12 C2?m– 2?N– 1 ?r相對(duì)介電常數(shù)（無(wú)單位），水 ?r=81 r q 1. 電泳速度求算電動(dòng)電勢(shì) 球形帶電體表面電勢(shì) ? 與電量 q 關(guān)系： rqr041???? ?? rEvrr0641????? ??動(dòng)電位計(jì)算式： Ev6109r9???????? 受粒子大小和形狀的影響 球形較大，或平板形，或棒形作校正 Evr9 4109???? ???v：電泳速度（ m/s） E：電場(chǎng)強(qiáng)度（ V/m） 2. 電泳實(shí)驗(yàn)方法 界面移動(dòng)電泳： 觀測(cè)溶膠界面在電場(chǎng)中的移動(dòng) 顯微電泳： 顯微鏡下直接對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)定 + – d Pt電極 溶膠 輔助液 第六節(jié) 溶膠的穩(wěn)定性和聚沉作用 一、膠體穩(wěn)定性 穩(wěn)定溶膠的因素 ： （擴(kuò)散力）：擴(kuò)散， Brown運(yùn)動(dòng)，有利穩(wěn)定 粒徑越小、介質(zhì)粘度越大，越使溶膠穩(wěn)定 2. 表面帶電（靜電斥力）： 帶電后的電性斥力，是溶膠穩(wěn)定的主要原因 3. 溶劑化（水化膜斥力 ）：降低表面能，有利穩(wěn)定 4. 添加高分子保護(hù) 熱力學(xué)因素： 高分散度，比表面能大，有自發(fā)聚集傾向 二、 溶膠的聚沉 電解質(zhì)影響溶膠電性，溶膠對(duì)其十分敏感 ? 適量電解質(zhì)是溶膠穩(wěn)定必要條件 適量定位離子使溶膠荷電而穩(wěn)定（制備時(shí)不可凈化過(guò)度） 聚沉原因：反離子壓縮雙電層，使 ?d?， ??， ?=0時(shí)最不穩(wěn)定 聚沉： 溶膠聚結(jié)沉降現(xiàn)象 1．電解質(zhì)對(duì)溶膠穩(wěn)定性的影響 ? 過(guò)多電解質(zhì)使溶膠發(fā)生聚沉 聚沉值：使溶膠聚沉所加的電解質(zhì)的最低濃度 不同電解質(zhì)聚沉能力 (聚沉值 )不同，其規(guī)律 (1) 反離子： 價(jià)數(shù)： 1價(jià) : 2價(jià) : 3價(jià) = 6631:21:1 ????????????同價(jià)：水化半徑越小，越易靠近質(zhì)點(diǎn)，聚沉能力越強(qiáng) (2) 同號(hào)離子： 對(duì)溶膠有穩(wěn)定作用，價(jià)數(shù)越高作用越強(qiáng) (3) 有機(jī)化合物的離子 ：通常有強(qiáng)吸附能力，有很強(qiáng)的聚沉能力 (4) 不規(guī)則聚沉： 溶膠對(duì)高價(jià)反離子強(qiáng)烈吸附的結(jié)果 2．溶膠的相互聚沉作用 帶相反電荷的溶膠互相混合發(fā)生聚沉 (1) 保護(hù)作用： 有足量的大分子化合物 原因：高分子覆蓋溶膠表面可起保護(hù)作用 應(yīng)用：如墨汁，油漆，照相乳劑 (2) 絮凝作用 ： 少量 大分子化合物 原因：大分子的搭橋效應(yīng)、脫水效應(yīng)、電中和效應(yīng) 應(yīng)用：如污水處理，選礦，土壤改造，造紙 優(yōu)點(diǎn)：效率高，絮塊大，沉降快，具選擇性 停靠基團(tuán) 穩(wěn)定基團(tuán) 3．大分子化合物的作用 絮凝：疏松的棉絮狀沉淀 三 . 溶膠穩(wěn)定的 DLVD理論 (1) Van der Walls 引力（遠(yuǎn)程力） (2) 靜電斥力（近程力） 兩者總結(jié)果，形成能壘，是溶膠的穩(wěn)定點(diǎn) H 勢(shì)能 V Vb HV1a ?1. 膠粒之間的作用力和勢(shì)能曲線 HV ?? ?? e20r(1) 溶膠穩(wěn)定性原因： 需克服勢(shì)壘 (2) 表面電勢(shì)對(duì)穩(wěn)定性影響 H 勢(shì)能 V Vb 2． DLVO理論對(duì)溶膠穩(wěn)定性的解釋 HV ?? ?? e20r勢(shì)壘 Vb： 15~20 kJ?mol?1 增加表面電勢(shì)，斥力勢(shì)能 ?，勢(shì)壘高度 ?，有利于穩(wěn)定 (3) 電解質(zhì)對(duì)穩(wěn)定性影響 過(guò)量電解質(zhì)壓縮雙電層， ?值 ?，斥力勢(shì)能 ? ，不利于穩(wěn)定 (4) 反離子價(jià)數(shù)對(duì)穩(wěn)定性影響 總勢(shì)能 V=0時(shí)電解質(zhì)的濃度 c與其價(jià)數(shù) z的關(guān)系： 61zc ?熱運(yùn)動(dòng)： TkB23常溫下 ， ?mol?1 第七節(jié) 乳狀液、泡沫和氣溶膠 一、乳狀液 鑒別類型方法 : 稀釋法 ：能被水相稀釋，為 O/W型；能被油相稀釋，為 W/O型 染色法 ：外相被油性染料染色，為 W/O型； 外相被水性染料染色，為 O/W型； 電導(dǎo)法 ：電導(dǎo)大，為 O/W型；電導(dǎo)小，為 W/O型 類型： 水包油（ O/W）、油包水（ W/O） 1．乳狀液的類型 乳狀液： 不相溶的液體相互分散形成的系統(tǒng) 內(nèi)相： 被分散相 外相： 分散介質(zhì) 水 油 水 油 —— 穩(wěn)定乳劑 (1) 降低界面張力：處于較低能量狀態(tài) (2) 形成界面膜：形成一定機(jī)械強(qiáng)度 (3) 形成雙電層：電性斥力 (4) 固體粉末的穩(wěn)定作用：形成良好界面膜 2．乳化劑的作用 (1) 乳化劑的界面張力： ?膜－水 大，膜向水相彎曲，易形成 W/O型 ?膜－油 大，膜向油相彎曲，易形成 O/W型 (2) 乳化劑的溶解度 油水分配系數(shù)大，易形成 O/W型 油水分配系數(shù)小，易形成 W/O型 (3) 乳化劑的分子構(gòu)型 如非極性的雙碳?xì)滏?，空間障礙大，易形成 W/O型 (4) 油