【正文】 π ( )3r r g? ? ? ???092 ( )r g????? ?斯托克斯 Stokes 方程 據(jù)此可測粒子半徑或溶液粘度 (落球式粘度計(jì) )。 菲克第一定律 Fick’s first law： sddncDAtx??*菲克第一定律只適用于濃度梯度不變的情況。 分散相的折射率 分散介質(zhì)的折射率 大分子溶液因分散相（溶劑化）與分散介質(zhì)的折射率極接近，故乳光效應(yīng)也很弱。 其它分散系也會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象，但遠(yuǎn)不如溶膠顯著，故丁鐸爾效應(yīng)是鑒別溶膠的最簡便的方法。 ∞ 水 水 溶膠 + ? 2022/5/29 膠體化學(xué) 9 電滲析 可以說是一種除鹽技術(shù)，廣泛用于分離提純物質(zhì)，尤以制備純水和處理三廢最受重視。 2022/5/29 膠體化學(xué) 5 1861， 格雷厄姆 Graham(英 )提出： 膠體 colloid——擴(kuò)散慢 、 不易結(jié)晶 、 易成粘稠狀； 晶體 crystal——擴(kuò)散快 、 易結(jié)晶 、 不易成粘稠狀 。 粒子 膜 絲 管 納米 macroscopic mesoscopic microscopic 宏觀 微觀 介觀 2022/5/29 膠體化學(xué) 4 溶膠的 基本特性： 特有的分散程度（高度分散性） 多相不均勻性 聚結(jié)不穩(wěn)定性 熱力學(xué)不穩(wěn)定而動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定。 Thomas Graham (18051869) 2022/5/29 膠體化學(xué) 6 1. 溶膠的制備和凈化 2. 溶膠的光學(xué)性質(zhì) 3. 溶膠的動(dòng)力性質(zhì) 4. 溶膠的電學(xué)性質(zhì)和穩(wěn)定性 5. 乳狀液 6. 懸浮液 7. 泡沫和氣溶膠 8. 大分子溶液 9. 凝膠 * 2022/5/29 膠體化學(xué) 7 第一節(jié) 溶膠的制備和凈化 Preparation and purification of colloids 膠體分散系 1 r 100 nm 粗分散系 r 100 nm (小 )分子分散系 r 1 nm 分散法 大變小 凝聚法 小變大 ① 膠溶法（解膠法）： 新鮮沉淀中加少量穩(wěn)定劑（膠溶劑）后即得溶膠 ② 研磨法： 用于脆而易碎的物質(zhì) ③ 超聲波分散法： 用于制備乳狀液 ④ 電弧法： 用于制備金屬溶膠 ① 化學(xué)凝聚法： 通過化學(xué)反應(yīng)使生成物呈過飽和狀態(tài)，然后粒子再結(jié)合成溶膠 如將 H2S通入足夠稀 As2O3溶液制得 As2S3溶膠；將 FeCl3溶液滴到沸水中水解制得 Fe(OH)3溶膠 ② 物理凝聚法： 蒸氣驟冷、改換溶劑 2022/5/29 膠體化學(xué) 8 最初制備的溶膠常含有過多的電解質(zhì)或其它雜質(zhì)，不利于溶膠的穩(wěn)定，故需凈化處理。 在生物化學(xué)中常用超過濾法測定蛋白質(zhì)、酶、病毒和細(xì)菌分子的大小。現(xiàn)已為電子顯微鏡所取代。 2022/5/29 膠體化學(xué) 16 據(jù)分子運(yùn)動(dòng)論可得 愛因斯坦 布朗平均位移公式 （ 1905） ： 1 / 23 πR TtxLr ????????t 時(shí)間間隔內(nèi)粒子的平均位移 阿伏加德羅常數(shù) 粒子半徑 介質(zhì)粘度 溫度越高、粒子越小、介質(zhì)粘度越小，布朗運(yùn)動(dòng)就越激烈。 導(dǎo)致濃度差，導(dǎo)致擴(kuò)散。 ② 膠粒 表面分子電離 。 電泳現(xiàn)象說明膠粒是帶電的。 電泳和電滲的應(yīng)用： 電泳涂漆、除塵、鍍橡膠、分離蛋白質(zhì)或氨基酸； 電滲脫水 （用于泥土和泥炭的脫水、染料的干燥） 。 nI xNO3 AgI正溶膠： 硅酸溶膠： {[SiO2 xH+ 2nFe(OH)3溶膠： {[Fe(OH)3]m s 電泳速度， m當(dāng) ζ 降為零時(shí)，膠粒不帶電 （等電態(tài)） ，穩(wěn)定性最小。 江河入海處易形成三角洲。 對負(fù)溶膠，一價(jià)陽離子的聚沉能力次序： H+ Cs+ Rb+ NH4+ K+ Na+ Li+ 對正溶膠，一價(jià)陰離子的聚沉能力次序： F Cl Br NO3 I SCN OH 感膠離子序 lyotropic series ③ H+ 和有機(jī)離子都有很強(qiáng)的聚沉能力。 乳化作用： 乳化劑使乳狀液能較穩(wěn)定存在的作用。 ② 中和法： 加入相反類型的乳化劑。 如云霧、煙塵等。) Pz (c) Na+ (zc+x) Na+ (c39。) Pz (c) Na+ (zc+x) Na+ (c39。 c） 時(shí) cR T??改變電解質(zhì)加入量可使大分子溶液的滲透壓在 之間變化。m3） ： 名稱 定義 量綱 意義 相對粘度 1 溶劑與溶劑分子、大分子與溶劑分子、大分子與大分子之間內(nèi)摩擦的反映 增比粘度 1 大分子與溶劑分子、大分子與大分子之間內(nèi)摩擦的反映 比濃粘度 m3有明顯選擇性，如橡膠吸苯，明膠、瓊脂則吸水 . 釋出或吸收液體時(shí)，形狀和體積幾乎都不變，如多數(shù)無機(jī)凝膠。如 %瓊脂溶液冷到 35℃ 即成凍膠。 2022/5/29 膠體化學(xué) 54 凝膠的性質(zhì)： 溶脹： 干燥的彈性凝膠吸液而膨脹。 2022/5/29 膠體化學(xué) 55 凝膠的性質(zhì)： 脫水收縮 (離漿 )： 凝膠在放置老化過程中發(fā)生的特殊分層現(xiàn)象。 里根 Liesegang 環(huán)： 凝膠中所得的層狀或環(huán)狀沉淀。 凝膠 滲出物 脫水收縮 后的凝膠 2022/5/29 膠體化學(xué) 56 凝膠的性質(zhì)： 觸變： 某些凝膠 （如低濃度明膠、細(xì)胞原形質(zhì)、可塑性粘土） 的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，可因機(jī)械力 （如振動(dòng)） 變成有較大流動(dòng)性的溶液態(tài)（稀化），外力解除靜置后又變回凝膠態(tài)（重新稠化）。 具有選擇性，只能吸收親和性很強(qiáng)的液體。如在果膠水溶液中加適量酒精后即成凝膠。 *第九節(jié) 凝膠 Gels 凝膠是膠體的一種存在形式，其中膠?；虼蠓肿踊ハ嗦?lián)結(jié)成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)架間充滿的液體 （在干膠中也可是氣體） 不能自由流動(dòng)，呈 彈性半固體狀態(tài) 。kg1 很稀時(shí)， c→0 時(shí)，其值趨于 [η] 特性粘度 m3 ( 1 ) ~z c RT c RT?2022/5/29 膠體化學(xué) 48 粘度 viscosity： 大分子溶液的 粘度 是它在流動(dòng)過程所存在的 內(nèi)摩擦 的反映 （包括溶劑與溶劑分子之間、大分子與溶劑分子之間、大分子與大分子之間的內(nèi)摩擦） 。x) Cl (x) ? ? 2 2 2B , B , 239。x) Cl (x) 平衡時(shí)， NaCl在膜兩邊的化學(xué)勢相等： N a C l , N a C l ,???左右 N a Cl , N a Cl ,aa?左右 ? ? ? ?+ + N a C l N a C la a a a? ? ?左右設(shè)活度系數(shù)均為 1，則 ? ? ? ?+ + N a C l N a C lc