【正文】 。 3. 黏均摩爾質(zhì)量 Mv 用黏度法測(cè)定的摩爾質(zhì)量稱為黏均摩爾質(zhì)量。 一些有機(jī)化合物的離子都具有 很 強(qiáng)的吸附能力 ，所以有很 強(qiáng)的聚沉能力。 影響溶膠穩(wěn)定性的其他因素 2. 高分子化合物的影響 （ 1） 敏化作用 將少量大分子溶液加入憎液溶膠，就可以促使溶膠聚沉的現(xiàn)象稱為 敏化作用 。 ? 膠粒帶相同的電荷，同性電荷相斥，使膠粒不易相互靠近，兩個(gè)膠粒要合并必須克服一個(gè)勢(shì)能壘 電勢(shì)越大，勢(shì)能壘也就越高，這也就是制備溶膠時(shí)必須加少量電解質(zhì)作為穩(wěn)定劑的原因 ? 電解質(zhì)對(duì)溶膠穩(wěn)定性的影響 1. DLVO 理論 兩個(gè)前蘇聯(lián)科學(xué)家和兩個(gè)荷蘭科學(xué)家分別從理論上闡明了溶膠的穩(wěn)定性及外加電解質(zhì)的影響，后來(lái)人們以他們名字的第一個(gè)字母稱為 DLVO 理論 在膠粒相距較遠(yuǎn)時(shí)，主要以 van der Waals引力為主 當(dāng)膠?？拷诫p電層重疊時(shí)，主要以排斥力為主，形成一個(gè)勢(shì)能壘 DLVO 理論對(duì)這些作用能進(jìn)行計(jì)算，從理論上說(shuō)明了聚沉值與使溶膠聚沉的電解質(zhì)反號(hào)離子電價(jià)之間的關(guān)系。 在重力場(chǎng)的作用下，帶電的分散相 粒子 ，在分散介質(zhì)中 迅速沉降 時(shí)，使底層與表面層的粒子濃度懸殊，從而產(chǎn)生電勢(shì)差，這就是 沉降電勢(shì) 。ckel公式計(jì)算電泳速率，即 6Eu ????? 可見(jiàn)，電泳速率 u 受介質(zhì)的黏度和介電常數(shù)的影響，受電場(chǎng)強(qiáng)度的影響，也受動(dòng)電電勢(shì)的影響。 Gouy和 Chapman提出的 擴(kuò)散雙電層模型 如下所示。 凝膠電泳的分辨率極高。 電泳 區(qū)帶 電泳 區(qū)帶電泳實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)便、易行，樣品用量少，分離效率高，是分析和分離蛋白質(zhì)等的生物膠體的基本方法。 電泳 膠粒帶電的原因 (3) 電離 又如， 蛋白質(zhì)分子 有許多羧基和胺基，在 pH較高 的溶液中，離解生成 P–COO 而 負(fù)帶電 ；在 pH較低的溶液中，生成 PNH3+而 帶正電 。電泳和電滲是因電而動(dòng)。 （ 2） 間接推測(cè)膠粒的形狀和不對(duì)稱性。 超顯微鏡觀察的不是膠粒本身，而是觀察膠粒發(fā)出的散射光。 Tyndall效應(yīng)實(shí)際上已成為 判別溶膠與分子溶液的最簡(jiǎn)便的方法 。 （ 1）當(dāng)光束通過(guò) 粗分散系統(tǒng) ，由于粒子大于入射光的波長(zhǎng)，主要發(fā)生 反射 ，系統(tǒng)呈現(xiàn)混濁。由于憎液溶膠不穩(wěn)定，濃度不能太大，所以測(cè)出的滲透壓及其他依數(shù)性質(zhì)都很小。 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)。 后來(lái)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。 HCl1. 滲析法 簡(jiǎn)單滲析 利用濃差，多余的電解質(zhì)離子不斷向膜外滲透 如將裝有溶膠的半透膜容器不斷旋轉(zhuǎn)，可以加快滲析速度。 在水中加入少量 NaOH 作為穩(wěn)定劑。 分散相、分散介質(zhì)和穩(wěn)定劑從空心軸 A處加入，從 C盤(pán)與B盤(pán)的狹縫中飛出，用兩盤(pán)之間的應(yīng)切力將固體粉碎。 用化學(xué)或物理方法，將分子或離子凝聚成一定粒度的膠粒。 親液溶膠是熱力學(xué)上穩(wěn)定、可逆的系統(tǒng)。當(dāng)分散相為固體或液體時(shí)，形成氣 固或氣 液溶膠 B. 氣 固溶膠 如青煙，含細(xì)塵的空氣 A. 氣 液溶膠 如霧，某些云 沒(méi)有氣 氣溶膠 ，因?yàn)椴煌臍怏w混合后是單相均一系統(tǒng)，不屬于膠體范圍。通常把這種系統(tǒng)稱為真溶液，如 CuSO4水溶液。也有的將 1 ~ 1000 nm的粒子歸入膠體范疇。 這是膠體分散系統(tǒng)中主要研究的內(nèi)容。 3. 按膠體分散系統(tǒng)的性質(zhì)分類 （ 3）締合膠體 由表面活性物質(zhì)締合 形成膠束 ，分散在介質(zhì)中，膠束半徑已落在膠體粒子范圍內(nèi)。 （ 1） 膠體磨 這方法適用于 脆而易碎的物質(zhì) ，對(duì)柔韌性的物質(zhì)必須先硬化后再粉碎。 （ 3） 電弧法 電弧法主要用于制備金、銀、鉑等金屬溶膠。 這種穩(wěn)定劑一般是某一過(guò)量的反應(yīng)物 憎液溶膠的制備 例如，硫化砷溶膠的制備 又如，用水解反應(yīng)制氫氧化鐵溶膠 穩(wěn)定劑是略過(guò)量的反應(yīng)物硫化氫 FeCl3 (稀 )+3H2O (熱 ) = Fe(OH)3 (溶膠 )+3HCl 穩(wěn)定劑是反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的 FeO+ 2 3 2 3 3A s O ( s) 3 H O ( l ) 2 H A sO? ??? 3 3 2 2 3 22 H A sO 3 H S A s S ( ) 6 H O ( l )? ??? ?溶膠 憎液溶膠的制備 （ 2） 物理凝聚法 蒸氣凝聚法 例如，將汞蒸氣通入冷水中，可獲得汞的水溶膠 在加熱汞時(shí)生成的少量氧化物作為穩(wěn)定劑 更換溶劑法 例如 , 松香易溶于乙醇而難溶于水，將松香的乙醇溶液滴入水中可制備松香的水溶膠 。 溶膠的凈化 2HO2HO溶膠 溶膠的凈化 電滲析 為了加快滲析速度，在半透膜的兩側(cè)外 加電場(chǎng) 溶膠的凈化 使多余的電解質(zhì)離子向相應(yīng)的電極作定向移動(dòng) 溶劑水不斷自動(dòng)更換，這樣可以提高凈化速度 2HO2HO2HO2HO? ?溶膠 用 半透膜作濾紙 ，利用吸濾或加壓的方法使膠粒與含有雜質(zhì)的介質(zhì)在壓差作用下迅速分離。 動(dòng)力性質(zhì) 1. Brown運(yùn)動(dòng) 1903年發(fā)明了 超顯微鏡 ，為研究布朗運(yùn)動(dòng)提供了物質(zhì)條件。 是在觀察時(shí)間 t內(nèi)粒子沿 x軸方向的平均位移； x 動(dòng)力性質(zhì) 2. 擴(kuò)散與滲透壓 Einstein 對(duì)球形粒子導(dǎo)出了膠粒在時(shí)間 t內(nèi) ,平均位移與擴(kuò)散系數(shù) D之間的定量關(guān)系 12( 2 )x D t?123R T txLr?????????因?yàn)? 這就是 EinsteinBrown 位移方程。 這種平衡稱為 沉降平衡 。 光學(xué)性質(zhì) 光散射現(xiàn)象 （ 3）當(dāng)光束通過(guò) 分子溶液時(shí) ，由于溶液十分均勻，散射光因相互干涉而完全抵消， 看不見(jiàn)散射光。所以可見(jiàn)光中，藍(lán)、 紫色光散射作用強(qiáng)。如果溶液中沒(méi)有膠粒，視野將是一片黑暗。粒子大小不同，散 射光的強(qiáng)度也不同。 膠核優(yōu)先吸附與膠核本身結(jié)構(gòu)或組成相似的離子，利用同離子效應(yīng)保護(hù)膠核不被溶解。 研究電泳的實(shí)驗(yàn)方法很多，根據(jù)溶膠的量和性質(zhì)的不同，可以采用不同的電泳儀。 電泳 區(qū)帶 電泳 —— 紙上電泳 用濾紙作為支持物的電泳稱為紙上電泳 先將一厚濾紙條在一定 pH的緩沖溶液中浸泡，取出后兩端夾上電極，在濾紙中央滴少量待測(cè)溶膠 電泳速度不同的各組分即以不同速度沿紙條運(yùn)動(dòng) 電泳 區(qū)帶 電泳 —— 紙上電泳 經(jīng)一段時(shí)間后，在紙條上形成距起點(diǎn)不同距離的區(qū)帶，區(qū)帶數(shù)等于樣品中的組分?jǐn)?shù)。 電泳 顯微 電泳儀 該方法簡(jiǎn)單、快速，膠體用量少，可以在膠粒所處的環(huán)境中直接觀察和測(cè)定電泳速度和電動(dòng)電勢(shì)。 在 AB線以左的部分稱為緊密層，以右至本體溶液部分稱為擴(kuò)散層。 電滲方法有許多實(shí)際應(yīng)用，如溶膠凈化、海水淡化、泥炭和染料的干燥等。 溶膠的穩(wěn)定性和聚沉作用 1. 溶膠的穩(wěn)定性 3. 影響溶膠穩(wěn)定性的其他因素 2. 電解質(zhì)對(duì)溶膠穩(wěn)定性的影響 溶膠的穩(wěn)定性 (1) Brown 運(yùn)動(dòng) 由于溶膠粒子小， Brown運(yùn)動(dòng)激烈，在重力場(chǎng)中不易沉降，使溶膠具有 動(dòng)力穩(wěn)定性 。 聚沉能力 定性地判斷電解質(zhì)對(duì)溶膠穩(wěn)定性的影響 與 聚沉值的次序剛好相反， 聚沉值越大的電解質(zhì)，聚沉能力越弱；反之，聚沉值越小的電解質(zhì)，其聚沉能力越強(qiáng)。 影響溶膠穩(wěn)定性的其他因素 2. 高分子化合物的影響 （ 2） 保護(hù)作用 將較多量的大分子溶液加入憎液溶膠，可以保護(hù)溶膠不被聚沉，這種現(xiàn)象稱為大分子溶液對(duì)溶膠的 保護(hù)作用 ； 大分子吸附在憎液溶膠膠粒的周圍，使膠粒不能直接接觸，可以保護(hù)溶膠不被聚沉。 合成的功能高分子材料： 如光敏高分子、導(dǎo)電性高 分子、醫(yī)用高分子和高分子膜等 天然大分子： 如淀粉、蛋白質(zhì) 、纖維素、核酸 和各種生物大分子等。 ?? *4. Z均摩爾質(zhì)量 Mz BBBzZMMZ?? ? ??B B BZ m M?B B Bm n M? 在光散射法中利用 Zimm圖從而計(jì)算的高分子摩爾質(zhì)量稱為 Z均摩爾質(zhì)量，它的定義是 式中： 大分子溶液的黏度 設(shè)純?nèi)軇┑酿ざ葹? ，大分子溶液的黏度為 ，兩者不同的組合得到不同的黏度表示方法： 0? ?r 0/? ? ?? 1. 相對(duì)黏度 0s p r01??????? ? ? 2. 增比黏度 0sp01/ cc??????? 3. 比濃黏度 sp r00ln[]l im l imcccc? ?????? 4. 特性黏度 (這節(jié)內(nèi)容在教材中已刪除，僅供需要的教師參考 ) 大分子溶液的黏度 特性黏度 是幾種黏度中最能反映溶質(zhì)分子本性的一種物理量，由于它是外推到無(wú)限稀釋時(shí)溶液的性質(zhì)，已消除了大分子之間相互作用的影響 ，而且代表了無(wú)限稀釋溶液中，單位濃度大分子溶液黏度變化的分?jǐn)?shù)。大分子離子不能透過(guò)半透膜，而解離出的小離子和雜質(zhì)電解質(zhì)離子可以。 帶電粒子在膜兩邊的不均勻分布會(huì)產(chǎn)生膜電勢(shì)，會(huì)影響滲透壓的數(shù)值，導(dǎo)致所測(cè)的摩爾質(zhì)量不準(zhǔn)。 大部分無(wú)機(jī)凝膠是剛性凝膠， 一旦被破壞，不能復(fù)原。這種方法既適用于親液溶膠，也適用于憎液溶膠。無(wú)限溶脹至最終形成溶膠 凝膠溶脹時(shí)對(duì)溶劑的選擇比較專一 凝膠的性質(zhì) 2. 凝膠的脫液收縮 凝膠在老化時(shí)會(huì)滲出一些液體，凝膠本身體積收縮，稱為凝膠的 脫液收縮作用或離漿作用 滲出的液體是大分子的稀溶液。 納米技術(shù)的概念 UV Vis IR FIR 150 400 800 /nm 紫外 可見(jiàn)光 紅外 遠(yuǎn)紅外 ?納米材料 1 ~ 100 nm H 原子半徑約 nm 納米技術(shù)研究的顆粒粒徑一般為 ~100 nm，即從由單個(gè)原子或數(shù)個(gè)原子組成的小分子，到由幾百個(gè)原子甚至上千個(gè)原子組成的蛋白分子等。 5 nm 180 m2/g 50% 2 nm 450 m2/g 80% 1 nm 900 m2/g 99% 納米材料的特性 （ 3）量子尺寸效應(yīng) 隨著粒徑的減小，電子能級(jí)由準(zhǔn)連續(xù)的能級(jí)變?yōu)殡x散能級(jí)。 這種織物不沾油、不沾水，永遠(yuǎn)保持潔