【正文】 n運(yùn)動(dòng)的本質(zhì) 1905年和 1906年 愛因斯坦（ Einstein)和斯莫魯霍夫斯基（ Smoluchowski)分別闡述了 Brown運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 分子沉降 ? ? grf 031 34 ??? ??ruf ??62 ?如粒子比較大，粒子發(fā)生沉降現(xiàn)象： 所受重力 所受阻力 如平衡時(shí)，粒子以一定的速率沉降 ? ???? gru 0292 ??通過沉降速率可以求粒子大小 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 溶膠的電學(xué)性質(zhì) ? 膠粒帶電的本質(zhì) ? 電動(dòng)現(xiàn)象 （ 2）電滲 （ 3）流動(dòng)電勢(shì) （ 4）沉降電勢(shì) ? 雙電層 ? 動(dòng)電電位 (1) 電泳 Tiselius電泳儀 界面移動(dòng)電泳儀 顯微電泳儀 區(qū)帶電泳 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 膠粒帶電的本質(zhì) （ 1）膠粒在形成過程中， 膠核優(yōu)先吸附某種離子，使膠粒帶電。 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，打開底部活塞，使溶膠進(jìn)入 U型管，當(dāng)液面略高于左、右兩活塞時(shí)即關(guān)上，并把多余溶膠吸走。 整個(gè)雙電層厚度為 ?0 。 當(dāng)粒子相距較大時(shí) ， 主要為吸力 ， 總勢(shì)能為負(fù)值；當(dāng)靠近到一定距離 ， 雙電層重疊 ， 排斥力起主要作用 ， 勢(shì)能升高。 例如，對(duì)于給定的溶膠，異電性離子分別為一、 二、三價(jià)，則聚沉值的比例為： 100 ? ? 即為： 6 6 61 1 1 1 2 3? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?::?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 （ 1） 與膠粒帶相反電荷的離子的價(jià)數(shù)影響最大， 價(jià)數(shù)越高，聚沉能力越強(qiáng)。 A為空心轉(zhuǎn)軸，與 C盤相連，向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)， B盤向另一方向旋轉(zhuǎn)。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 簡(jiǎn)單滲析 溶膠的凈化 * ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 電滲析 為了加快滲析速度，在裝有溶膠的半透膜兩側(cè)外加一個(gè)電場(chǎng) ，使多余的電解質(zhì)離子向相應(yīng)的電極作定向移動(dòng)。 0? ?r? sp?用粘度法測(cè)定摩爾質(zhì)量 當(dāng)溫度、聚合物和溶劑體系選定后，大分子溶液的粘度僅與濃度和聚合物分子的大小有關(guān)。因?yàn)闈B透壓只與粒子的數(shù)量有關(guān)，所以： 22( 1 )z c R T? ???上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 在蛋白質(zhì)鈉鹽的另一側(cè)加入濃度為 的小分子電解質(zhì)，如上圖。 2c 由于大分子 P不能透過半透膜，而 H2O分子可以，所以在膜兩邊會(huì)產(chǎn)生滲透壓。 它的定義是： ?? /1)1(????????????BBBBv MNMNM 1/BBBmMm????? ??????式中 為與溶劑、大分子化合物和溫度有關(guān)的經(jīng)驗(yàn) 常數(shù)。 凈化的方法主要有 滲析法 和 超過濾法 。 這種方法適用于脆而易碎的物質(zhì)，對(duì)于柔韌性的物質(zhì)必須先硬化后再粉碎。 聚沉能力 是 聚沉值的倒數(shù) 。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 膠粒的結(jié)構(gòu) 膠核吸附離子是有選擇性的，首先吸附與膠核中相同的某種離子，用同離子效應(yīng)使膠核不易溶解。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 電滲實(shí)驗(yàn) ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 當(dāng)固體與液體接觸時(shí)，可以是固體從溶液中選擇性吸附某種離子，也可以是固體分子本身發(fā)生電離作用而使離子進(jìn)入溶液，以致使固液兩相分別帶有不同符號(hào)的電荷， 在界面上形成了雙電層的結(jié)構(gòu)。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 電泳（ electrophoresis） 影響電泳的因素有：帶電粒子的大小、形狀；粒子表面電荷的數(shù)目；介質(zhì)中電解質(zhì)的種類、離子強(qiáng)度， pH值和粘度；電泳的溫度和外加電壓等。 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 2022/1/4 Brown運(yùn)動(dòng) (Brownian motion) 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。 （ 3） 熱力學(xué)不穩(wěn)定性 因?yàn)榱Ｗ有?，比表面大，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。 例如：云，牛奶，珍珠 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 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 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 （ 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 。 （ 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 。 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)。 （ 2） 離子型固體電解質(zhì)形成溶膠時(shí)，由于正、負(fù)離子溶解量不同，使膠粒帶電。在管中加入分散介質(zhì)，使兩臂液面等高。 固體表面與液體內(nèi)部的總的電位差即等于熱力學(xué)電勢(shì) ?0 ，在雙電層內(nèi)，熱力學(xué)電勢(shì)呈直線下降。要使粒子聚結(jié)必須克服這個(gè)勢(shì)壘。 （ 2） 與膠粒帶相反電荷的離子就是價(jià)數(shù)相同，其 聚沉能力也有差異。 分散相、分散介質(zhì)和穩(wěn)定劑從空心軸 A處加入，從 C盤與 B盤的狹縫中飛出，用兩盤之間的應(yīng)切力將固體粉碎，可得 1000 nm左右的粒子。溶劑水不斷自動(dòng)更換，這樣可以提高凈化速度。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 以 對(duì) c 作圖，得一條直線，以 對(duì) c作圖得另一條直線。 1c 雖然膜兩邊 NaCl的濃度不等，但達(dá)到膜平衡時(shí) NaCl在兩邊的化學(xué)勢(shì)應(yīng)該相等，即： 膜平衡的三種情況 （ 3） 外加電解質(zhì)時(shí)的大分子溶液 ( Na C l , Na C l ,?? ?左） （ 右） 達(dá)到膜平衡時(shí)（如下圖），為了保持電中性，有相同數(shù)量的 Na+ 和 Cl擴(kuò)散到了左邊。 （ 1） 不電離的大分子溶液 12c R T? ? 其中 是大分子溶液的濃度。 設(shè) B組分的分子質(zhì)量為 mB， 則質(zhì)均摩爾質(zhì)量的定義為： ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 Z均摩爾質(zhì)量 Mz ?????BBBz ZMZMBBB MmZ ?BBB MNm ? 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： ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 粘均摩爾質(zhì)量 Mv 用粘度法測(cè)定的摩爾質(zhì)量稱為粘均摩爾質(zhì)量。 少量電解質(zhì)可以作為溶膠的穩(wěn)定劑，但是過多的電解質(zhì)存在會(huì)使溶膠不穩(wěn)定，容易聚沉，所以必須除去。 （ 2） 凝聚法 使分子或離子聚結(jié)成膠粒 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 溶膠的制備 研磨法 用機(jī)械粉碎的方法將固體磨細(xì)。從已知的表值 可見，對(duì)同一溶膠，外加電解質(zhì)的離子 價(jià)數(shù)越低，其聚沉值越大。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2022/1/4 膠粒的結(jié)構(gòu) 膠粒的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，先有一定量的難溶物分子聚結(jié)形成膠粒的中心，稱為 膠核 ； 然后膠核選擇性的吸附穩(wěn)定劑中的一種離子，形成緊密吸附層；由于正、負(fù)電荷相吸，在緊密層外形成反號(hào)離子的包圍圈，從而形成了帶與緊密層相同電荷的 膠粒 ； 膠粒與擴(kuò)散層中的反號(hào)離子，形成一個(gè)電中性的 膠團(tuán) 。 如果多孔膜吸附陰離子，則介質(zhì)帶正電，通電時(shí)向陰極移動(dòng)；反之，多孔膜吸附陽離子，帶負(fù)電的介質(zhì)向陽極移動(dòng)。在外電場(chǎng)作用下，膠粒和介質(zhì)分別向帶相反電荷的電極移動(dòng)，就產(chǎn)生