【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的。 影響因素： 膠粒大小、形狀、電荷數(shù)，電解質(zhì)種類、離子強(qiáng)度、 pH值、溫度、場(chǎng)強(qiáng)。 室溫下，膠粒的運(yùn)動(dòng)速度與一般離子的（ 6 106 ms1）相近。 說明膠粒所帶電量相當(dāng)大，否則質(zhì)量比離子大得多的膠粒不可能具有與一般離子相近的運(yùn)動(dòng)速度。 電泳： 2022/5/29 膠體化學(xué) 25 電泳觀察的是膠粒的運(yùn)動(dòng)。 如果在多孔膜 （或極細(xì)毛細(xì)管） 兩側(cè)施加外電場(chǎng)，則可觀察到分散介質(zhì)通過多孔膜而定向流動(dòng)，即固相不動(dòng)而液相移動(dòng)。 電滲： 電滲現(xiàn)象說明分散介質(zhì)也是帶電的。 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） 。 血清蛋白分離 白蛋白 球蛋白 + ? 2022/5/29 膠體化學(xué) 26 例 1： 貯油罐中通常要加入少量有機(jī)電解質(zhì)，否則有爆炸的危險(xiǎn)。 因油中常含水，形成油包水乳狀液，水滴帶電荷，進(jìn)入油罐后，由于重力作用下沉，產(chǎn)生一定沉降電勢(shì)，給油罐帶來危險(xiǎn)。加入有機(jī)電解質(zhì)，可增加油的電導(dǎo)，減小沉降電勢(shì)，防止事故發(fā)生。 例 2： 輸油管和運(yùn)送有機(jī)液體的管道要接地。 在用泵輸送石油或其它碳?xì)浠衔飼r(shí)，由于壓差迫使液體流動(dòng)，在擴(kuò)散層和管道表面會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)電勢(shì)，在高壓下會(huì)產(chǎn)生火花。為防止事故發(fā)生，須將管道接地。 2022/5/29 膠體化學(xué) 27 膠團(tuán)結(jié)構(gòu) micellar structure（雙電層 double layer） ： 以 AgI負(fù)溶膠為例，其膠團(tuán)結(jié)構(gòu) 示意圖： K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ I I I I I I I I [AgI]m 膠核 電位離子 反離子 吸附層 膠粒 擴(kuò)散層 膠團(tuán) 寫成 結(jié)構(gòu)式： { [AgI]m nI (nx)K+ }x xK+ 吸附層 /緊密層 /Stern層 擴(kuò)散層 電位離子 反離子 膠粒 膠核 膠團(tuán) 溶膠：所有膠團(tuán)和膠團(tuán)間液體構(gòu)成的整體。 膠粒是荷電的，膠團(tuán)、溶膠是電中性的。 正 （負(fù)） 溶膠是指膠粒帶正 （負(fù)） 電。 2022/5/29 膠體化學(xué) 28 其它溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式： {[AgI]m nAg+ (nx)NO3}x+ xNO3 AgI正溶膠： 硅酸溶膠： {[SiO2yH2O]m nSiO32 2(nx)H+}2x 2xH+ {[SiO2yH2O]m SiO32 (nx)H+}x xH+ 2nFe(OH)3溶膠： {[Fe(OH)3]m nFeO+ (nx)Cl}x+ xCl 書寫膠團(tuán)結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng) 注意： ① 膠核下標(biāo)“ m”不能漏掉，因它是大量分子、原子的集合體； ② 膠團(tuán)是電中性的。 2022/5/29 膠體化學(xué) 29 膠粒的形狀： 膠粒的形狀對(duì)膠體性質(zhì)有重要影響：膠粒為球形的，流動(dòng)性較好；若為帶狀的，則流動(dòng)性較差，易產(chǎn)生觸變現(xiàn)象。 聚苯乙烯膠乳是球形質(zhì)點(diǎn) V2O5溶膠是帶狀質(zhì)點(diǎn) Fe(OH)3溶膠是絲狀質(zhì)點(diǎn) 2022/5/29 膠體化學(xué) 30 x + + + + + + + + + + + + A B 0??電動(dòng)電勢(shì) electrokiic potential 和溶膠的穩(wěn)定性： 雙電層模型 吸附層 擴(kuò)散層 e2022/5/29 膠體化學(xué) 31 e 可見： 0 e????熱力學(xué)電勢(shì) 吸附層內(nèi)電勢(shì) 擴(kuò)散層內(nèi)電勢(shì) 相應(yīng)電荷 ： n nx x 電泳時(shí)，運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)是膠粒，決定其所受電場(chǎng)力作用大小的電荷是膠粒所帶的電荷 x，也即擴(kuò)散層內(nèi)的電勢(shì) ζ 。 ——電動(dòng)電勢(shì) electrokiic potential 或 ζ電勢(shì) zeta potential。 2022/5/29 膠體化學(xué) 32 ζ電勢(shì)可通過測(cè)定電泳或電滲的速度用 斯莫魯霍夫斯基 Smoluchowski 公式 計(jì)算： E?????介質(zhì)粘度， Pas 電泳速度， ms1 介質(zhì)介電常數(shù)， Fm1 電場(chǎng)強(qiáng)度（電位梯度）， Vm1 該式適用于 kr 1，即一般電解質(zhì)的水溶液：粒子半徑 r 較大，雙電層厚度或離子氛半徑 k1 較小。 一般溶膠的 ζ電勢(shì)都在幾十毫伏范圍內(nèi)。 Fe(OH)3： 44 mV 2022/5/29 膠體化學(xué) 33 顯然， ζ越大，表明膠粒帶電越多，擴(kuò)散層越厚，溶膠越穩(wěn)定。 ζ跟什么因素有關(guān)呢？ 主要跟溶液中的 電解質(zhì)濃度 有關(guān)。 隨電解質(zhì)濃度的增加，擴(kuò)散層受擠壓而變薄， ζ 降低，溶膠穩(wěn)定性變小。當(dāng) ζ 降為零時(shí)，膠粒不帶電 （等電態(tài)） ，穩(wěn)定性最小。 溶膠的穩(wěn)定還有一個(gè)原因，就是 溶劑化作用 。 由于擴(kuò)散層反離子的溶劑化作用，使膠粒外面形成了一個(gè)有一定彈性的溶劑化薄膜層，它可以阻止膠粒的互相碰撞和聚結(jié)。 溶膠（動(dòng)力） 穩(wěn)定性的原因： ① 膠粒帶電； 一切可以減少膠粒所帶電荷、降低溶劑化作用的因素都會(huì)使溶膠失穩(wěn)而聚沉。 ② 溶劑化作用； ③ 布朗運(yùn)動(dòng)（沉降平衡）。 2022/5/29 膠體化學(xué) 34 溶膠的聚沉 coagulation of colloids： ① 增大濃度、加熱、輻射 （均加劇粒子互碰） ② 加相反電荷溶膠 （電性中和） ③ 加電解質(zhì) （足量） ④ 加大分子 （少量） 敏化作用 （少量時(shí)） 搭橋 、 脫水 、 電中和效應(yīng) 保護(hù)作用 （足量時(shí)） 常用金值表示其保護(hù)能力 如， 明礬凈水。 不同鋼筆水混用常產(chǎn)生沉淀。 如， 豆?jié){制豆腐（點(diǎn)漿）。 江河入海處易形成三角洲。 2022/5/29 膠體化學(xué) 35 電解質(zhì)的聚沉作用： 少量電解質(zhì)是溶膠的穩(wěn)定劑，過量則會(huì)使溶膠聚沉 （使擴(kuò)散層受擠壓而變薄，降低膠粒的帶電量和溶劑化作用） 。 聚沉值： 使溶膠發(fā)生明顯聚沉所需電解質(zhì)的最小濃度。 聚沉能力： 聚沉值的倒數(shù)。聚沉值越小，聚沉能力越大。 ① 電解質(zhì)中起聚沉作用的主要是與膠粒帶相反電荷的離子（異號(hào)離子），且隨離子價(jià)數(shù)增加，其聚沉能力顯著增強(qiáng) （同號(hào)離子則價(jià)數(shù)越高聚沉能力越?。?。 2022/5/29 膠體化學(xué) 36 舒爾茨 哈迪價(jià)數(shù)規(guī)則 SchulzeHardy rule： 電解質(zhì)的聚沉能力與異號(hào)離子價(jià)數(shù)的六次方成正比。 聚沉能力： MeⅠ ? MeⅡ ? MeⅢ = 16 ? 26 ? 36 = 1 ? 64 ? 729 聚沉值： MeⅠ ? MeⅡ ? MeⅢ = ? ? = 729 ? ? 1 16 1 26 1 36 1 ② 價(jià)數(shù)相同的異號(hào)離子，其聚沉能力也有所不同。 對(duì)負(fù)溶膠，一價(jià)陽離子的聚沉能力次序： H+ Cs+