【正文】 3Cl +OH 樹(shù)脂再生： 當(dāng)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂上的 H+被 Na+取代，陰離子交換樹(shù)脂上的 OH被 Cl取代后，需要分別用HCl或 H2SO4和 NaOH進(jìn)行 樹(shù)脂再生?？赡艹蔀橐环N有前途的海水淡化方法，它可以快速、大量生產(chǎn)淡水，成本為目前城市自來(lái)水成本的 3倍左右。 存在的問(wèn)題：反滲透加壓的動(dòng)力來(lái)源？ 理想的滲透膜（耐用）？ 經(jīng)濟(jì)核算 55 海水淡化，除了蒸餾法、離子交換法、反滲透法外，還可以用凝固法等。 12 膠體溶液 膠體是分散質(zhì)粒子的平均直徑 d ~ 1100 nm 的分散體系。 溶膠是 高度分散 的 多相體系 ,具有 熱力學(xué)不穩(wěn)定性 (具有很高的表面能 )。用機(jī)械研 磨法、超聲波法等使沉淀由于溶 劑的作用重 新“溶解” 成膠體溶液）。 58 Fe(OH)3(新鮮沉淀 ) FeCl3 Fe(OH)3(溶膠 ) 凝聚法 ：使分子或離子 聚結(jié)成膠粒。如將 FeCl3稀溶 液 滴入沸水中就形成 Fe(OH)3溶膠；在 AgNO3 稀 溶液中，滴加 KI溶液，即可形成 AgI溶膠； 如水解反應(yīng)： FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3(溶膠 ) + 3HCl 59 二、膠團(tuán)結(jié)構(gòu) 高度分散的小固體顆粒在水介質(zhì)中有極大的表面自由能，因此它力圖吸附一部分離子以降低它的表面自由能 。帶有相同電性的膠體粒子彼此有排斥性，這是增進(jìn)溶膠穩(wěn)定性的一個(gè)重要因素。由于靜電引力作用，又會(huì)有部分 K+ (反號(hào)離子 )擠進(jìn)緊密層，剩余的K+留在擴(kuò)散層中，即構(gòu)成膠體表面的雙電層結(jié)構(gòu)。 反離子在溶液中受到兩個(gè)方向相反的作用：即 一方面受膠核的吸引有靠近膠核的趨勢(shì)，另一方面本身的熱運(yùn)動(dòng)使其有遠(yuǎn)離膠核的趨勢(shì)。 63 靠近界面處反離子濃度大些；隨著反離子與界面距離的增大，反離子由多到少，形成擴(kuò)散分布。 64 吸附層和擴(kuò)散層帶符號(hào)相反的電荷， 在外電場(chǎng)的作用下發(fā)生相對(duì)位移時(shí) ，兩層之間存在電位差，稱(chēng)為電動(dòng)電位 ζ (音 zeta) ζ電勢(shì)只有在電場(chǎng)作用下，膠粒和介質(zhì)作相對(duì)移動(dòng)時(shí)才能表現(xiàn)出來(lái)，又稱(chēng) 電動(dòng)電勢(shì) 。 ζ電勢(shì)是表征膠粒所帶凈電荷多少的物理量。 66 ③ ζ電勢(shì)除受決定電勢(shì)的離子濃度影響外，還 與溶 液中其它電解質(zhì)的濃度有關(guān) ： 當(dāng)電解質(zhì)濃度增加時(shí)，更多反離子進(jìn)入吸附層， 擴(kuò)散層被壓縮、變薄， |ζ|變小； 當(dāng)電解質(zhì)濃度增加到一定值時(shí)， 擴(kuò)散層厚度為 零， ζ電勢(shì)也等于零，膠粒不帶電，最不穩(wěn)定， 稱(chēng)為 溶膠的等電態(tài) 。 67 橫坐標(biāo)表示雙電層厚度 68 上 圖所示的 AgI 的膠粒帶有負(fù)電荷，這種帶負(fù)電荷的溶膠稱(chēng)為負(fù)溶膠。 ( A g I )mn I( n x ) K+x K+膠 核膠 粒膠 團(tuán)xF i g 5 2 0 A g I 負(fù) 溶 膠 的 膠 團(tuán) 結(jié) 構(gòu)K IA g N O3( A g I ) m n I ( n x ) K + x K +膠 核膠 粒膠 團(tuán)x F i g 5 2 0 A g I 負(fù) 溶 膠 的 膠 團(tuán) 結(jié) 構(gòu)69 ( A g I )mn A g+( n x ) N O3x N O3膠 核膠 粒膠 團(tuán)x+F i g 5 2 1 A g I 正 溶 膠 的 膠 團(tuán) 結(jié) 構(gòu)A g N O 3K I 若 AgI 溶膠的制備剛好反過(guò)來(lái)，即將 KI溶液滴入 AgNO3溶液中，此時(shí)原溶液中 Ag+是大量的， (AgI)m將主要吸附 Ag+，其膠團(tuán)結(jié)構(gòu)如下圖所示，此時(shí) AgI溶膠成為正溶膠 。nFeO+Cl]x+因此膠核有選擇性吸附與其組成相類(lèi)似的離子的傾向 。從膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)可以看出 溶膠相對(duì)穩(wěn)定的主要原因 ： a)膠粒帶電： 帶有相同電荷，靜電排斥而不聚沉； b)溶劑化作用： 吸附層中離子的水化作用，使膠粒 被水包圍，也會(huì)阻止膠粒間的相互接觸（近）或碰 撞而聚沉； 溶膠的穩(wěn)定性可用 | ζ |來(lái)衡量 ,即 |ζ| 越大，膠粒所帶電荷越多，擴(kuò)散層越厚，溶劑化層也厚，溶膠越穩(wěn)定。聚沉可以由各種原因引起，如加熱、加入電解質(zhì)等。 74 主要是對(duì) ζ 電勢(shì)的影響，隨著電解質(zhì)的加入，更多的反離子進(jìn)入吸附層，使 | ζ | 降低，擴(kuò)散層和 水化層變薄，溶膠穩(wěn)定性下降。 75 ① 一般說(shuō)來(lái)：與膠粒所帶電荷相反的離子價(jià)態(tài)越高， 聚沉能力越強(qiáng)，即聚沉值越小。 ③對(duì)負(fù)溶膠來(lái)說(shuō)，一價(jià)金屬離子的聚沉能力 Cs+ Rb+ K+ Na+ Li+ 對(duì)正溶膠來(lái)說(shuō)，聚沉能力 Cl Br NO3 ICNS 6/1( Zr ?聚沉值）76 ④ 兩種與膠粒帶相反電荷的離子對(duì)溶膠的聚沉作用有 時(shí)候具有加和性，有時(shí)候是相互對(duì)抗的（如 Li+和 Mg2+對(duì) As2S3溶膠的聚沉）。但實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩種溶膠僅以某一比例混合 時(shí)才發(fā)生完全聚沉，把極少量的一種溶膠加入另一 種溶膠中并不發(fā)生聚沉。 78 動(dòng)力性質(zhì) ——布朗運(yùn)動(dòng)（ Brown） 大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。 分子熱運(yùn)動(dòng)具有混亂性和無(wú)序性 。 79 溶膠的電學(xué)性質(zhì) 由于膠粒帶電，在外電場(chǎng)作用下產(chǎn)生移動(dòng)的現(xiàn)象。 80 膠團(tuán)或膠體溶液是電中性的，而膠粒是帶電荷的。 當(dāng)通過(guò)直流電時(shí)，膠團(tuán)在吸附層和擴(kuò)散層之間發(fā)生分裂，膠核和吸附層組成的膠粒向與其所帶電荷相反的電極方向移動(dòng)，如氫氧化鐵膠粒向負(fù)極移動(dòng)，而擴(kuò)散層中的反離子則向正極移動(dòng)。 81 許多重要的生物分子，如氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、核苷酸、核酸等都具有可電離基團(tuán)，它們?cè)谀硞€(gè)特定的 pH值下可以帶正電或負(fù)電，在電場(chǎng)的作用下，這些帶電分子會(huì)向著與其所帶電荷極性相反的電極方向移動(dòng)。 82 溶膠的光學(xué)性質(zhì) ——丁鐸爾效應(yīng)（ Tyndall） 當(dāng)一束強(qiáng)光透過(guò)膠體時(shí) ， 在入射光的垂直方向可 以看到一條光亮的通路 ， 稱(chēng)為丁達(dá)爾效應(yīng) 。 光的吸收 主要取決于體系的化學(xué)組成，而 散射和反射 則取決于體系的 分散程度 。 84 由于溶膠粒子大小一般不超過(guò) 100nm，小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)（ 400nm～ 700nm），因此當(dāng)可見(jiàn)光透過(guò)溶膠時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的散射作用。因此，真溶液對(duì)光的散射作用很微弱。 夜間或霧天常常用紅顏色燈做警示燈，紅光波長(zhǎng)長(zhǎng)。 86 四、高分子溶液及凝膠 大（高）分子物質(zhì) ： 相對(duì)分子量大于 104的物質(zhì)，包括 天然的 蛋白質(zhì)、核酸、脫氧核糖核酸（ DNA）等，以及 合成的 橡膠、塑料、纖維等。相似 但大分子溶液是個(gè)均相的熱力學(xué)穩(wěn)定體系，一般不帶電荷，比溶膠穩(wěn)定得多 (主要由于它的高度溶劑化 )。而且大分子溶液的粘度通常比溶膠的大。主要是去溶劑化作用。 88 高分子溶液的保護(hù)作用： 在膠體溶液中加入大分子物質(zhì)溶液如明膠，可以對(duì)膠體起到保護(hù)作用，大大提高溶膠的穩(wěn)定性，使其不易聚沉，稱(chēng)為 保護(hù)作用 。由于大分子溶液是穩(wěn)定的，從而使膠體溶液穩(wěn)定。 90 凝膠 是一種特殊的分散體系，由膠粒和線(xiàn)形大分子相互連接，形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，大量的溶劑分子被分隔在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的空隙中而失去流動(dòng)性所形成的。凝膠的外表看似固體或半固體，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度有限，易被破壞。如在一定 pH 值條件下可膠凝得到硅酸凝膠，將熱水中制得的動(dòng)物膠冷卻也成為凝膠。