第十章 胶体分散系统与粗分散系统 物理化学(第二版)电子教案.ppt
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2.高分子溶液的渗透压利用溶液的一些依数性质如沸点升高、冰点降低、蒸气压降低和渗透压等都可以测定溶质的摩尔质量。由于这些性质主要是与溶质的分子数目而不是与溶质的性质有关,所以测定出来的是数均摩尔质量。由于溶胶是热力学不稳定系统,具有聚结不稳定性,放置时其质点数随时间而变化,加上渗透压效应小,故渗透压方法不宜直接用于研究溶胶。而高分子溶液的浓度一般很小,溶液中溶质的分子数不多,所以高分子溶液的依数性效应也很小。但是,渗透压法是研究高分子溶液的一个重要方法。在依数性质方法中,只有渗透压适于测定高分子的摩尔质量,其他方法如沸点升高、凝固点降低等,因其效应太小,测定的精确度皆不理想。 小分子溶液的渗透压Π=cBRT。由于高分子溶液的非理想性,它所产生的渗透压可表示为: 上式中ρB为高分子化合物B的体积质量(kg·m-3);MN为高分子化合物B的数均摩尔质量;B2,B3分别为第二、第三维里系数。对于普通的高分子稀溶液,上述公式可以简化为: 即以 对ρB作图,在低浓度范围内为一直线,外推到ρB=0处可得: 从而可求得高分子化合物B的数均摩尔质量〈MN〉。 盐析作用和胶凝作用溶胶(憎液胶体)对电解质的存在是十分敏感的,而高分子溶液(亲液胶体)对电解质却不敏感,直到加入大量的电解质,才能使高分子溶液发生聚沉现象,我们称为盐析作用,这是由于所加大量电解质对高分子的去水化作用而引起的。高分子溶液在一定的外界条件下可以转变为凝胶,称之为胶凝作用。这是由于高分子溶液中的高分子依靠分子间力、氢键或化学键力发生自身联结,搭起空间网状结构,而将分散介质(液体)包进网状结构中,失去了流动性所造成的。 粗分散系统 1.乳状液 (1) 乳状液的定义 一种或几种液体以液珠形式分散在另一种与其不互溶(或部分互溶)液体中所形成的分散系统称之为乳状液。乳状液中的分散相粒子大小一般在1000nm以上,用普通显微镜可以观察到,因此它不属于胶体分散系统而属于粗分散系统。在生产以及日常生活中都经常接触到乳状液,例如开采石油,二次采油时从抽井中喷出的含水原油、橡胶树割淌出的乳胶、合成洗发精、洗面奶、配制成的农药乳剂以及牛奶或人的乳汁等等都是乳状液。 (2) 乳状液的类型 乳状液分为:油包水型乳状液,以符号W/O表示;水包油型乳状液以符号O/W表示。 通常把形成的乳状液中的不互溶的两个液相分成内相与外相。例如,水分散在油中形成的油包水型乳状液,水是内相为不连续相,油为外相是连续相;而油分散在水中的乳状液,油是内相为不连续相,而水是外相为连续相。通过稀释、染色、电导测定等方法可以确定一乳状液属于何种类型。乳状液可被与其外相相同的液体所稀释。例如,牛奶可被水所稀释,所以其外相为水,故牛奶为水包油型。又如,水包油型的乳状液较之油包水型的乳状液的电导率高,因此测定乳状液电导率可鉴别其类型。 乳状液必须有乳化剂的存在才能稳定。乳化剂的作用在于使由机械分散所得的液滴不相互聚结。常作乳化剂的是:(i) 表面活性剂;(ii) 一些天然物质;(iii)粉末状固体。 乳化剂之所以能使乳状液稳定,主要是由于(i)在分散相(内相)周围形成坚固的保护膜;(ii) 降低界面张力;(iii) 形成双电层。 第十章 胶体分散系统与粗分散系统 胶体分散系统与粗分散系统研究的内容和方法 溶胶的制备与纯化 溶胶的性质 溶胶的聚沉 教学指导 高分子溶液 粗分散系统 教学要点 本章要求了解分散体系的类型,掌握胶体分散体系的基本特征和各种性质;熟悉胶体分散体系的制备原理及方法。 教学内容 胶体分散系统与粗分散系统研究的内容与方法 溶胶的制备与纯化 溶胶的性质 溶胶的聚沉 高分子溶液 粗分散系统 胶体分散系统与粗分散系统研究的内容和方法 胶体分散系统与粗分散系统所研究的主要对象是高度分散的多相系统。把一种或几种物质分散在另一种物质中所构成的系统称为分散系统。在分散系统中被分散的物质称为分散质(或分散相),起分散作用的物质称为分散介质。 胶体分散系统和粗分散系统在生物界和非生物界都普遍存在,在实际生活和生产中占有重要的地位。如在石油、冶金、化工、印染、涂料、造纸、橡胶、塑料、纤维、肥皂等工业部门,以及生物学、土壤学、医学、气象学、地质学等学科中都广泛地接触到与胶体分散系统及粗分散系统有关的问题。由于实际的需要,也由于本身具有丰富的内容,因此胶体分散系统及粗分散系统的研究得到了迅速的发展,已经成为一门独立的学科。 1.分散系统的分类根据被分散物质粒子的大小,分散系统可分为溶液(或混合物)、胶体分散系统及粗分散系统。
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