【2017年整理】《胶体化学》课程内容总结-1.doc

第一章 胶体化学概论 ①分子分散系统——溶液，分子直径d＜1 nm ，稳定、均匀、透明，能透过滤纸和半透膜，对光的散射弱。 ②胶体分散系统——溶胶，高分子分散体系，分子直径d=1 nm~100 nm，较稳定，能透过滤纸但不能透过半透膜，其中高分子溶液是单相，对光的散射弱；溶胶是多相，对光的散射强。③粗分散系统——悬浊液和乳状液，分子直径d＞1 nm，多相，不稳定，不能透过滤纸和半透膜，无光的散射。 （1）特有的分散程度。粒子的大小在1~100 nm之间，因而扩散较慢，不能透过半透膜，渗透压低但有较强的动力稳定性和乳光现象。 （2）多相不均匀性。 具有纳米级的粒子是由许多离子或分子聚结而成，而且粒子大小不一，与介质之间有明显的相界面，比表面很大。 （3）易聚结不稳定性。因为粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学不稳定系统。 总之高度分散的多相性，动力学稳定性和热力学不稳性是胶体体系的三大特性，也是胶体的其他特性的依据。 （1）AgNO3 + KI → KNO3 + AgI↓ ， 过量的 AgNO3 作稳定剂 ，胶团的结构表达式为 [(AgI)m n Ag+ (n-x)NO3–]x+ x NO3– 电位离子Ag+，胶粒带正电。 （2）AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓ 过量的 KI 作稳定剂 ， 胶团的结构表达式为 [(AgI)m n I– (n-x)K+]x– xK+，电位离子I-，胶粒带负电 ： 油漆、金溶胶、牙膏、AgI 溶胶属液-固溶胶；牛奶、人造黄油、石油原油等乳状液属液-液溶胶； 洗衣液泡沫、奶酪、灭火泡沫属液-气溶胶；有色玻璃、照相胶片、不完全互溶的合金属固-固溶胶；珍珠，某些宝石属固-液溶胶； 泡沫塑料，沸石分子筛属固-气溶胶； 烟、含尘的空气属气-固溶胶；雾、云属气-液溶胶 任何一种物质在一定的条件下可以制备成真溶液，而在另一条件下又可以制备成胶体溶液。例如晶体氯化钠它在水中溶解成为真溶液。若用适当的方法使它分散于苯或醚中，则形成胶体溶液。同样，硫磺分散在乙醇中为真溶液，若分散在水中则成为硫磺水溶。 第二章 胶体的基本性质 溶胶中的粒子分散在介质中呈显出连续不断的、无规则的运动。粒子的热运动在微观上表现出来的是布朗运动，而在宏观性质上表现出来的是扩散和渗透。布朗运动是本质．扩散与渗透是同一本质表现出的两种不同现象。布朗运动、扩散、渗透等问题都属于溶质的动力学性质。 （1）扩散 上式中，D为扩散系数，η为介质的粘度。扩散系数D受温度T、粘度η及粒子大小r的影响，粒子愈大扩散系数愈小。一般η可查表得到，NA=6.02×1023为阿伏加德罗常数，气体摩尔常数R=8.314kPa·L·mol-1·K-1。用实验测得粒子的扩散系数D便可求出其胶团质量M。 （2）渗透：溶胶的渗透压可以借用稀溶液渗透压公式计算： M=mRT/(П·V) ，(ρ≈1.0 kg·L-1的稀溶液) 但由于憎液溶胶不稳定，浓度不能太大，所以测出的渗透压及其它依数性质都很小。此法测质量误差大；但是亲液溶胶或胶体的电解质溶液，可以配制高浓度溶液，用渗透压法可以求它们的摩尔质量。 沉降平衡时也可以用下列关系式求分子量或胶团质量，其中dx/dt为平衡时沉降速度。 4、胶体产生电动现象的原因： 在固体表面的带电离子称为定位离子或电位离子，定位离子是使胶体产生电动现象的原因。而固体表面上产生定位离子的原因：（1）吸附。胶粒在形成过程中，胶核优先吸附某种离子，使胶粒带电。（2）电离。对于可能发生电离的大分子的溶胶而言，则胶粒带电主要是其本身发生电离引起的。例如蛋白质分子，当它的羧基或胺基在水中离解时，整个大分子就带负电或正电荷。（3）同晶置换。黏土矿物中如高岭土，主要由铝氧四面体和硅氧四面体组成，而与周围4个氧的电荷不平衡，要由等正离子来平衡电荷。而这些正离子在介质中会电离并扩散，所以使黏土微粒带负电。（4）溶解量的不均衡。离子型固体物质如AgI，在水中会有微量的溶解，所以水中会有少量的银离子和碘离子。 蛋白质分子，有许多羧基和胺基，在pH较高的溶液中，离解生成P–COO-离子而带负电；在pH较低的溶液中，生成P-NH3+离子而带正电。在某一特定的pH条件下，生成的-COO-和-NH3+数量相等，蛋白质分子的净电荷为零，这时的pH称为蛋白质的等电点。在等电点时蛋白质分子的移动已不受电场的影响，但它不稳定且易发生凝聚。 电泳：在外电场作用下，胶体粒子相对于静止介质作定向移动的电动现象称电泳。 电渗：在外电场作用下，分散介质相对于静止的带电固体表面作定向移动的电动现象 流动电势：在外力作用下，液体流过毛细管或多孔塞时