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文檔簡介
1、O返回2022-1-18u14.1 膠體及其基本特性u14.2 溶膠的制備與凈化u14.3 溶膠的動力性質u14.4 溶膠的光學性質u14.5 溶膠的電學性質u14.6 溶膠的穩(wěn)定性和聚沉作用u14.8 大分子概說u14.9 大分子的相對摩爾質量u14.10 Donnan平衡O返回2022-1-18 把一種或幾種物質分散在另一種物質中就構成分散體系。其中,被分散的物質稱為分散相(dispersed phase),另一種物質稱為分散介質(dispersing medium)。例如:云,牛奶,珍珠O返回2022-1-18分散體系通常有三種分類方法:分散體系通常有三種分類方法:按分散相粒子的大小分類
2、:按分散相粒子的大小分類:按分散相和按分散相和介質介質的聚集狀態(tài)分類:的聚集狀態(tài)分類:按膠體溶液的穩(wěn)定性分類:按膠體溶液的穩(wěn)定性分類: O返回2022-1-18(1)分子分散體系)分子分散體系 分散相與分散介質以分子或離子形式彼此混溶,分散相與分散介質以分子或離子形式彼此混溶,沒有界面,是沒有界面,是均勻的單相均勻的單相,分子半徑大小在,分子半徑大小在10-9 m以以下下 。通常把這種體系稱為真溶液,如。通常把這種體系稱為真溶液,如CuSO4溶液。溶液。(2)膠體分散體系)膠體分散體系 分散相粒子的半徑在分散相粒子的半徑在1 nm100 nm之間的體系。目之間的體系。目測是均勻的,但實際是多相
3、不均勻體系。測是均勻的,但實際是多相不均勻體系。也有的將也有的將1 nm 1000 nm之間的粒子歸入膠體范疇。之間的粒子歸入膠體范疇。(3)粗分散體系)粗分散體系 當分散相粒子當分散相粒子大于大于1000 nm,目測是混濁不均勻體目測是混濁不均勻體系,放置后會沉淀或分層,如黃河水。系,放置后會沉淀或分層,如黃河水。O返回2022-1-18(1)液溶膠)液溶膠將液體作為分散介質所形成的溶膠。當分散將液體作為分散介質所形成的溶膠。當分散相為不同狀態(tài)時,則形成不同的液溶膠:相為不同狀態(tài)時,則形成不同的液溶膠:A.液液-固溶膠固溶膠 如油漆,如油漆,AgI溶膠溶膠B. .液液- -液溶膠液溶膠 如牛
4、奶,石油原油等乳狀液如牛奶,石油原油等乳狀液C. .液液- -氣溶膠氣溶膠 如泡沫(滅火的泡沫)如泡沫(滅火的泡沫)O返回2022-1-18(2)固溶膠)固溶膠將固體作為分散介質所形成的溶膠。當分散相為將固體作為分散介質所形成的溶膠。當分散相為不同狀態(tài)時,則形成不同的固溶膠:不同狀態(tài)時,則形成不同的固溶膠:A.固固-固溶膠固溶膠 如有色玻璃,不完全互溶的合金如有色玻璃,不完全互溶的合金B(yǎng). .固固- -液溶膠液溶膠 如珍珠,某些寶石如珍珠,某些寶石C. .固固- -氣溶膠氣溶膠 如泡沫塑料,沸石分子篩如泡沫塑料,沸石分子篩O返回2022-1-18(3)氣溶膠)氣溶膠將氣體作為分散介質所形成的溶
5、膠。當分散相為將氣體作為分散介質所形成的溶膠。當分散相為固體或液體時,形成氣固體或液體時,形成氣-固或氣固或氣-液溶膠,液溶膠,但沒有但沒有氣氣-氣溶膠氣溶膠,因為不同的氣體混合后是單相均一,因為不同的氣體混合后是單相均一體系,不屬于膠體范圍體系,不屬于膠體范圍.A.氣氣-固溶膠固溶膠 如煙,含塵的空氣如煙,含塵的空氣B. .氣氣- -液溶膠液溶膠 如霧,云如霧,云O返回2022-1-18(1)憎液溶膠)憎液溶膠 半徑在半徑在1 nm100 nm之間的難溶物固體粒子之間的難溶物固體粒子分散在液體介質中,有很大的相界面,易聚分散在液體介質中,有很大的相界面,易聚沉,沉,是熱力學上的不穩(wěn)定體系。是
6、熱力學上的不穩(wěn)定體系。 一旦將介質蒸發(fā)掉,再加入介質就無法再形一旦將介質蒸發(fā)掉,再加入介質就無法再形成溶膠,是成溶膠,是 一個不可逆體系,如氫氧化鐵溶一個不可逆體系,如氫氧化鐵溶膠、碘化銀溶膠等。膠、碘化銀溶膠等。O返回2022-1-18(2)親液溶膠)親液溶膠半徑落在膠體粒子范圍內(nèi)的大分子溶解在合適半徑落在膠體粒子范圍內(nèi)的大分子溶解在合適的溶劑中,一旦將溶劑蒸發(fā),大分子化合物凝的溶劑中,一旦將溶劑蒸發(fā),大分子化合物凝聚,再加入溶劑,又可形成溶膠,聚,再加入溶劑,又可形成溶膠,親液溶膠是親液溶膠是熱力學上穩(wěn)定、可逆的體系。熱力學上穩(wěn)定、可逆的體系。O返回2022-1-18(1)特有的分散程度)
7、特有的分散程度 粒子的大小在粒子的大小在10-910-7 m之間,因而擴散較慢,不能透之間,因而擴散較慢,不能透過半透膜,滲透壓低但有較強的動力穩(wěn)定性過半透膜,滲透壓低但有較強的動力穩(wěn)定性 和乳光現(xiàn)象。和乳光現(xiàn)象。(2)多相不均勻性多相不均勻性 具有納米級的粒子是由許多離子或分子聚結而成,結構具有納米級的粒子是由許多離子或分子聚結而成,結構復雜,有的保持了該難溶鹽的原有晶體結構,而且粒子大小復雜,有的保持了該難溶鹽的原有晶體結構,而且粒子大小不一,與介質之間有明顯的相界面,比表面很大。不一,與介質之間有明顯的相界面,比表面很大。(3)熱力學不穩(wěn)定性熱力學不穩(wěn)定性 因為粒子小,比表面大,表面自由
8、能高,是熱力學不因為粒子小,比表面大,表面自由能高,是熱力學不穩(wěn)定體系,有自發(fā)降低表面自由能的趨勢,即小粒子會自穩(wěn)定體系,有自發(fā)降低表面自由能的趨勢,即小粒子會自動聚結成大粒子。動聚結成大粒子。O返回2022-1-18 (1 1)分散相的溶解度要??;分散相的溶解度要?。?(2 2)還必須有穩(wěn)定劑存在,否則膠粒易還必須有穩(wěn)定劑存在,否則膠粒易聚結而聚沉。聚結而聚沉。 O返回2022-1-18 膠粒的結構比較復雜,先有一定量的難溶物分子膠粒的結構比較復雜,先有一定量的難溶物分子聚結形成膠粒的中心,稱為聚結形成膠粒的中心,稱為膠核膠核; 然后膠核選擇性的吸附穩(wěn)定劑中的一種離子,形然后膠核選擇性的吸附
9、穩(wěn)定劑中的一種離子,形成緊密吸附層;由于正、負電荷相吸,在緊密層外形成緊密吸附層;由于正、負電荷相吸,在緊密層外形成反號離子的包圍圈,從而形成了帶與緊密層相同電成反號離子的包圍圈,從而形成了帶與緊密層相同電荷的荷的膠粒膠粒;膠粒與擴散層中的反號離子,形成一個電中性的膠粒與擴散層中的反號離子,形成一個電中性的膠團膠團。O返回2022-1-18 膠核吸附離子是有選擇性的,首先膠核吸附離子是有選擇性的,首先吸附與膠核吸附與膠核中相同的某種離子中相同的某種離子,用同離子效應使膠核不易溶解。,用同離子效應使膠核不易溶解。 若無相同離子,則首先吸附水化能力較弱的負若無相同離子,則首先吸附水化能力較弱的負離
10、子,所以自然界中的膠粒大多帶負電,如泥漿水、離子,所以自然界中的膠粒大多帶負電,如泥漿水、豆?jié){等都是負溶膠。豆?jié){等都是負溶膠。 O返回2022-1-18例例1 1:AgNO3 + + KIKNO3 + + AgI 過量的過量的 KI 作穩(wěn)定劑作穩(wěn)定劑 膠團的結構表達式膠團的結構表達式 : (AgI)m n I (n-x)K+x xK+ |_| |_|膠核膠粒(帶負電)膠團(電中性)膠核膠核膠粒膠粒膠團膠團O返回2022-1-18例例2 2:AgNO3 + + KIKNO3 + + AgI 過量的過量的 AgNO3 作穩(wěn)定劑作穩(wěn)定劑 膠團的結構表達式:膠團的結構表達式: (AgI)m n Ag+
11、 (n-x)NO3x+ x NO3 |_|_|膠核膠粒(帶正電)膠團(電中性)膠核膠核膠粒膠粒膠團膠團 膠團的圖示式:膠團的圖示式:O返回2022-1-18 作為憎液溶膠基本質點的膠粒作為憎液溶膠基本質點的膠粒并非都并非都是球形是球形,而膠粒的形狀對膠體性質有重要影,而膠粒的形狀對膠體性質有重要影響。響。 質點為球形的,流動性較好;若為帶質點為球形的,流動性較好;若為帶狀的,則流動性較差狀的,則流動性較差。O返回2022-1-18例如:(例如:(1 1)聚苯乙烯膠乳是球形質點)聚苯乙烯膠乳是球形質點(2 2) V2 2O5 5 溶膠是帶狀的質點溶膠是帶狀的質點(3 3) Fe(OH)3 溶膠是
12、絲狀(針狀)的質點溶膠是絲狀(針狀)的質點O返回2022-1-18溶膠的制備溶膠的制備 (1 1)分散法)分散法 1 1. .研磨法研磨法 2. 2.膠溶法膠溶法 3. 3.超聲波分散法超聲波分散法 4. 4.電弧法電弧法(2 2)凝聚法)凝聚法 1. 1.化學凝聚法化學凝聚法 2. 2.物理凝聚法物理凝聚法溶膠的凈化溶膠的凈化 (1 1)滲析法)滲析法(2 2)超過濾法)超過濾法O返回2022-1-18 制備溶膠必須使分散相粒子的大小落在膠體分制備溶膠必須使分散相粒子的大小落在膠體分散體系的范圍之內(nèi),并加入適當?shù)姆€(wěn)定劑。制備方散體系的范圍之內(nèi),并加入適當?shù)姆€(wěn)定劑。制備方法大致可分為兩類:法大
13、致可分為兩類: (一一)分散法分散法 用機械、化學等方法使固體的粒子變小。用機械、化學等方法使固體的粒子變小。 (二二)凝聚法凝聚法 使分子或離子聚結成膠粒使分子或離子聚結成膠粒O返回2022-1-18用機械粉碎的方法將固體磨細。用機械粉碎的方法將固體磨細。 這種方法適用于脆而易碎的物質,對這種方法適用于脆而易碎的物質,對于柔韌性的物質必須先硬化后再粉碎。例于柔韌性的物質必須先硬化后再粉碎。例如,將廢輪胎粉碎,先用液氮處理,硬化如,將廢輪胎粉碎,先用液氮處理,硬化后再研磨。后再研磨。 膠體磨的形式很多,其分散能力因膠體磨的形式很多,其分散能力因構造和轉速的不同而不同。構造和轉速的不同而不同。O
14、返回2022-1-18 膠溶法膠溶法又稱又稱解膠法解膠法,僅僅是將新鮮的凝聚膠粒重,僅僅是將新鮮的凝聚膠粒重新分散在介質中形成溶膠,并加入適當?shù)姆€(wěn)定劑。新分散在介質中形成溶膠,并加入適當?shù)姆€(wěn)定劑。 這種穩(wěn)定劑又稱這種穩(wěn)定劑又稱膠溶劑膠溶劑。根據(jù)膠核所能吸附的離。根據(jù)膠核所能吸附的離子而選用合適的電解質作膠溶劑。子而選用合適的電解質作膠溶劑。 這種方法一般用在化學凝聚法制溶膠時,為了將這種方法一般用在化學凝聚法制溶膠時,為了將多余的電解質離子去掉,先將膠粒過濾,洗滌,然后多余的電解質離子去掉,先將膠粒過濾,洗滌,然后盡快分散在含有膠溶劑的介質中,形成溶膠。盡快分散在含有膠溶劑的介質中,形成溶膠。
15、 O返回2022-1-18例如:例如:AgCl (新鮮沉淀)新鮮沉淀) AgCl(溶膠)溶膠)AgNOKCl3加或 Fe(OH)3(新鮮沉淀)新鮮沉淀) Fe(OH)3 ( (溶膠)溶膠)3FeCl加O返回2022-1-18這種方法目前只用來制備乳狀液。這種方法目前只用來制備乳狀液。 如圖所示,將分散相和分如圖所示,將分散相和分散介質兩種不混溶的液體放在散介質兩種不混溶的液體放在樣品管樣品管4 4中。樣品管固定在變壓中。樣品管固定在變壓器油浴中。器油浴中。 在兩個電極上通入高頻電在兩個電極上通入高頻電流,使電極中間的石英片發(fā)生流,使電極中間的石英片發(fā)生機械振蕩,使管中的兩個液相機械振蕩,使管中
16、的兩個液相均勻地混合成乳狀液。均勻地混合成乳狀液。 O返回2022-1-18 電弧法主要用于制備金、電弧法主要用于制備金、銀、鉑等金屬溶膠。制備過程銀、鉑等金屬溶膠。制備過程包括先分散后凝聚兩個過程。包括先分散后凝聚兩個過程。 將金屬做成兩個電極,浸在將金屬做成兩個電極,浸在水中,盛水的盤子放在冷浴中。水中,盛水的盤子放在冷浴中。在水中加入少量在水中加入少量NaOH 作為穩(wěn)定作為穩(wěn)定劑。劑。 制備時在兩電極上施加制備時在兩電極上施加 100V 左右的直流電,調(diào)節(jié)左右的直流電,調(diào)節(jié)電極之間的距離,使之發(fā)生電火花,這時表面金屬蒸發(fā),電極之間的距離,使之發(fā)生電火花,這時表面金屬蒸發(fā),是分散過程,是分
17、散過程,接著金屬蒸氣立即被水冷卻而凝聚為膠粒。接著金屬蒸氣立即被水冷卻而凝聚為膠粒。O返回2022-1-18 1 1. .化學凝聚法化學凝聚法 通過各種化學反應使生成物呈過飽和狀態(tài),通過各種化學反應使生成物呈過飽和狀態(tài),使初生成的難溶物微粒結合成膠粒,在少量穩(wěn)定使初生成的難溶物微粒結合成膠粒,在少量穩(wěn)定劑存在下形成溶膠,這種穩(wěn)定劑一般是某一過量劑存在下形成溶膠,這種穩(wěn)定劑一般是某一過量的反應物。例如:的反應物。例如:A. .復分解反應制硫化砷溶膠復分解反應制硫化砷溶膠 As2O3(?。┫。? 3H2S As2S3(溶膠)溶膠)+3H2OB.水解反應制氫氧化鐵溶膠水解反應制氫氧化鐵溶膠 FeCl
18、3 (?。┫。?3H2O (熱)熱) Fe(OH)3 (溶膠)溶膠)+3HClO返回2022-1-18 C. .氧化還原反應制備硫溶膠氧化還原反應制備硫溶膠 2H2S( (稀)?。? SO2( (g) ) 2H2O +3S ( (溶膠)溶膠) Na2S2O3 +2HCl 2NaCl +H2O +SO2 +S ( (溶膠)溶膠) D.離子反應制氯化銀溶膠離子反應制氯化銀溶膠 AgNO3(?。┫。? KCl(?。┫。?AgCl ( (溶膠)溶膠) +KNO3O返回2022-1-18 2. 2.物理凝聚法物理凝聚法 A. . 更換溶劑法更換溶劑法 利用物質在不同溶劑中溶解度的顯著差別來制利用物質在不
19、同溶劑中溶解度的顯著差別來制備溶膠,而且兩種溶劑要能完全互溶。備溶膠,而且兩種溶劑要能完全互溶。 例例1 1. .松香易溶于乙醇而難溶于水,將松香的乙醇溶松香易溶于乙醇而難溶于水,將松香的乙醇溶液滴入水中可制備松香的水溶膠液滴入水中可制備松香的水溶膠 。 例例2 2. .將硫的丙酮溶液滴入將硫的丙酮溶液滴入90左右的熱水中,丙酮左右的熱水中,丙酮蒸發(fā)后,可得硫的水溶膠。蒸發(fā)后,可得硫的水溶膠。O返回2022-1-18例圖:O返回2022-1-18將汞的蒸氣通入冷水中就可以得到汞的將汞的蒸氣通入冷水中就可以得到汞的水溶膠。水溶膠。 B. .蒸氣驟冷法蒸氣驟冷法O返回2022-1-18 在制備溶膠
20、的過程中,常生成一些多余的電解質,在制備溶膠的過程中,常生成一些多余的電解質,如制備如制備 Fe(OH)3溶膠時生成的溶膠時生成的HCl。 少量電解質可以作為溶膠的穩(wěn)定劑,但是過多的電少量電解質可以作為溶膠的穩(wěn)定劑,但是過多的電解質存在會使溶膠不穩(wěn)定,容易聚沉,所以必須除去。解質存在會使溶膠不穩(wěn)定,容易聚沉,所以必須除去。 凈化的方法主要有凈化的方法主要有滲析法滲析法和和超過濾法超過濾法。 O返回2022-1-18 (1)滲析法滲析法簡單滲析簡單滲析 將需要凈化的溶將需要凈化的溶膠放在羊皮紙或動物膀胱等膠放在羊皮紙或動物膀胱等半透膜制成的容器內(nèi),膜外半透膜制成的容器內(nèi),膜外放純?nèi)軇?。放純?nèi)軇?/p>
21、 利用濃差因素,多余的電解質離子不斷向膜外滲利用濃差因素,多余的電解質離子不斷向膜外滲透,經(jīng)常更換溶劑,就可以凈化半透膜容器內(nèi)的溶膠。透,經(jīng)常更換溶劑,就可以凈化半透膜容器內(nèi)的溶膠。 如將裝有溶膠的半透膜容器不斷旋轉,可以加快如將裝有溶膠的半透膜容器不斷旋轉,可以加快滲析速度。滲析速度。O返回2022-1-18電滲析電滲析 為了加快滲析速度,為了加快滲析速度,在裝有溶膠的半透膜兩側外在裝有溶膠的半透膜兩側外加一個電場加一個電場,使多余的電解,使多余的電解質離子向相應的電極作定向質離子向相應的電極作定向移動。溶劑水不斷自動更換,移動。溶劑水不斷自動更換,這樣可以提高凈化速度。這這樣可以提高凈化速
22、度。這種方法稱為電滲析法。種方法稱為電滲析法。(1)滲析法滲析法 O返回2022-1-18 用用半透膜作過濾膜半透膜作過濾膜,利,利用吸濾或加壓的方法使膠粒用吸濾或加壓的方法使膠粒與含有雜質的介質在壓差作與含有雜質的介質在壓差作用下迅速分離。用下迅速分離。(2)超過濾法超過濾法 將半透膜上的膠粒迅將半透膜上的膠粒迅速用含有穩(wěn)定劑的介質再速用含有穩(wěn)定劑的介質再次分散。次分散。O返回2022-1-182)電超過濾:電超過濾: 有時為了加快過濾速度,在半透膜兩邊有時為了加快過濾速度,在半透膜兩邊安放電極,施以一定電壓,使電滲析和超過安放電極,施以一定電壓,使電滲析和超過濾合并使用,這樣可以降低超過濾
23、壓力。濾合并使用,這樣可以降低超過濾壓力。O返回2022-1-18 Brown 運動 膠粒的擴散 溶膠的滲透壓 沉降平衡 高度分布定律O返回2022-1-18 1827 年植物學家年植物學家布朗(布朗(Brown)用顯微鏡觀察用顯微鏡觀察到懸浮在液面上的到懸浮在液面上的花粉粉末不斷地作不規(guī)則的運動花粉粉末不斷地作不規(guī)則的運動。 后來又發(fā)現(xiàn)許多其它物質如煤、后來又發(fā)現(xiàn)許多其它物質如煤、 化石、金屬等化石、金屬等的粉末也都有類似的現(xiàn)象。人們稱微粒的這種運動的粉末也都有類似的現(xiàn)象。人們稱微粒的這種運動為為布朗運動布朗運動。 但在很長的一段時間里,這種現(xiàn)象的本質沒有但在很長的一段時間里,這種現(xiàn)象的本質
24、沒有得到闡明。得到闡明。 O返回2022-1-18 1903年發(fā)明了年發(fā)明了超顯微超顯微鏡鏡,為研究布朗運動提供,為研究布朗運動提供了物質條件。了物質條件。 用超顯微鏡可以觀察用超顯微鏡可以觀察到溶膠粒子不斷地作不到溶膠粒子不斷地作不規(guī)則規(guī)則“之之”字形的運動,字形的運動,從而能夠測出在一定時從而能夠測出在一定時間內(nèi)粒子的平均位移。間內(nèi)粒子的平均位移。 通過大量觀察,得出結論:通過大量觀察,得出結論:粒子越小,布朗運動粒子越小,布朗運動越激烈。越激烈。其運動激烈的程度不隨時間而改變,但其運動激烈的程度不隨時間而改變,但隨溫隨溫度的升高而增加。度的升高而增加。O返回2022-1-18 1905年
25、和年和1906年愛因斯坦(年愛因斯坦(Einstein)和斯莫魯霍和斯莫魯霍夫斯基(夫斯基(Smoluchowski)分別闡述了分別闡述了Brown運動的本運動的本質。質。當半徑大于當半徑大于5 m,Brown運動消失運動消失。O返回2022-1-18uBrown運動的本質認為認為Brown運動是分散介質分子以不同大小運動是分散介質分子以不同大小和不同方向的力對膠體粒子不斷撞擊而產(chǎn)生和不同方向的力對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)則運動。隨著粒子增方向、不同速度作不規(guī)則運動。隨著粒子增大,撞擊的次數(shù)增多,而作
26、用力抵消的可能大,撞擊的次數(shù)增多,而作用力抵消的可能性亦大。性亦大。O返回2022-1-18 膠粒也有熱運動,因此也具有擴散和滲透壓。只膠粒也有熱運動,因此也具有擴散和滲透壓。只是溶膠的濃度較稀,這種現(xiàn)象很不顯著。是溶膠的濃度較稀,這種現(xiàn)象很不顯著。 如圖所示,在如圖所示,在CDFE的桶的桶內(nèi)盛溶膠,在某一截面內(nèi)盛溶膠,在某一截面AB的的兩側溶膠的濃度不同,兩側溶膠的濃度不同,C1 1 C2。 由于分子的熱運動和膠粒的布朗運動,可以觀察到由于分子的熱運動和膠粒的布朗運動,可以觀察到膠粒從膠粒從C1區(qū)向區(qū)向C2區(qū)遷移的現(xiàn)象,這就是區(qū)遷移的現(xiàn)象,這就是膠粒的擴散作用膠粒的擴散作用。O返回2022-
27、1-18O返回2022-1-18 由于膠粒不能透過半透膜,而介質分子或外加由于膠粒不能透過半透膜,而介質分子或外加的電解質離子可以透過半透膜,所以有從化學勢高的電解質離子可以透過半透膜,所以有從化學勢高的一方向化學勢低的一方自發(fā)滲透的趨勢。的一方向化學勢低的一方自發(fā)滲透的趨勢。 溶膠的滲透壓可以借用稀溶液滲透壓公式計算:溶膠的滲透壓可以借用稀溶液滲透壓公式計算:cRT式中式中c為膠粒的濃度。由于憎液溶液不穩(wěn)定,濃度不為膠粒的濃度。由于憎液溶液不穩(wěn)定,濃度不能太大,所以測出的滲透壓及其它依數(shù)性質都很小。能太大,所以測出的滲透壓及其它依數(shù)性質都很小。 但是親液溶膠或膠體的電解質溶液,可以配制高但是
28、親液溶膠或膠體的電解質溶液,可以配制高濃度溶液,用滲透壓法可以求它們的摩爾質量。濃度溶液,用滲透壓法可以求它們的摩爾質量。O返回2022-1-18 溶膠是高度分散體系,膠溶膠是高度分散體系,膠粒一方面受到重力吸引而下降,粒一方面受到重力吸引而下降,另一方面由于布朗運動促使?jié)饬硪环矫嬗捎诓祭蔬\動促使?jié)舛融呌诰弧6融呌诰弧?當這兩種效應相反的力相當這兩種效應相反的力相等時,粒子的分布達到平衡,等時,粒子的分布達到平衡,粒子的濃度隨高度不同有一定粒子的濃度隨高度不同有一定的梯度,如圖所示。的梯度,如圖所示。 這種平衡稱為這種平衡稱為沉降平衡沉降平衡。O返回2022-1-18 達到沉降平衡時達到沉
29、降平衡時,粒子隨高度分布粒子隨高度分布的情況與氣體類似,可以用高度分布定的情況與氣體類似,可以用高度分布定律。律。 如圖所示,設容器截面積為如圖所示,設容器截面積為A,粒子為球型,半徑為粒子為球型,半徑為r,粒子與介質粒子與介質的密度分別為的密度分別為 和和 ,在,在 x1和和x2處單處單位體積的粒子數(shù)分別位體積的粒子數(shù)分別N1,N2, 為滲透壓,為滲透壓,g為重力加速度。為重力加速度。 0304d()3NA xrg 在高度為在高度為dx的這層的這層溶膠中,使溶膠中,使N個粒子下個粒子下降的重力為:降的重力為:O返回2022-1-18dddNAART cARTL 該層中粒子所受的擴散力為該層中
30、粒子所受的擴散力為 ,負號表示擴散,負號表示擴散力與重力相反。力與重力相反。 ,則,則cRTdA30d4d()3NRTN xrgL達到沉降平衡時,這兩種力相等,得達到沉降平衡時,這兩種力相等,得O返回2022-1-18 這就是這就是高度分布公式高度分布公式。粒子質量愈大,其平衡濃度。粒子質量愈大,其平衡濃度隨高度的降低亦愈大。隨高度的降低亦愈大。積分得:積分得:)()(34ln120312xxgLrNNRT32021141exp()()3NrgL xxNRT或:或:O返回2022-1-18 光散射現(xiàn)象 Tyndall效應 Rayleigh公式 乳光計原理 濁度O返回2022-1-18 當光束通
31、過分散體系時,一部分自由地通過,當光束通過分散體系時,一部分自由地通過,一部分被吸收、反射或散射??梢姽獾牟ㄩL約在一部分被吸收、反射或散射。可見光的波長約在400700 nm之間。之間。 (1)當光束通過)當光束通過粗分散體系粗分散體系,由于粒子大于入射,由于粒子大于入射光的波長,主要發(fā)生光的波長,主要發(fā)生反射或折射反射或折射,使體系呈現(xiàn)混濁。,使體系呈現(xiàn)混濁。 (2)當光束通過)當光束通過膠體溶液膠體溶液,由于膠粒直徑小于可,由于膠粒直徑小于可見光波長,主要發(fā)生見光波長,主要發(fā)生散射散射,可以看見乳白色的光柱。,可以看見乳白色的光柱。 (3)當光束通過)當光束通過分子溶液分子溶液,由于溶液十
32、分均勻,散,由于溶液十分均勻,散射光因相互干涉而完全抵消,射光因相互干涉而完全抵消,看不見散射光看不見散射光。O返回2022-1-18O返回2022-1-18 1871年,年,Rayleigh研究了大量的光散射現(xiàn)象,對研究了大量的光散射現(xiàn)象,對于粒子半徑在于粒子半徑在47nm以下的溶膠,導出了散射光總能以下的溶膠,導出了散射光總能量的計算公式,稱為量的計算公式,稱為Rayleigh公式:公式:222222122212424()2A VnnInn式中:式中:A 入射光振幅,入射光振幅, 單位體積中粒子數(shù)單位體積中粒子數(shù) 入射光波長,入射光波長, 每個粒子的體積每個粒子的體積 分散相折射率,分散相
33、折射率, 分散介質的折射率分散介質的折射率1n2nVO返回2022-1-18 當分散相和分散介質等條件當分散相和分散介質等條件都相同時,都相同時,Rayleigh公式可改寫成:公式可改寫成:42VKI 當入射光波長不變,當入射光波長不變, , ,)/(Vc334rV323121rrII 保持濃度相同,保持濃度相同,2121ccII 保持粒子大小相保持粒子大小相同同3IKcr代入上式可得:代入上式可得: 如果已知一種溶液的散射光強度和粒子半徑(或如果已知一種溶液的散射光強度和粒子半徑(或濃度),測定未知溶液的散射光強度,就可以知道其粒濃度),測定未知溶液的散射光強度,就可以知道其粒徑(或濃度),
34、這就是徑(或濃度),這就是乳光計乳光計。O返回2022-1-18濁度的物理意義:l1濁度計的用處: 當光源、波長、粒子大小相同時,溶膠的濃度不同,其透射光的強度亦不同。 濁度的定義為:0ltI /IetI0Il 透射光強度 入射光強度 樣品池長度 濁度/e/IIt10當O返回2022-1-18 膠粒帶電的本質 電動現(xiàn)象(2)電滲(3)流動電勢(4)沉降電勢 雙電層(1) 電泳Tiselius電泳儀 界面移動電泳儀顯微電泳儀區(qū)帶電泳O返回2022-1-18 (1)吸附:吸附:膠粒在形成過程中,膠粒在形成過程中,膠核優(yōu)先吸附某膠核優(yōu)先吸附某種離子,使膠粒帶電。種離子,使膠粒帶電。 (2)溶解量的不
35、均衡:溶解量的不均衡: 離子型固體電解質形成溶離子型固體電解質形成溶膠時,由于正、負離子溶解量不同,使膠粒帶電。膠時,由于正、負離子溶解量不同,使膠粒帶電。 例如:將例如:將AgI制備溶膠時,由于制備溶膠時,由于Ag+較小,活動能力較小,活動能力強,比強,比I-容易脫離晶格而進入溶液,使膠粒帶負電。容易脫離晶格而進入溶液,使膠粒帶負電。 例如:在例如:在AgI溶膠的制備過程中,如果溶膠的制備過程中,如果AgNO3過過量量,則膠核優(yōu)先吸附,則膠核優(yōu)先吸附Ag+離子,使膠粒離子,使膠粒帶正電帶正電;如果;如果KI過量過量,則優(yōu)先吸附,則優(yōu)先吸附I -離子,膠粒離子,膠粒帶負電帶負電。O返回2022
36、-1-18 (3)電離:電離: 可電離的大分子溶膠,由于大分子本可電離的大分子溶膠,由于大分子本身發(fā)生電離,而使膠粒帶電。身發(fā)生電離,而使膠粒帶電。 例如例如蛋白質分子蛋白質分子,有許多羧基和胺基,在,有許多羧基和胺基,在pH較較高高的溶液中,離解生成的溶液中,離解生成COO-離子而離子而帶負電帶負電;在;在pH較低較低的溶液中,生成的溶液中,生成-NH3+離子而離子而帶正電帶正電。 在某一特定的在某一特定的pH條件下,生成的條件下,生成的-COO-和和-NH3+數(shù)量相等,蛋白質分子的數(shù)量相等,蛋白質分子的凈電荷為零凈電荷為零,這,這pH稱為蛋稱為蛋白質的白質的等電點等電點 。O返回2022-
37、1-18(4)同晶置換同晶置換:晶體中的離子被其他離子代替。:晶體中的離子被其他離子代替。粘土礦物中如高嶺土,主要由鋁氧四面體和硅氧粘土礦物中如高嶺土,主要由鋁氧四面體和硅氧四面體組成,而鋁離子與周圍四面體組成,而鋁離子與周圍4個氧的電荷不平個氧的電荷不平衡,要由氫離子或鈉離子等正離子來平衡電荷。衡,要由氫離子或鈉離子等正離子來平衡電荷。這些正離子在介質中會電離并擴散,所以使粘土這些正離子在介質中會電離并擴散,所以使粘土微粒帶負電。如果鋁離子被鎂離子或鈣離子同晶微粒帶負電。如果鋁離子被鎂離子或鈣離子同晶置換,則粘土微粒帶的負電更多。置換,則粘土微粒帶的負電更多。O返回2022-1-18 膠粒在
38、重力場作用下發(fā)生沉降,而產(chǎn)生膠粒在重力場作用下發(fā)生沉降,而產(chǎn)生沉降沉降電勢電勢;帶電的介質發(fā)生流動,則產(chǎn)生;帶電的介質發(fā)生流動,則產(chǎn)生流動電勢流動電勢。這是因動而產(chǎn)生電。這是因動而產(chǎn)生電。 以上四種現(xiàn)象都稱為以上四種現(xiàn)象都稱為電動現(xiàn)象電動現(xiàn)象。 由于膠粒帶電,而溶膠是電中性的,則介質由于膠粒帶電,而溶膠是電中性的,則介質帶與膠粒相反的電荷。在外電場作用下,膠粒和帶與膠粒相反的電荷。在外電場作用下,膠粒和介質分別向帶相反電荷的電極移動,就產(chǎn)生了介質分別向帶相反電荷的電極移動,就產(chǎn)生了電電泳泳和和電滲電滲的電動現(xiàn)象,這是因電而動。的電動現(xiàn)象,這是因電而動。O返回2022-1-18 影響電泳的因素有
39、:帶電粒子的大小、形狀;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;介質中電解質的種類、離子粒子表面電荷的數(shù)目;介質中電解質的種類、離子強度,強度,pH值和粘度;電泳的溫度和外加電壓等。值和粘度;電泳的溫度和外加電壓等。 帶電帶電膠粒膠?;虼蠓肿釉谕饧与妶龅淖饔孟孪驇Щ虼蠓肿釉谕饧与妶龅淖饔孟孪驇喾措姾傻碾姌O作相反電荷的電極作定向移動定向移動的現(xiàn)象稱為的現(xiàn)象稱為電泳電泳。 從電泳現(xiàn)象可以獲得膠?;虼蠓肿拥慕Y構、從電泳現(xiàn)象可以獲得膠?;虼蠓肿拥慕Y構、大小和形狀等有關信息。大小和形狀等有關信息。O返回2022-1-18根據(jù)通電時根據(jù)通電時間和液面升間和液面升高或下降的高或下降的刻
40、度計算電刻度計算電泳速度。泳速度。要選擇合適要選擇合適的介質,使的介質,使電泳過程中電泳過程中保持液面清保持液面清晰。晰。 O返回2022-1-18O返回2022-1-18 區(qū)帶電泳實驗簡便、易行,樣品用量少,分離區(qū)帶電泳實驗簡便、易行,樣品用量少,分離效率高,是分析和分離蛋白質的基本方法。效率高,是分析和分離蛋白質的基本方法。 常用的區(qū)帶電泳有:紙上電泳,圓盤電泳和板常用的區(qū)帶電泳有:紙上電泳,圓盤電泳和板上電泳等。上電泳等。 將惰性的固體或凝膠作為支持物,兩端接正、將惰性的固體或凝膠作為支持物,兩端接正、負電極,在其上面進行電泳,從而將電泳速度不同負電極,在其上面進行電泳,從而將電泳速度不
41、同的各組成分離。的各組成分離。 O返回2022-1-18 a. .紙上電泳紙上電泳 用濾紙作為支持物的電泳稱為紙上電泳。用濾紙作為支持物的電泳稱為紙上電泳。 先將一厚濾紙條在一定先將一厚濾紙條在一定pH的緩沖溶液中浸泡,取出的緩沖溶液中浸泡,取出后兩端夾上電極,在濾紙中后兩端夾上電極,在濾紙中央滴少量待測溶液,電泳速央滴少量待測溶液,電泳速度不同的各組分即以不同速度不同的各組分即以不同速度沿紙條運動。度沿紙條運動。 經(jīng)一段時間后,在紙條上形成距起點不同距離的區(qū)經(jīng)一段時間后,在紙條上形成距起點不同距離的區(qū)帶,區(qū)帶數(shù)等于樣品中的組分數(shù)。將紙條干燥并加熱,帶,區(qū)帶數(shù)等于樣品中的組分數(shù)。將紙條干燥并加
42、熱,將蛋白質各組分固定在紙條上,再用適當方法進行分析。將蛋白質各組分固定在紙條上,再用適當方法進行分析。O返回2022-1-18 b. .凝膠電泳凝膠電泳 用淀粉凝膠、瓊膠或聚丙烯酰胺等用淀粉凝膠、瓊膠或聚丙烯酰胺等凝膠作為載體,則稱為凝膠電泳。凝膠作為載體,則稱為凝膠電泳。 將凝膠裝在玻管中,電泳后各組分在將凝膠裝在玻管中,電泳后各組分在管中形成圓盤狀,稱為圓盤電泳;管中形成圓盤狀,稱為圓盤電泳; 凝膠電泳的分辨率極高。例如,凝膠電泳的分辨率極高。例如,紙上電泳只能將血清分成五個組分,紙上電泳只能將血清分成五個組分,而用聚丙烯酰胺凝膠作的圓盤電泳而用聚丙烯酰胺凝膠作的圓盤電泳可將血清分成可將
43、血清分成25個組分。個組分。O返回2022-1-18如果將凝膠鋪在玻板上進行的電泳稱為平板電泳。如果將凝膠鋪在玻板上進行的電泳稱為平板電泳。 C.C.板上電泳板上電泳O返回2022-1-18 在外加電場作用下,帶電的在外加電場作用下,帶電的介質介質通過多孔膜或通過多孔膜或半徑為半徑為110 nm的毛細管作的毛細管作定向移動定向移動,這種現(xiàn)象稱,這種現(xiàn)象稱為為電滲電滲。 外加電解質對電滲速度影響顯著,隨著電解質外加電解質對電滲速度影響顯著,隨著電解質濃度的增加,電滲速度降低,甚至會改變電滲的方濃度的增加,電滲速度降低,甚至會改變電滲的方向。向。 電滲方法有許多實際應用,如溶膠凈化、海水電滲方法有
44、許多實際應用,如溶膠凈化、海水淡化、泥炭和染料的干燥等。淡化、泥炭和染料的干燥等。O返回2022-1-18O返回2022-1-18 含有離子的液體含有離子的液體在加壓或重力等外力在加壓或重力等外力的作用下,流經(jīng)多孔的作用下,流經(jīng)多孔膜或毛細管時會產(chǎn)生膜或毛細管時會產(chǎn)生電勢差。電勢差。 這種因流動而產(chǎn)生這種因流動而產(chǎn)生的電勢稱為的電勢稱為流動電勢流動電勢。O返回2022-1-18 因為管壁會吸附某種離因為管壁會吸附某種離子,使固體表面帶電,電荷子,使固體表面帶電,電荷從固體到液體有個從固體到液體有個分布梯度。分布梯度。 當外力迫使擴散層移當外力迫使擴散層移動時,即液體將雙電層的動時,即液體將雙電
45、層的擴散層中的離子帶走,因擴散層中的離子帶走,因而與固體表面之間會產(chǎn)生而與固體表面之間會產(chǎn)生電勢差,當流速很快時,電勢差,當流速很快時,有時會產(chǎn)生電火花。有時會產(chǎn)生電火花。 O返回2022-1-18 在重力場的作用在重力場的作用下,帶電的分散相下,帶電的分散相粒粒子子,在分散介質中,在分散介質中迅迅速沉降速沉降時,使底層與時,使底層與表面層的粒子濃度懸表面層的粒子濃度懸殊,從而產(chǎn)生電勢差,殊,從而產(chǎn)生電勢差,這就是這就是沉降電勢沉降電勢。 O返回2022-1-1814.6 雙電層理論和電動電勢雙電層理論電動電勢O返回2022-1-18 當固體與液體接觸時,可以是固體從溶液中選擇當固體與液體接觸
46、時,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入溶液,以致使固液兩相分別帶有不同用而使離子進入溶液,以致使固液兩相分別帶有不同符號的電荷,符號的電荷,在界面上形成了雙電層的結構。在界面上形成了雙電層的結構。 對于雙電層的具體結構,一百多年來不同學者提出了不對于雙電層的具體結構,一百多年來不同學者提出了不同的看法。最早于同的看法。最早于1879年年Helmholz提出提出平板型模型平板型模型; 1910年年Gouy和和1913年年Chapman修正了平板型模型,修正了平板型模型,提出了提出了擴散雙電層模型擴散雙電
47、層模型;后來后來Stern又提出了又提出了Stern模型模型。O返回2022-1-18 亥姆霍茲認為固體的表面電荷與溶液中帶相反電荷亥姆霍茲認為固體的表面電荷與溶液中帶相反電荷的(即反離子)構成平行的兩層,如同一個平板電容器。的(即反離子)構成平行的兩層,如同一個平板電容器。整個雙電層厚度為整個雙電層厚度為 0 0。固體表面與液體內(nèi)部的總的電位固體表面與液體內(nèi)部的總的電位差即等于熱力學電勢差即等于熱力學電勢 0 0 ,在雙電,在雙電層內(nèi),熱力學電勢呈直線下降。層內(nèi),熱力學電勢呈直線下降。 在電場作用下,帶電質點在電場作用下,帶電質點和溶液中的反離子分別向相反和溶液中的反離子分別向相反方向運動。
48、方向運動。O返回2022-1-18 Gouy和和Chapman認為,由于正、負離子靜電吸引認為,由于正、負離子靜電吸引和熱運動兩種效應的結果,溶液中的反離子只有一部和熱運動兩種效應的結果,溶液中的反離子只有一部分緊密地排在固體表面附近,相距約一、二個離子厚分緊密地排在固體表面附近,相距約一、二個離子厚度稱為度稱為緊密層緊密層; 另一部分離子按一定的另一部分離子按一定的濃度梯度擴散到本體溶液中,濃度梯度擴散到本體溶液中,離子的分布可用玻茲曼公式離子的分布可用玻茲曼公式表示,稱為表示,稱為擴散層擴散層。雙電層由緊密層和擴散層構雙電層由緊密層和擴散層構成。移動的切動面為成。移動的切動面為AB面。面。
49、O返回2022-1-18O返回2022-1-18 Stern對擴散雙電層模對擴散雙電層模型作進一步修正。型作進一步修正。 他認為吸附在固體表他認為吸附在固體表面的緊密層約有一、二面的緊密層約有一、二個分子層的厚度,后被個分子層的厚度,后被稱為稱為Stern層;層; 由反號離子電性中心由反號離子電性中心構成的平面稱為構成的平面稱為Stern平面平面。O返回2022-1-18 由于離子的由于離子的溶劑化作溶劑化作用用,膠粒在移動時,緊密,膠粒在移動時,緊密層會結合一定數(shù)量的溶劑層會結合一定數(shù)量的溶劑分子一起移動,所以滑移分子一起移動,所以滑移的的切動面切動面由比由比Stern層略右層略右的曲線表示
50、。的曲線表示。從固體表面到從固體表面到Stern平面,平面,電位從電位從 0 0直線下降為直線下降為 。O返回2022-1-18 在在Stern模型中,帶有溶劑化層的滑移界面與溶液模型中,帶有溶劑化層的滑移界面與溶液之間的電位差稱為之間的電位差稱為 電位。電位。電動電勢亦稱為電動電勢亦稱為 電勢。電勢。 在擴散雙電層模型中,切動面在擴散雙電層模型中,切動面AB與溶液本體之間與溶液本體之間的電的電位差為位差為 電位;電位; 電位總是比熱力學電位低,外加電解質會使電位總是比熱力學電位低,外加電解質會使 電位電位變小甚至改變符號。只有在質點移動時才顯示出變小甚至改變符號。只有在質點移動時才顯示出 電
51、位,電位,所以又稱所以又稱電動電勢電動電勢。 帶電的固體或膠粒在移動時,帶電的固體或膠粒在移動時,移動的切動面與液移動的切動面與液體本體之間的電位差稱為電動電勢。體本體之間的電位差稱為電動電勢。O返回2022-1-18 溶膠的穩(wěn)定性溶膠的穩(wěn)定性 影響溶膠穩(wěn)定性的因素影響溶膠穩(wěn)定性的因素 聚沉值與聚沉能力聚沉值與聚沉能力 Schulze-Hardy規(guī)則規(guī)則 電解質對溶膠穩(wěn)定性的影響電解質對溶膠穩(wěn)定性的影響 不同膠體的相互作用不同膠體的相互作用1.敏化作用敏化作用2.金值金值O返回2022-1-18抗聚結穩(wěn)定性抗聚結穩(wěn)定性 膠粒之間有相互吸引的能量膠粒之間有相互吸引的能量Va和相互排和相互排斥的能
52、量斥的能量Vr,總作用能總作用能 為為Va+Vr。如圖所示:如圖所示:動力學穩(wěn)定性動力學穩(wěn)定性 由于溶膠粒子小,布朗運動激烈,在由于溶膠粒子小,布朗運動激烈,在重力場中不易沉降,使溶膠具有動力穩(wěn)定性。重力場中不易沉降,使溶膠具有動力穩(wěn)定性。 當粒子相距較大時,主當粒子相距較大時,主要為吸力,總勢能為負值;要為吸力,總勢能為負值;當靠近到一定距離,雙電層當靠近到一定距離,雙電層重疊,排斥力起主要作用,重疊,排斥力起主要作用,勢能升高。要使粒子聚結必勢能升高。要使粒子聚結必須克服這個勢壘。須克服這個勢壘。O返回2022-1-18O返回2022-1-182.濃度的影響。濃度的影響。濃度增加,粒子碰撞
53、機會增多。濃度增加,粒子碰撞機會增多。3.溫度的影響。溫度的影響。溫度升高,粒子碰撞機會增多,碰撞強度增加。溫度升高,粒子碰撞機會增多,碰撞強度增加。4.膠體體系的相互作用。膠體體系的相互作用。帶不同電荷的膠?;ノ鄢?。帶不同電荷的膠?;ノ鄢痢?.外加電解質的影響。外加電解質的影響。這影響最大,主要影響膠粒的帶電情況,使這影響最大,主要影響膠粒的帶電情況,使 電電 位下降,促使膠粒聚結。位下降,促使膠粒聚結。O返回2022-1-18聚沉值聚沉值使一定量的溶膠在一定時間內(nèi)完全聚沉使一定量的溶膠在一定時間內(nèi)完全聚沉所需電解質的最小濃度所需電解質的最小濃度,又稱臨界聚沉濃度。又稱臨界聚沉濃度。
54、從已知的表值可見,對同一溶膠,外加電解質的離子從已知的表值可見,對同一溶膠,外加電解質的離子價數(shù)越低,其聚沉值越大。價數(shù)越低,其聚沉值越大。聚沉能力聚沉能力是是聚沉值的倒數(shù)聚沉值的倒數(shù)。聚沉值越大的電解質。聚沉值越大的電解質 聚沉能力越?。环粗?,聚沉值越小的電解質,其聚聚沉能力越??;反之,聚沉值越小的電解質,其聚沉能力越強。沉能力越強。O返回2022-1-18 聚沉能力主要決定于膠粒帶相反電荷的離子的價數(shù)。聚沉能力主要決定于膠粒帶相反電荷的離子的價數(shù)。聚沉值與異電性離子價數(shù)的六次方成反比聚沉值與異電性離子價數(shù)的六次方成反比,這就是,這就是Schulze-Hardy規(guī)則規(guī)則。 例如,對于給定的溶
55、膠,異電性離子分別為一、例如,對于給定的溶膠,異電性離子分別為一、二、三價,則聚沉值的比例為:二、三價,則聚沉值的比例為: 100 1.6 0.14 即為:即為: 666111 123 :O返回2022-1-18(1) 與膠粒帶相反電荷的離子的價數(shù)影響最大,與膠粒帶相反電荷的離子的價數(shù)影響最大,價數(shù)越高,聚沉能力越強。價數(shù)越高,聚沉能力越強。(2) 相同價數(shù)的反離子的聚沉能力依賴于反離子的相同價數(shù)的反離子的聚沉能力依賴于反離子的大小。大小。 例如,對膠粒帶負電的溶膠,一價陽離子硝酸例如,對膠粒帶負電的溶膠,一價陽離子硝酸鹽的聚沉能力次序為:鹽的聚沉能力次序為:H+Cs+Rb+NH4+K+Na+
56、Li+ 對帶正電的膠粒,一價陰離子的鉀鹽的聚沉能對帶正電的膠粒,一價陰離子的鉀鹽的聚沉能力次序為:力次序為: F-Cl-Br-NO3-I- 這種次序稱為這種次序稱為感膠離子序(感膠離子序(lyotropic series)。O返回2022-1-18(3) 有機化合物的離子都有很強的聚沉能力,這可有機化合物的離子都有很強的聚沉能力,這可能與其具有強吸附能力有關。能與其具有強吸附能力有關。(4)在相同反離子的情況下,則另一同性離子的價在相同反離子的情況下,則另一同性離子的價數(shù)也會影響聚沉值,價數(shù)愈高,聚沉能力愈低。這可數(shù)也會影響聚沉值,價數(shù)愈高,聚沉能力愈低。這可能與這些同性離子的吸附作用有關。能
57、與這些同性離子的吸附作用有關。(Na2SO4MgSO4) 例如,對亞鐵氰化銅溶膠的聚沉值:例如,對亞鐵氰化銅溶膠的聚沉值: KBr 為為 27.5 。而而 K4Fe(CN)6 為為 260.0 。 3mol m3mol mO返回2022-1-18 在憎液溶膠中加入某些大分子溶液,加入的量不同,在憎液溶膠中加入某些大分子溶液,加入的量不同,會出現(xiàn)兩種情況:會出現(xiàn)兩種情況: 將膠粒帶相反電荷的溶膠互相混合,也會發(fā)生聚沉。將膠粒帶相反電荷的溶膠互相混合,也會發(fā)生聚沉。 與加入電解質情況不同的是,當兩種溶膠的用量恰與加入電解質情況不同的是,當兩種溶膠的用量恰能使其所帶電荷的量相等時,才會完全聚沉,否則
58、會不能使其所帶電荷的量相等時,才會完全聚沉,否則會不完全聚沉,甚至不聚沉。完全聚沉,甚至不聚沉。 加入大分子溶液太少時,會促使溶膠的聚沉,稱加入大分子溶液太少時,會促使溶膠的聚沉,稱為為敏化作用敏化作用; 當加入大分子溶液的量足夠多時,會保護溶膠不聚當加入大分子溶液的量足夠多時,會保護溶膠不聚沉,常用沉,常用金值金值來表示大分子溶液對金溶液的保護能力。來表示大分子溶液對金溶液的保護能力。O返回2022-1-18 當加入的大分子物質的量不足時,憎液溶膠的膠當加入的大分子物質的量不足時,憎液溶膠的膠粒粘附在大分子上,大分子起了一個橋梁作用,把膠粒粘附在大分子上,大分子起了一個橋梁作用,把膠粒聯(lián)系在
59、一起,使之更容易聚沉。粒聯(lián)系在一起,使之更容易聚沉。( 1)敏化作用)敏化作用 例如,對例如,對SiO2進行重量分析時,在進行重量分析時,在SiO2的溶膠的溶膠中加入少量明膠,使中加入少量明膠,使SiO2 的膠粒粘附在明膠上,便的膠粒粘附在明膠上,便于聚沉后過濾,減少損失,使分析更準確。于聚沉后過濾,減少損失,使分析更準確。O返回2022-1-18 齊格蒙弟提出的金值含義:齊格蒙弟提出的金值含義: 為了保護為了保護10cm3 0.006%的金溶膠,在加入的金溶膠,在加入1 cm310% NaCl溶液后不致聚沉,所需高分子的最少質量稱溶液后不致聚沉,所需高分子的最少質量稱為為金值金值,一般用,一
60、般用mg表示。表示。 當憎液溶膠中加入足量大分子溶液后,大分子吸附當憎液溶膠中加入足量大分子溶液后,大分子吸附在膠粒周圍起到保護溶膠的作用。用在膠粒周圍起到保護溶膠的作用。用“金值金值”作為大分作為大分子化合物保護金溶膠能力的一種量度,子化合物保護金溶膠能力的一種量度,金值越小,保護金值越小,保護劑的能力越強。劑的能力越強。 2. 金值(金值(gold number) O返回2022-1-18O返回2022-1-18三種溶液性質的比較大分子分類O返回2022-1-18 溶液類型性質憎液溶膠大分子溶液小分子溶液膠粒大小1100nm1100nm1nm分散相存在單元多分子組成的膠粒單分子單分子能否透
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