dh-3a大學(xué)化學(xué)

1、第3章 水化學(xué)與水污染 溶液的通性 水溶液中的單相離子平衡 難溶電解質(zhì)的多相離子平衡 膠體與界面化學(xué)1 5 水污染及其危害3.1 溶液的通性 溶液:難揮發(fā)性溶質(zhì)B和溶劑A組成的溶液 電解質(zhì)溶液、非電解質(zhì)溶液通性:1)蒸氣壓下降2)沸點(diǎn)上升3)凝固點(diǎn)下降4)溶液滲透壓311 非電解質(zhì)溶液的通性依數(shù)性 ：難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的性質(zhì)1)蒸 氣壓下降、2)沸點(diǎn)上升、3)凝固點(diǎn)下降4)溶液滲透壓與一定量溶劑中所溶解溶質(zhì)的 數(shù)量(物質(zhì)的量)成正比，而與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)1溶液的蒸氣壓下降 (1)蒸氣壓:蒸發(fā)(氣化): 在一定條件下，液體內(nèi)部能量較大的分子克服液體分子間的引力從液體表面逸出而成為蒸氣分子的過(guò)程;

2、蒸發(fā)是吸熱過(guò)程。凝聚:蒸發(fā)出來(lái)的蒸氣分子撞到液面，為液體分子所吸引而重新進(jìn)入液體中的過(guò)程;凝聚是放熱過(guò)程。蒸氣壓(飽和蒸氣壓): 凝聚的速率和蒸發(fā)的速率達(dá)到相等、液體和它的蒸氣處于平衡狀態(tài)時(shí)，蒸氣所具有的壓力水：在一定溫度下100o C時(shí)，p(H2O)= 101.325 kPa(2)蒸氣壓下降： 同一溫度下，純?nèi)軇┱魵鈮毫εc溶液蒸氣壓力之差原因：溶劑中溶解了難揮發(fā)的溶質(zhì)后，溶劑的一部分表面被溶質(zhì)的微粒所占據(jù)，從而使得單位時(shí)間內(nèi)從溶液中蒸發(fā)出的溶劑分子數(shù)比原來(lái)從純?nèi)軇┲姓舭l(fā)出的分子數(shù)要少，以致溶劑與其蒸氣在較低的溶劑蒸氣壓力下可以達(dá)到平衡濃度越大，蒸氣壓下降越多。 在一定溫度時(shí)，難揮發(fā)的非電解質(zhì)

3、稀溶液中溶劑的蒸氣壓下降(p)與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比 2溶液的沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)下降固體表面的分子也能蒸發(fā)1）在冬季，晾洗的衣服上結(jié)的冰可以逐漸消失2）防蛀的樟腦丸在常溫下逐漸揮發(fā)(升華)如果把固體放在密封的容器內(nèi)，固體(固相)和它的蒸氣(氣相)之間也能達(dá)到平衡，此時(shí)固體具有一定的蒸氣壓。固體和液體的蒸氣壓也隨溫度的升高而增大 水與冰的蒸氣壓沸點(diǎn)（ Tbp ）： 當(dāng)某一液體的蒸氣壓等于外界壓力時(shí)(101.325kPa)，液體沸騰的溫度凝固點(diǎn)(熔點(diǎn)、 Tfp)：物質(zhì)的液相蒸氣壓和固相蒸氣壓相等時(shí)的溫度 溶液的凝固點(diǎn)下降、溶液的沸點(diǎn)上升A)溶液越濃，凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)改變?cè)酱?原因: 溶液中溶劑的蒸氣壓下

4、降所引起的水和冰的蒸氣壓曲線，正常沸點(diǎn): 100(373.15K)a)溶液中溶劑的蒸氣壓力曲線就低于純水的蒸氣壓力曲線b)在373.15K時(shí)溶液的蒸氣壓就低于101.325 kPa。c)要使溶液的蒸氣壓與外界壓力相等，以達(dá)到其沸點(diǎn)，就必須把溶液的溫度升到373.15K以上三相點(diǎn)（ 273.16K ）: 純液體水與冰和水蒸氣三個(gè)相組成的單組分(無(wú)空氣)系統(tǒng)的平衡點(diǎn)水的冰點(diǎn)(0， 273.16K )：在101325 kPa大氣壓力下，冰和被空氣飽和的水之間的平衡溫度273.16K：冰的蒸氣壓力和水的蒸氣壓相等（611Pa）1）溶質(zhì)的加入使溶液的溶劑蒸氣壓下降。2）在273.16 K時(shí)、溶液的蒸氣壓

5、低于冰的蒸氣壓力，冰與溶液不能共存，冰要轉(zhuǎn)化為水，溶液在273.16K時(shí)不能結(jié)冰。3）如溶液中放人冰，冰就會(huì)融化，系統(tǒng)的溫度就會(huì)降低4）在273.16K以下某一溫度時(shí)，冰的蒸氣壓曲線與溶液的蒸氣壓曲線可以相交于一點(diǎn)，此溫度就是溶液的凝固點(diǎn)。它比純水的凝固點(diǎn)要低Tfp(凝固點(diǎn)下降度數(shù))。溶液的沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)下降與溶液的濃度有關(guān)。質(zhì)量摩爾濃度（m）：在1kg溶劑中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)下降與質(zhì)量摩爾濃度成正比kbp：溶劑的摩爾沸點(diǎn)上升常數(shù)kfp：溶劑的摩爾凝固點(diǎn)下降常數(shù)(SI單位為Kkgmol1)應(yīng)用：汽車(chē)散熱器(水箱)的用水中，在寒冷的季節(jié)，通常加入乙二醇C2H4(OH)2使溶 液

6、的凝固點(diǎn)下降以防止結(jié)冰 3滲透壓半透膜：只允許溶劑的分子通過(guò)而不允許溶質(zhì)的分子通過(guò)的膜。天然的半透膜：動(dòng)物的膀胱、腸衣、細(xì)胞膜；人工的半透膜：硝化纖維膜、醋酸纖維膜、聚砜纖維膜等。滲透壓：使膜內(nèi)溶液與膜外純?nèi)軇┑囊好嫦嗥剑B透平衡）所必須在溶液液面上增加的額外壓力。反滲透：外加在溶液上的壓力超過(guò)了滲透壓、使溶液中的溶劑向純?nèi)軇┓较蛄鲃?dòng)從而使純?nèi)軇┑捏w積增加的過(guò)程應(yīng)用：海水淡化、工業(yè)廢水或污水處理：滲透壓，c：濃度，T：熱力學(xué)溫度，n：溶質(zhì)的物質(zhì)的量，V：溶液的體積稀溶液滲透壓是引起水在生物體中運(yùn)動(dòng)的重要推動(dòng)力。298.15K時(shí)0.100 moldm3溶液的滲透壓水分可以從植物的根部運(yùn)送到數(shù)十米

7、高的頂端化學(xué)家則常利用滲透壓法測(cè)定高聚物的摩爾質(zhì)量 人體血液平均的滲透壓約為780 kPa。1）注射或靜脈輸液時(shí)，使用滲透壓與人體內(nèi)的基本相等的 溶液（等滲溶液） 5.0(0.28 moldm3)葡萄糖溶液0.9NaCl的生理鹽水2）血紅細(xì)胞放人滲透壓較大的溶液中，血紅細(xì)胞中的水就會(huì)通過(guò)細(xì)胞膜滲透出來(lái)，引起血紅細(xì)胞收縮并從懸浮狀態(tài)中沉降下來(lái)放人滲透壓較小的低滲溶液中，溶液中的水就會(huì)通過(guò)血紅細(xì)胞的膜流人細(xì)胞中，而使細(xì)胞膨脹，使細(xì)胞膜破裂。理想溶液：凡符合蒸 氣壓下降、沸點(diǎn)上升、凝固點(diǎn)下降、溶液滲透壓與一定量溶劑中所溶解溶質(zhì)的 數(shù)量(物質(zhì)的量)成正比的溶液特點(diǎn)：各組分混合成溶液時(shí)，沒(méi)有熱效應(yīng)和體積

8、的變化。1）稀溶液近乎理想狀態(tài)2）結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)也能形成理想溶液 甲醇和乙醇、苯和甲苯等 312 電解質(zhì)溶液的通性 電解質(zhì)溶液(濃度較大的非電解質(zhì)溶液)同樣樣具有溶液蒸氣壓下降、沸點(diǎn)上升、凝固點(diǎn)下降和滲透壓等性質(zhì)。1）海水不易結(jié)冰，凝固點(diǎn)低于273.15K，沸點(diǎn)高于373.15K。2）氯化鈣、五氧化二磷等作為干燥劑其表面所形成的溶液的蒸氣壓力顯著下降，當(dāng)它低于空氣中水蒸氣的分壓時(shí)，空氣中水蒸氣可不斷凝聚而進(jìn)入溶液（不斷地吸收水蒸氣）。在密閉容器內(nèi)，則可進(jìn)行到空氣中水蒸氣的分壓等于這些干燥劑物質(zhì)的(飽和)溶液的蒸氣壓為止3) 鹽和冰的混合物可以作為冷凍劑。冰的表面上有少量水，當(dāng)鹽與冰混合時(shí)，鹽溶

9、解在這些水里成為溶液。所生成的溶液中水的蒸氣壓力低于冰的蒸氣壓力，冰就融化。冰融化時(shí)要吸收熔化熱，使周?chē)镔|(zhì)的溫度降低。采用氯化鈉和冰的混合物，溫度可以降低到22oC；用氯化鈣和冰的混合物，可以降低到-55。在金屬表面處理中，利用溶液沸點(diǎn)上升的原理，使工件在高于100的水溶液中進(jìn)行處理。例如，使用含NaOH和NaNO2的水溶液能將工件加熱到140以上。稀溶液定律所表達(dá)的這些依數(shù)性與溶液濃度的定量關(guān)系不適用于濃 溶液或電解質(zhì)溶液。原因： 1）在濃溶液中，溶質(zhì)的微粒較多，溶質(zhì)微粒之間的相互影響以及溶質(zhì)微粒與溶劑分子之間的相互影響大大加強(qiáng)2）對(duì)電解質(zhì)溶液是由于電解質(zhì)的解離。一些電解質(zhì)水溶液的凝固點(diǎn)下

10、降數(shù)值都比同濃度(m)非電解質(zhì)溶液的凝固點(diǎn)下降數(shù)值要大。這一偏差可用電解質(zhì)溶液與同濃度 的非電解質(zhì)溶液的凝固點(diǎn)下降的比值i來(lái)表達(dá)，。 這些電解質(zhì)溶質(zhì)的稀溶液，蒸氣壓下降、沸點(diǎn)上升和滲透壓的數(shù)值也都比同濃度的非電解質(zhì)稀溶液的相應(yīng)數(shù)值要大 強(qiáng)電解質(zhì)如NaCl、HCl(AB型)的i接近于2，K2SO4(A2B型)的i在23間；弱電解質(zhì)如CH3COOH的i略大于1。 A2B或AB2型強(qiáng)電解質(zhì)溶液AB型強(qiáng)電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液 蒸氣壓或凝固點(diǎn)的順序則相反強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中的情況 1)強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中可認(rèn)為是完全解離成離子的，2)離子相互作用的結(jié)果，每一離子周?chē)谝欢螘r(shí)間內(nèi)總有一些帶異號(hào)電荷

11、的離子包圍著(離子氛)。3)在溶液中的離子不斷運(yùn)動(dòng)，使離子氛隨時(shí)拆散，又隨時(shí)形成。3)離子氛的存在，離子受到牽制，不能完全獨(dú)立行動(dòng)4)強(qiáng)電解質(zhì)溶液的i值不等于正整數(shù)以及實(shí)驗(yàn)測(cè)得的解離度(表觀解離度)小于100:溶液越濃或離子電荷數(shù)越大，強(qiáng)電解質(zhì)的表觀解離度越小活度(有效濃度): 將溶液中離子的濃度乘上一個(gè)校正因子(活度因子)濃度:c，活度因子:y，活度:a溶液越稀，活度因子越接近于1；當(dāng)溶液無(wú)限稀釋時(shí)，活度因子等于1，活度等于離子的濃度。 強(qiáng)電解質(zhì)在稀溶液中的離子濃度100解離0.1 moldm3 HCl溶液，水合H+濃度近似為0.1 moldm332 水溶液中的單相離子平衡1) 酸、堿的解離

12、平衡及2)配離子的解離平衡兩類(lèi)。 321 酸和堿在水溶液中的解離平衡 1酸堿的概念酸:具有酸味，能使藍(lán)色石蕊變?yōu)榧t色的物質(zhì)堿: 具有澀味，有滑膩感，使紅色石蕊變?yōu)樗{(lán)色的物質(zhì)酸堿理論:1)阿侖尼烏斯(SAArrhenius)的電離理論(1887年)、2)布朗斯特(JNBr6nsted)和勞萊(JMLowry)的質(zhì)子理論(1923年)、3)路易斯(GNLewis)的電子理論(1923年)等等。 電離理論:酸:解離時(shí)所生成的正離子全部都是H+的化合物堿:解離時(shí)所生成的負(fù)離子全部都是OH-的化合物局限性: 把酸、堿的定義局限在以水為溶劑的系統(tǒng)，并把堿限制為氫氧化物不能解釋氣態(tài)氨也是堿金屬鈉溶解于非水溶

13、劑100乙醇中顯示很強(qiáng)的堿性，但鈉并非氫氧化物。質(zhì)子理論（水溶液、非水系統(tǒng)）：酸:凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)(質(zhì)子給體)堿:凡能與質(zhì)子結(jié)合的物質(zhì)(質(zhì)子受體)以質(zhì)子H+為判據(jù)。 水溶液中：辯證關(guān)系: 酸中包含堿，堿可以變酸共軛酸堿對(duì)電子理論：酸：接受電子對(duì)的物質(zhì)堿：給出電子對(duì)的物質(zhì)以電子對(duì)的授受來(lái)判斷酸堿的屬性 2酸和堿在水溶液中的離子平衡及pH的計(jì)算 強(qiáng)酸（堿）：全部解離弱酸（堿）：解離平衡平衡常數(shù)K：解離常數(shù)Ka：弱酸解離常數(shù)Kb：弱酸解離常數(shù)測(cè)定：a)熱力學(xué)數(shù)據(jù) b)實(shí)驗(yàn)計(jì)算氨水的Kb(1)一元酸 : 醋酸HAc設(shè)一元酸的濃度為c，解離度為 稀釋定律:濃度越稀，解離度越大 在一定溫度時(shí)，Ka是一個(gè)

14、常數(shù)平衡時(shí)濃度(moldm3) 方法() :直接代人 (2)多元酸: 解離分級(jí)進(jìn)行氫硫酸:二級(jí)解離：一級(jí)解離：計(jì)算多元酸的H+濃度時(shí)，可忽略二級(jí)解離平衡，與計(jì)算一元酸H+濃度的方法相同，作近似計(jì)算，Ka應(yīng)改為Ka1 解：H2CO3:可用類(lèi)似的方法計(jì)算其H+的濃度(pH) H3PO4: 中強(qiáng)酸，Ka1較大(Ka1 =752 103)設(shè)H3PO4的濃度為c，解離度為 H3PO4 = H2PO4 + H+平衡濃度：c(1- ) c c (3)堿: NH3 與一元酸相仿，一元堿解離平衡中當(dāng)很小時(shí) 根據(jù)已知分子酸的Ka(分子堿的Kb)，可算得其共軛離子堿的Kb(共軛離子酸的Ka)。以Ac為例Ac的共軛酸

15、是HAc在常溫 時(shí)，Kw =1.0 1014共軛酸堿的解離常數(shù)之間的關(guān)系:酸越強(qiáng)，其共 軛堿就越弱。強(qiáng)酸(如HCl、HNO3)的共軛堿(C1、NO3)堿性極弱，可認(rèn)為是中性的。已知HAc的Ka = 1.76 105，其共軛堿Ac的KbpH的測(cè)定方法: 1)粗略測(cè)定常用廣泛pH試紙 2)精密 pH試紙，3)酸度計(jì)。 3緩沖溶液和pH的控制 (1)同離子效應(yīng)和緩沖溶液 同離子效應(yīng): 在弱酸、弱堿溶液中加入具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，改變某一離子的濃度，從而引起弱電解質(zhì)解離平衡的移動(dòng)的現(xiàn)象。1）HAc溶液中加入NaAc2）NH3水加入NH4C1這種溶液的pH能在一定范圍內(nèi)不因稀釋或外加的少量酸或堿而發(fā)生

16、顯著變化（緩沖能力）。 HAc和NaAc的混合溶液：HAc和Ac的濃度都較大。同離子效應(yīng)，抑制了HAc的解離，使H+濃度變得更小。緩沖溶液：對(duì)酸和堿有緩沖作用（能力）的溶液 緩沖能力有限度根據(jù)共軛酸堿之間的平衡： HA = A + H+HAc的解離度：(2)緩沖溶液的應(yīng)用和選擇: 應(yīng)用：a) 在硅半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)過(guò)程中，需要用氫氟酸腐蝕除去硅片表面沒(méi)有用膠膜保護(hù)的那部分氧化膜SiO2， SiO2 + 6HF H2SiF6+2H2O 單獨(dú)用HF，pH不穩(wěn)定，造成腐蝕的不均勻。需應(yīng)用HF-NH4F的混合溶液進(jìn)行腐蝕。b) 含有H2CO3-NaHCO3和NaH2PO4-Na2HPO4緩沖系統(tǒng)，能使土

17、壤維持一定的pH，保證植物的生長(zhǎng)c)人體血液pH在735745H2CO3HCO3- H2PO4HPO42血漿蛋白血漿蛋白共軛堿血紅蛋白血紅蛋白共軛堿等選擇: 1)共軛酸堿對(duì)中兩種物質(zhì)濃度比值趨近于1 選用pKa接近(等于)該pH的弱酸-共軛堿的混合溶液。 pH=5左右的緩沖溶液， HAcNaAc的混合溶液比較適宜， HAc的pKa等于475 322 配離子的解離平衡配離子(絡(luò)離子): 由中心原子(離子)和若干個(gè)中性分子或它種離子(配位體)通過(guò)配位鍵結(jié)合而成的復(fù)雜離子. Ag(NH3)2+、Cu(NH3)42+、Fe(CN)63配合物(絡(luò)合物、配鹽):含有配離子的化合物。 Ag(NH3)2C1、

18、Cu(NH3)4SO41配離子的解離平衡配鹽在水中能充分解離配離子在水溶液中只，存在著解離平衡總解離常數(shù)簡(jiǎn)式：同一類(lèi)型的配離子，K越大，配離子越易解離（越不 穩(wěn)定）Ki：不穩(wěn)定常數(shù) 配離子分級(jí)解離： 二級(jí)解離： 一級(jí)解離：穩(wěn)定常數(shù)（Kf）：由中心離子與配位體生成配離子（配離子生成）反應(yīng)的平衡常數(shù) 同一類(lèi)型的配離子，Kf越大，配離子越穩(wěn)定 2配離子解離平衡的移動(dòng) 改變配離子解離平衡時(shí)的條件(酸度)，平衡將移動(dòng)一種配離子可以轉(zhuǎn)化為另一種更穩(wěn)定的配離子(平衡移向生成更難解離的配離子的方向)相同類(lèi)型的配離子，根據(jù)配離子的Ki來(lái)判斷反應(yīng)方向33 難溶電解質(zhì)的多相離子平衡 用沉淀反應(yīng)來(lái)制備材料、分離雜質(zhì)、

19、處理污水以及鑒定離子等。1)怎樣判斷沉淀能否生成?2)如何使沉淀析出更趨完全?3)如何使沉淀溶解? 多相系統(tǒng)的離子平衡及其移動(dòng)。 331 多相離子平衡和溶度積多相離子平衡(溶解平衡): 在一定條件下，當(dāng)溶解與結(jié)晶的速率相等時(shí)，所建立的固相和液相中離子之間的動(dòng)態(tài)平衡簡(jiǎn)化：溶度積常數(shù)（溶度積）：溫度一定時(shí)，難溶電解質(zhì)的飽和溶液中離子濃度的乘積難溶電解質(zhì)AnBm溶度積簡(jiǎn)式AgCl的溶度積Ks比Ag2CrO4的Ks大，但AgC! 的溶解度(1.33105 moldm3)反而比Ag2CrO4的溶解度(6.5105 moldm3)要小。原因：AgCl是AB型難溶電解質(zhì)， Ag2CrO4是A2B型難溶電解質(zhì)

20、，兩者的類(lèi)型不同且兩者的溶度積數(shù)值相差不大。1）同一類(lèi)型的難溶電解質(zhì)（AB型的難溶電解質(zhì)AgCl、BaSO4和CaCO3），在相同溫度下，溶度積越大，溶解度也越大2）不同類(lèi)型的難溶電解質(zhì)，不能認(rèn)為溶度積小的，溶解度也一定小。332 溶度積規(guī)則及其應(yīng)用 1溶度積規(guī)則溶度積規(guī)則: 根據(jù)溶度積可以判斷沉淀的生成和溶解1)有沉淀析出 2)飽和溶液 3)不飽和溶液，無(wú)沉淀析出(沉淀溶解)難溶電解質(zhì)在水溶液中的多相離子平衡是相對(duì)的、有條件的同離子效應(yīng): 因加入含有共同離子的強(qiáng)電解質(zhì)使難溶電解質(zhì)溶解度降低的現(xiàn)象所得AgCl的溶解度與AgCl在純水中的溶解度相比要小得多(同離子效應(yīng))2沉淀的轉(zhuǎn)化 鍋爐中的鍋垢

21、(CaSO4)Ks(CaSO4 ) Ks(CaCO3) 沉淀轉(zhuǎn)化的程度用反應(yīng)的平衡常數(shù)來(lái)衡量：轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)較大，表明沉淀轉(zhuǎn)化的程度較大。Na3PO4補(bǔ)充處理沉淀的生成或轉(zhuǎn)化除與溶解度或溶度積有關(guān)外，還與離子濃度有關(guān)當(dāng)涉及兩種溶解度或溶度積相差不大的難溶物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，有關(guān)離子的濃度有較大差別時(shí)，必須進(jìn)行具體分析或計(jì)算，才能明確反應(yīng)進(jìn)行的方向3沉淀的溶解 根據(jù)溶度積規(guī)則，只要設(shè)法降低難溶電解質(zhì)飽和溶液中有關(guān)離子的濃度，使離子濃度乘積小于它的溶度積，就有可能使難溶電解質(zhì)溶解。方法 (1)利用酸堿反應(yīng) 用15HAc溶液洗去織物上的鐵銹漬 金屬的硫化物(FeS、ZnS)用稀酸溶解(2)利用配位反應(yīng):

22、 (3)利用氧化還原反應(yīng) : 一些難溶于酸的硫化物(Ag2S、CuS、PbS)的溶度積太小，加入氧化性酸使之溶解。34 膠體與界面化學(xué) 341 膠體的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性分散系:一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中所形成的系統(tǒng)分散相:分散系中被分散的物質(zhì)分散介質(zhì): 分散相所處的介質(zhì) 根據(jù)分散相顆粒的大小，將分散系分為三種類(lèi)型膠體(溶膠): 高度分散的不均勻(多相)系統(tǒng)，熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)，粒子間有相互聚集而降低其表面積的趨勢(shì)(聚集不穩(wěn)定性)。溶膠粒子帶有電荷: 1)表面具有很大的吸附能力 2)選擇性地吸附某種離子 a) 物質(zhì)內(nèi)部: 微粒受吸引平均對(duì)稱(chēng) b)表面: 受到下面微粒的吸引 液體表面積自動(dòng)收縮 固體

23、吸附離子或分子 (吸附和解吸 平衡)表面積越大，吸附能力越強(qiáng)膠體高度分散，總表面積非常大，具有高度的吸附能力。膠體是在含有電解質(zhì)的溶液中形成的膠體粒子在形成過(guò)程中，往往吸附某種離子而帶有(正、負(fù))電荷。1）利用化學(xué)凝聚法制備硫化砷溶膠:吸附層:與膠核較緊密地聯(lián)系的部分水合離子擴(kuò)散層：與膠核另較為遠(yuǎn)離一部分水合離子膠粒（膠體粒子）：由膠核和吸附層構(gòu)成的部分膠團(tuán)：膠粒和擴(kuò)散層一起組成的部分 As2S3： 負(fù)電荷。 膠粒與擴(kuò)散層離子的聯(lián)系疏松2）氫氧化鐵溶膠：正電荷FeCl3 (aq) + 3H2O(l) = Fe(OH)3 (s) + 3HCl(aq) I)同號(hào)電荷的膠體粒子產(chǎn)生斥力,有利于溶膠的

24、穩(wěn)定II)膠粒周?chē)纬闪怂瘜?，水化層表現(xiàn)出彈性，成為膠粒接近的阻力,有利于溶膠的穩(wěn)定342 膠體的聚沉與保護(hù)一）聚沉:使膠粒聚集成較大的顆粒而沉降的過(guò)程 a) 過(guò)濾沉淀 b) 凈化水1) 電解質(zhì)加速聚沉: 增加膠體中離子的總濃度使擴(kuò)散層中部分帶異號(hào)電荷的離子被擠壓進(jìn)入吸附層內(nèi)，從而使膠粒原來(lái)帶的電荷減少，或者完全被(電性)中和I)使溶劑化層變薄，有利于膠體聚沉A: 江河入海處大量淤泥沉積的三角洲：河水與海水相混合時(shí)，河水中所攜帶的膠體物質(zhì)(淤泥)遇到電解質(zhì)(海水中的鹽類(lèi))而引起了聚沉。B: 在地質(zhì)鉆探過(guò)程中，地層中的電解質(zhì)(鹵水、巖鹽、石膏、芒硝等)溶入泥漿，泥漿性能將會(huì)因聚沉而使其性能變壞

25、。 III) 電解質(zhì)中與膠粒異號(hào)電荷離子的價(jià)數(shù)越高，對(duì)溶膠的聚沉效率就越大。聚沉值: 使溶膠在一定時(shí)間內(nèi)完全聚沉所需電解質(zhì)的最小濃度(mmoldm3) 。 聚沉效率越大，聚沉值越小硫化砷溶膠聚沉: A13+ Ba2+ Na+的濃度 將兩種帶異號(hào)電荷的溶膠以適當(dāng)?shù)臄?shù)量相互混合能發(fā)生相互聚沉作用。 a) 凈化天然水: 明礬KAl(SO4)212H2O 懸浮粒子和膠體粒子帶負(fù)電荷 明礬水解產(chǎn)生Al(OH)3溶膠粒子帶正電荷 引起相互聚沉而使水凈化 b) 土壤中存在的膠體物有帶正電的Fe(OH)3 、A12O3等，帶負(fù)電的硅酸、腐殖質(zhì)，它 們之間的相互聚沉有利于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成 適當(dāng)加熱可促使溶膠聚

26、沉 a)加熱使膠體粒子的運(yùn)動(dòng)加快，增多膠粒相互接近或碰撞的機(jī)會(huì),有利于溶膠聚沉 b)加熱使膠核減弱對(duì)離子的吸附作用和水合程度，有利于溶膠聚沉。 將Fe(OH)3溶膠適當(dāng)加熱后可使紅棕Fe(OH)3沉淀析出。 二）加入某種物質(zhì)來(lái)保護(hù)膠體A)膠卷的感光層用動(dòng)物膠來(lái)保護(hù)B) 血液中所含的難溶鹽類(lèi)(碳酸鈣、磷酸鈣)靠血液中蛋白質(zhì)的保護(hù)而以膠體存在某些高分子化合物（動(dòng)物膠、蛋白質(zhì)、淀粉、聚乙烯醇）吸附在被保護(hù)的膠體粒子表面上，形成網(wǎng)狀和凝膠狀結(jié)構(gòu)的吸附層，略有彈性和機(jī)械強(qiáng)度，阻礙膠體粒子的結(jié)合和聚沉，對(duì)膠體具有保護(hù)作用。凝膠：膠體中的分散相以一定的方式所凝聚成一種內(nèi)部包含大量水分的粘稠膠狀物 細(xì)胞壁、血

27、管壁，硅膠，滲濾膜 343 表面活性劑表面活性劑：能顯著降低表面張力的物質(zhì) 1表面活性劑的結(jié)構(gòu)和分類(lèi) A 分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 親水基團(tuán):極性較強(qiáng)，難溶于水（羥基、羧基、磺酸基、氨基）親油基團(tuán)(疏水基): 極性很弱，難溶于水而溶于油(烷基)。碳原子一般為812個(gè)；碳鏈過(guò)長(zhǎng)將降低整個(gè)分子的親水性而失去表面活性劑的功效表面活性劑類(lèi)別：i）陽(yáng)離子型表面活性劑:親水基為正離子ii)陰離子型表面活性劑:親水基為負(fù)離子iii)非離子型表面活性劑:在水中不產(chǎn)生離子iv)兩性表面活性劑:陽(yáng)離子型與陰離子型組合成的活性劑氨基酸類(lèi)兩性表面活性劑在堿性條件下的行為與陰離子型表面活性劑接近，而在酸性條件下的行為與陽(yáng)離子型表面活性劑的性質(zhì)接近。 2表面活性劑的應(yīng)用(1)洗滌作用 肥皂: 17個(gè)碳原子的硬脂酸鈉鹽合成洗滌劑: 十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉親油基與油脂類(lèi)分子之間有較強(qiáng)的相互作用力而進(jìn)入油污中親水基與水分子之間存在較強(qiáng)的作用力而溶于水降低了油污與織物之間的表面(界面)張力，再經(jīng)搓洗，振動(dòng)便可除去織物上的油污。兩性表面活性劑: 堿性溶液中呈陰離子活性，在酸性溶液中呈陽(yáng)離子活性，在中性溶液中表現(xiàn)為兩性活性。在任何pH范圍均適用，而且泡沫多，去污力強(qiáng)，應(yīng)用于制洗發(fā)香波等日用化工品中。用非離子表面活性劑制得的凈洗劑，對(duì)油污有很好的清洗力(2)乳化作用: 兩種互不相溶的液體，將其中一種均勻地分散成極細(xì)的