第一章 膠體制備及性質(zhì)1

1、O返回2022-7-4膠體分散系統(tǒng)膠體分散系統(tǒng)粗分散系統(tǒng)粗分散系統(tǒng)與與O返回2022-7-4u10.1 膠體及其基本特性膠體及其基本特性u10.2 溶膠的制備與凈化溶膠的制備與凈化u10.3 溶膠的動力性質(zhì)溶膠的動力性質(zhì)u10.4 溶膠的光學性質(zhì)溶膠的光學性質(zhì)u10.5 溶膠的電學性質(zhì)溶膠的電學性質(zhì)u10.6 溶膠的穩(wěn)定性和聚沉作用溶膠的穩(wěn)定性和聚沉作用u10.7 大分子概說大分子概說u10.8 大分子的相對摩爾質(zhì)量大分子的相對摩爾質(zhì)量u10.9 Donnan平衡平衡O返回2022-7-4膠粒的結(jié)構(gòu)膠粒的結(jié)構(gòu)分散相與分散介質(zhì)分散相與分散介質(zhì)分散體系分類分散體系分類 （1）按分散相粒子的大小分類

2、）按分散相粒子的大小分類 （2）按分散相和介質(zhì)的聚集狀態(tài)分類）按分散相和介質(zhì)的聚集狀態(tài)分類 （3）按膠體溶液的穩(wěn)定性分類）按膠體溶液的穩(wěn)定性分類憎液溶膠的特性憎液溶膠的特性膠粒的形狀膠粒的形狀O返回2022-7-4 把一種或幾種物把一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中就構(gòu)成分散體系。中就構(gòu)成分散體系。其中，其中，被分散的物質(zhì)被分散的物質(zhì)稱為分散相稱為分散相（dispersed phase），），另一種物質(zhì)稱為分散另一種物質(zhì)稱為分散介質(zhì)介質(zhì)（dispersing medium)。例如：云，牛奶，珍珠例如：云，牛奶，珍珠O返回2022-7-4分類體系通常有三種分類方法：分類體系通常有

3、三種分類方法：分子分散體系分子分散體系膠體分散體系膠體分散體系粗分散體系粗分散體系按分散相粒子的大小分類：按分散相粒子的大小分類：按分散相和介質(zhì)的聚集狀態(tài)分類：按分散相和介質(zhì)的聚集狀態(tài)分類：液溶膠液溶膠固溶膠固溶膠氣溶膠氣溶膠按膠體溶液的穩(wěn)定性分類：按膠體溶液的穩(wěn)定性分類： 憎液溶膠憎液溶膠親液溶膠親液溶膠O返回2022-7-41.分子分散體系分子分散體系 分散相與分散介質(zhì)以分子或離子形式彼此混溶，分散相與分散介質(zhì)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，

4、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109 m106 nm之間的體系。之間的體系。目測是均勻的，但實際是多相不均勻體系。目測是均勻的，但實際是多相不均勻體系。3.粗分散體系粗分散體系 當分散相粒子大于當分散相粒子大于106 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2022-7-41.液溶膠液溶膠 將液體作為分散介質(zhì)所形成的溶膠。當分散將液體作為分散介質(zhì)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

5、如油漆，如油漆，AgI溶膠溶膠B. .液液- -液溶膠液溶膠 如牛奶，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 如泡沫如泡沫O返回2022-7-42.固溶膠固溶膠 將固體作為分散介質(zhì)所形成的溶膠。當分散相為將固體作為分散介質(zhì)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2022-7-43.氣溶膠氣溶膠

6、 將氣體作為分散介質(zhì)所形成的溶膠。當分散相為將氣體作為分散介質(zhì)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2022-7-41.憎液溶膠憎液溶膠 半徑在半徑在109 m106 m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(zhì)中，有很大的相界面，易聚沉，分散在液體介質(zhì)中，有很大的相界面，易聚沉，是

7、是熱力學上的不穩(wěn)定體系。熱力學上的不穩(wěn)定體系。 一旦將介質(zhì)蒸發(fā)掉，再加入介質(zhì)就無法再形一旦將介質(zhì)蒸發(fā)掉，再加入介質(zhì)就無法再形成溶膠，是成溶膠，是 一個不可逆體系，如氫氧化鐵溶膠、一個不可逆體系，如氫氧化鐵溶膠、碘化銀溶膠等。碘化銀溶膠等。 這是膠體分散體系中主要研究的內(nèi)容。這是膠體分散體系中主要研究的內(nèi)容。O返回2022-7-42.親液溶膠親液溶膠 半徑落在膠體粒子范圍內(nèi)（半徑落在膠體粒子范圍內(nèi)（ 109 m106 m ）的大分子溶解在合適的溶劑中，一旦將溶劑蒸發(fā)，大的大分子溶解在合適的溶劑中，一旦將溶劑蒸發(fā)，大分子化合物凝聚，再加入溶劑，又可形成溶膠，分子化合物凝聚，再加入溶劑，又可形成溶膠

8、，親液親液溶膠是熱力學上穩(wěn)定、可逆的體系。溶膠是熱力學上穩(wěn)定、可逆的體系。O返回2022-7-4（1）特有的分散程度）特有的分散程度 粒子的大小在粒子的大小在10-910-6 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(jié)而成，結(jié)構(gòu)具有納米級的粒子是由許多離子或分子聚結(jié)而成，結(jié)構(gòu)復雜，有的保持了該難溶鹽的原有晶體結(jié)構(gòu)，而且粒子大小復雜，有的保持了該難溶鹽的原有晶體結(jié)構(gòu)，而且粒子大小不一，與介質(zhì)之間有明顯的相界面，比表

9、面很大。不一，與介質(zhì)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(jié)成大粒子。動聚結(jié)成大粒子。O返回2022-7-4 形成憎液溶膠的形成憎液溶膠的必要條件必要條件是：是： （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，否則膠粒易聚結(jié)而還必須有穩(wěn)定劑存在，否則膠粒易聚結(jié)而 聚沉。聚沉。 O返回2022-7-4 膠粒的結(jié)構(gòu)比較復雜，先有一定量的難溶

10、物分子膠粒的結(jié)構(gòu)比較復雜，先有一定量的難溶物分子聚結(jié)形成膠粒的中心，稱為聚結(jié)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2022-7-4 膠核吸附離子是有選擇性的，首先吸附與膠核膠核吸附離子是有選擇性的，首先吸附與膠核中相同的

11、某種離子，用同離子效應(yīng)使膠核不易溶解。中相同的某種離子，用同離子效應(yīng)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2022-7-4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(jié)構(gòu)表達式膠團的結(jié)構(gòu)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膠團的圖示式：膠團的圖示式

12、：O返回2022-7-4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(jié)構(gòu)表達式：膠團的結(jié)構(gòu)表達式： 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2022-7-4 作為憎液溶膠基本質(zhì)點的膠粒作為憎液溶膠基本質(zhì)點的膠粒并非都是球形并非都是球形，而膠粒的形狀對膠體性質(zhì)有重要影響。而膠粒的形狀對膠體性質(zhì)有重要影響。 質(zhì)點為球形的，流動性較好；若為帶狀的，質(zhì)點為球形的，流動性較好；若為帶狀的，則流動性較差，易產(chǎn)生則流動性較差，易產(chǎn)生觸變現(xiàn)象觸變現(xiàn)象。O返回2022-7-4例如：（例如：（1 1）聚苯乙烯膠乳是球形質(zhì)點）聚

13、苯乙烯膠乳是球形質(zhì)點（2 2） V2 2O5 5 溶膠是帶狀的質(zhì)點溶膠是帶狀的質(zhì)點（3 3） Fe(OH)3 溶膠是絲狀的質(zhì)點溶膠是絲狀的質(zhì)點O返回2022-7-41100nm離子、分子離子、分子凝聚凝聚（有新相生成）（有新相生成）粗粒子粗粒子分散分散（比表面增加）（比表面增加）u溶膠的制備溶膠的制備O返回2022-7-4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 （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

14、）超過濾法）超過濾法O返回2022-7-4 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：法大致可分為兩類： （1 1）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。 （2 2）凝聚法凝聚法 使分子或離子聚結(jié)成膠粒使分子或離子聚結(jié)成膠粒O返回2022-7-4用這兩種方法直接制出的粒子稱為用這兩種方法直接制出的粒子稱為原級粒子。原級粒子。 視具體制備條件不同，這些粒子又可以視具體制備條件不同，這些粒子又可以聚集成較大的

15、聚集成較大的次級粒子次級粒子。 通常所制備的溶膠中粒子的大小不是均一通常所制備的溶膠中粒子的大小不是均一的，是一個的，是一個多級分散體系多級分散體系。O返回2022-7-41 1. .研磨法研磨法 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(zhì)，對于柔這種方法適用于脆而易碎的物質(zhì)，對于柔韌性的物質(zhì)必須先硬化后再粉碎。例如，將廢韌性的物質(zhì)必須先硬化后再粉碎。例如，將廢輪胎粉碎，先用液氮處理，硬化后再研磨。輪胎粉碎，先用液氮處理，硬化后再研磨。 膠體磨的形式很多，其分散能力因構(gòu)造和膠體磨的形式很多，其分散能力因構(gòu)造和轉(zhuǎn)速的不同而不同。轉(zhuǎn)速的不同而不同。O返回

16、2022-7-4盤式膠體磨盤式膠體磨O返回2022-7-4轉(zhuǎn)速約每分鐘轉(zhuǎn)速約每分鐘1萬萬 2萬轉(zhuǎn)。萬轉(zhuǎn)。 A為空心轉(zhuǎn)軸，與為空心轉(zhuǎn)軸，與C盤相連，盤相連，向一個方向旋轉(zhuǎn)，向一個方向旋轉(zhuǎn)，B盤向另一方盤向另一方向旋轉(zhuǎn)。向旋轉(zhuǎn)。 分散相、分散介質(zhì)和穩(wěn)定劑分散相、分散介質(zhì)和穩(wěn)定劑從空心軸從空心軸A A處加入，從處加入，從C盤與盤與B盤盤的狹縫中飛出，用兩盤之間的應(yīng)的狹縫中飛出，用兩盤之間的應(yīng)切力將固體粉碎，可得切力將固體粉碎，可得17 m左右左右的粒子。的粒子。 O返回2022-7-4 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(zhì)中形成溶膠，并加入

17、適當?shù)姆€(wěn)定劑。新分散在介質(zhì)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(zhì)作膠溶劑。子而選用合適的電解質(zhì)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(zhì)離子去掉，先將膠粒過濾，洗滌，然后多余的電解質(zhì)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(zhì)中，形成溶膠。盡快分散在含有膠溶劑的介質(zhì)中，形成溶膠。 O返回2022-7-4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

18、）新鮮沉淀） Fe(OH)3 ( (溶膠）溶膠）3FeCl加O返回2022-7-4 3 3. .超聲分散法超聲分散法 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(zhì)兩種不混溶的液體放在散介質(zhì)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2022-7-4超聲分散法超聲分散法O返回202

19、2-7-4 1 1. .化學凝聚法化學凝聚法 通過各種化學反應(yīng)使生成物呈過飽和狀態(tài)，通過各種化學反應(yīng)使生成物呈過飽和狀態(tài)，使初生成的難溶物微粒結(jié)合成膠粒，在少量穩(wěn)定使初生成的難溶物微粒結(jié)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(yīng)物。例如：的反應(yīng)物。例如：A. .復分解反應(yīng)制硫化砷溶膠復分解反應(yīng)制硫化砷溶膠 2H3AsO3（?。┫。? 3H2S As2S3（溶膠）溶膠）+6H2OB.水解反應(yīng)制氫氧化鐵溶膠水解反應(yīng)制氫氧化鐵溶膠 FeCl3 （?。┫。?3H2O （熱）熱） Fe(OH)3 （溶膠）溶膠）+3HClO返回2022-

20、7-4 C. .氧化還原反應(yīng)制備硫溶膠氧化還原反應(yīng)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） E.離子反應(yīng)制氯化銀溶膠離子反應(yīng)制氯化銀溶膠 AgNO3（?。┫。? KCl（稀）?。?AgCl ( (溶膠）溶膠） +KNO3D.還原反應(yīng)制金溶膠還原反應(yīng)制金溶膠 2HAuCl4( (稀）?。? 3HCHO +11KOH 2Au( (溶膠）溶膠）+3HCOOK + 8KCl + 8H2O O返回2022-7-4 2. 2.物理凝聚法物理凝聚法 A. . 更換溶劑

21、法更換溶劑法 利用物質(zhì)在不同溶劑中溶解度的顯著差別來制利用物質(zhì)在不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2022-7-4例圖：例圖：O返回2022-7-4 在制備溶膠的過程中，常生成一些多余的電解質(zhì)，在制備溶膠的過程中，常生成一些多余的

22、電解質(zhì)，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(zhì)可以作為溶膠的穩(wěn)定劑，但是過多的電少量電解質(zhì)可以作為溶膠的穩(wěn)定劑，但是過多的電解質(zhì)存在會使溶膠不穩(wěn)定，容易聚沉，所以必須除去。解質(zhì)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2022-7-4 （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?利用濃差因素，多余的電解質(zhì)離子不斷向膜外滲利用濃差因素，多余的電解質(zhì)離

23、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(zhuǎn)，可以加快如將裝有溶膠的半透膜容器不斷旋轉(zhuǎn)，可以加快滲析速度。滲析速度。O返回2022-7-4簡單滲析簡單滲析O返回2022-7-4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(cè)外在裝有溶膠的半透膜兩側(cè)外加一個電場加一個電場，使多余的電解，使多余的電解質(zhì)離子向相應(yīng)的電極作定向質(zhì)離子向相應(yīng)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度。這種方法稱為電滲析法。種方法稱為

24、電滲析法。（1）滲析法滲析法 O返回2022-7-4 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(zhì)的介質(zhì)在壓差作與含有雜質(zhì)的介質(zhì)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(zhì)再速用含有穩(wěn)定劑的介質(zhì)再次分散。次分散。O返回2022-7-42）電超過濾：電超過濾： 有時為了加快有時為了加快過濾速度，在半透過濾速度，在半透膜兩邊安放電極，膜兩邊安放電極，施以一定電壓，使施以一定電壓，使電滲析和超過濾合電滲析和超過濾合并使用，這樣可以并使用，這樣可以降低超過濾壓力。降低超過濾壓力

25、。O返回2022-7-4 Brown 運動運動 膠粒的擴散膠粒的擴散 溶膠的滲透壓溶膠的滲透壓 沉降平衡沉降平衡O返回2022-7-4 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花粉粉末不斷地作不規(guī)則的運動。到懸浮在液面上的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(zhì)如煤、后來又發(fā)現(xiàn)許多其它物質(zhì)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(zhì)沒有但在很長的一段時間里，這種現(xiàn)象的本質(zhì)沒有得到闡明。得到闡明

26、。 O返回2022-7-4 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(zhì)條件。了物質(zhì)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(jié)論：通過大量觀察，得出結(jié)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2022-7-4 1905年和年和1906年愛因年愛因

27、斯坦（斯坦（Einstein)和斯莫魯霍和斯莫魯霍夫斯基（夫斯基（Smoluchowski)分分別闡述了別闡述了Brown運動的本運動的本質(zhì)。質(zhì)。認為認為Brown運動是分散介質(zhì)分子以不同大小和不同方向的運動是分散介質(zhì)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)生的，由于受到的力不平衡，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)以不同方向、不同速度作不規(guī)則運動。隨著粒子所以連續(xù)以不同方向、不同速度作不規(guī)則運動。隨著粒子增大，撞擊的次數(shù)增多，而作用力抵消的可能性亦大。增大，撞擊的次數(shù)增多，而作用力抵消的可能性亦大。當半徑大于當半徑大于5 m，Brown運動消失運動消失。O返

28、回2022-7-4O返回2022-7-4 Einstein認為，溶膠粒子的認為，溶膠粒子的Brown運動與分子運動類運動與分子運動類似，平均動能為似，平均動能為 。并假設(shè)粒子是球形的，運用分子運并假設(shè)粒子是球形的，運用分子運動論的一些基本概念和公式，得到動論的一些基本概念和公式，得到Brown運動的公式為：運動的公式為：32kT式中式中 是在觀察時間是在觀察時間t內(nèi)粒子內(nèi)粒子沿沿x軸方向的平均位移；軸方向的平均位移；xr為膠粒的半徑；為膠粒的半徑；為介質(zhì)的粘度；為介質(zhì)的粘度；L為阿伏加德羅常數(shù)。為阿伏加德羅常數(shù)。 213rtLRTx 這個公式把粒子的位移與粒子的大小、介質(zhì)粘度、這個公式把粒子的

29、位移與粒子的大小、介質(zhì)粘度、溫度以及觀察時間等聯(lián)系起來。溫度以及觀察時間等聯(lián)系起來。O返回2022-7-4 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(cè)溶膠的濃度不同，兩側(cè)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

30、返回2022-7-4O返回2022-7-4設(shè)通過單位時間內(nèi)通過設(shè)通過單位時間內(nèi)通過AB面面的擴散粒子數(shù)為的擴散粒子數(shù)為 ，它與體積粒子梯度和它與體積粒子梯度和AB截面積截面積A成正比。成正比。ddNt 如圖所示，設(shè)任一平行于如圖所示，設(shè)任一平行于AB面的截面上濃度是均面的截面上濃度是均勻的，但水平方向自左至右體積粒子梯度為勻的，但水平方向自左至右體積粒子梯度為 。()xnxO返回2022-7-4這就是這就是斐克第一定律斐克第一定律。 式中式中D為擴散系數(shù)。為擴散系數(shù)。 式中負號表示擴散發(fā)生在濃度降低的方向，式中負號表示擴散發(fā)生在濃度降低的方向， 0。()xnx()xnxd= -()dxNnDA

31、tx 用公式表示為：用公式表示為：O返回2022-7-4 溶膠是高度分散體系，膠粒一溶膠是高度分散體系，膠粒一方面受到重力吸引而下降，另一方方面受到重力吸引而下降，另一方面由于布朗運動促使?jié)舛融呌诰?。面由于布朗運動促使?jié)舛融呌诰弧?當這兩種效應(yīng)相反的力相等時，當這兩種效應(yīng)相反的力相等時，粒子的分布達到平衡，粒子的濃度粒子的分布達到平衡，粒子的濃度隨高度不同有一定的梯度，如圖所隨高度不同有一定的梯度，如圖所示。示。 這種平衡稱為這種平衡稱為沉降平衡沉降平衡。O返回2022-7-4 達到沉降平衡時，粒子隨高度達到沉降平衡時，粒子隨高度分布的情況與氣體類似，可以用高分布的情況與氣體類似，可以用高

32、度分布定律。度分布定律。 如圖所示，設(shè)容器截面積為如圖所示，設(shè)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，粒子與介質(zhì)的密度分別為與介質(zhì)的密度分別為 和和 ，在，在 x1和和x2處單位體積的粒子數(shù)分別處單位體積的粒子數(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。 0 gxxrRTNnnA21031234ln O返回2022-7-4 當分散相粒子大小為納米級時，當分散相粒子大小為納米級時，在重力場中的沉降速度極慢，粒子的在重力場中的沉降速度極慢，粒子的擴散作用不可忽視，在離心力場中離擴散作用不可忽視，在離心力場中離心力比重力大很多（可達上百萬倍，心力比重

33、力大很多（可達上百萬倍，可使納米小粒子沉降速度加快）?？墒辜{米小粒子沉降速度加快）。 -離心力場中的沉降作用，可以用離心力場中的沉降作用，可以用來測定聚合物的分子量。來測定聚合物的分子量。O返回2022-7-4 半透膜半透膜只允許某種混合物的一些物只允許某種混合物的一些物質(zhì)透過而不允許另一些物質(zhì)透過的薄膜。質(zhì)透過而不允許另一些物質(zhì)透過的薄膜。 溶劑分子通過半透膜進入溶液的現(xiàn)象溶劑分子通過半透膜進入溶液的現(xiàn)象簡稱滲透。簡稱滲透。O返回2022-7-4 一、一、 有半透膜存在有半透膜存在 二、半透膜兩側(cè)液體要具有濃度差（單二、半透膜兩側(cè)液體要具有濃度差（單位體積液體中溶劑粒子數(shù)不相等）。位體積液體

34、中溶劑粒子數(shù)不相等）。O返回2022-7-4 如果要阻止?jié)B透現(xiàn)象的發(fā)生，可在溶液如果要阻止?jié)B透現(xiàn)象的發(fā)生，可在溶液液面上施加一額外的壓力，這一壓力就液面上施加一額外的壓力，這一壓力就是溶液所具有的滲透壓。滲透壓用是溶液所具有的滲透壓。滲透壓用P P表示，表示，其單位為其單位為PaPa或或kPa kPa O返回2022-7-4 范特荷甫范特荷甫（Vant Hoff, 荷蘭荷蘭）非電解質(zhì)稀溶液的滲透壓與濃度、溫度的關(guān)系非電解質(zhì)稀溶液的滲透壓與濃度、溫度的關(guān)系 PV = n RT式中式中 P 溶液的滲透壓（溶液的滲透壓（kPa） V 溶液的體積（溶液的體積（L） n 溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量溶液中溶質(zhì)的

35、物質(zhì)的量(mol) R 氣體常數(shù)（氣體常數(shù)（8. 31 kPaLK- 1mol-1） T 熱力學溫度（熱力學溫度（T/K= t/C +273.15） CB 物質(zhì)的量濃度（物質(zhì)的量濃度（mol L-1） P = CB RTO返回2022-7-4 （1 1）滲透壓是溶液依數(shù)性之一，可以測）滲透壓是溶液依數(shù)性之一，可以測定物質(zhì)的分子量；定物質(zhì)的分子量； （2 2）在生物學和醫(yī)藥學中應(yīng)用廣泛；）在生物學和醫(yī)藥學中應(yīng)用廣泛； （3 3）海水淡化，廢水處理等。）海水淡化，廢水處理等。O返回2022-7-4 正常人血漿總滲透壓為正常人血漿總滲透壓為720kPa800kPa 相當于血漿中能產(chǎn)生滲透效應(yīng)的各種相

36、當于血漿中能產(chǎn)生滲透效應(yīng)的各種溶質(zhì)質(zhì)點的總濃度（溶質(zhì)質(zhì)點的總濃度（滲透濃度滲透濃度）為）為 280m mol L-1 310m mol L-1所產(chǎn)生所產(chǎn)生的滲透壓。的滲透壓。 O返回2022-7-4 一定溫度下，滲透壓相等的兩種溶液稱為等滲溶液。一定溫度下，滲透壓相等的兩種溶液稱為等滲溶液。 醫(yī)學上等滲、低滲、高滲溶液是以醫(yī)學上等滲、低滲、高滲溶液是以正常人體血正常人體血漿總滲透壓漿總滲透壓為標準的。為標準的。與人體血漿總滲透壓相等的與人體血漿總滲透壓相等的溶液稱為等滲溶液。溶液稱為等滲溶液。 臨床上常用的等滲溶液有：臨床上常用的等滲溶液有：0.278mol L-1(50g L-1)葡萄糖溶液

37、葡萄糖溶液0.154mol L-1 (9g L-1)NaCl溶液（生理鹽水）溶液（生理鹽水）0.149mol L-1 (12.5g L-1)NaHCO3溶液溶液1/6mol L-1 (18.7g L-1)乳酸鈉（乳酸鈉（NaC3H5O3）溶液）溶液 O返回2022-7-4 滲透壓不等的兩種溶液，滲透壓相對較滲透壓不等的兩種溶液，滲透壓相對較低的溶液稱為低滲溶液低的溶液稱為低滲溶液 醫(yī)學上：滲透壓低于正常人體血漿總醫(yī)學上：滲透壓低于正常人體血漿總滲透壓的溶液稱為低滲溶液。滲透壓的溶液稱為低滲溶液。O返回2022-7-4 滲透壓不等的兩種溶液，滲透壓相對滲透壓不等的兩種溶液，滲透壓相對較高的溶液稱

38、為高滲溶液較高的溶液稱為高滲溶液 醫(yī)學上：滲透壓高于正常人體血漿總醫(yī)學上：滲透壓高于正常人體血漿總滲透壓的溶液稱為高滲溶液滲透壓的溶液稱為高滲溶液 臨床上常用的高滲溶液有：臨床上常用的高滲溶液有： 2.78mol .L-1(500g . L-1)葡萄糖溶液葡萄糖溶液 50g. L-1葡萄糖氯化鈉溶液（生理鹽水中含葡萄糖氯化鈉溶液（生理鹽水中含有有50g . L-1葡萄糖）葡萄糖）O返回2022-7-4 臨床上大量輸液時應(yīng)使用臨床上大量輸液時應(yīng)使用等滲溶液等滲溶液，以維，以維持正常的血漿滲透壓。在等滲條件下持正常的血漿滲透壓。在等滲條件下, ,紅細胞紅細胞能維持其正常的形態(tài)和生理活性。能維持其正

39、常的形態(tài)和生理活性。 若輸入大量的低滲溶液，會降低血漿滲透若輸入大量的低滲溶液，會降低血漿滲透壓，導致紅細胞漲大乃至破裂而出現(xiàn)溶血現(xiàn)象壓，導致紅細胞漲大乃至破裂而出現(xiàn)溶血現(xiàn)象 當輸入大量的高滲溶液時，又會使血漿滲當輸入大量的高滲溶液時，又會使血漿滲透壓過高，使紅細胞皺縮而出現(xiàn)胞漿分離的現(xiàn)透壓過高，使紅細胞皺縮而出現(xiàn)胞漿分離的現(xiàn)象。皺縮的紅細胞易粘在一起形成象。皺縮的紅細胞易粘在一起形成“團塊團塊”，它能堵塞小血管而形成血栓。它能堵塞小血管而形成血栓。O返回2022-7-4 地球表面的地球表面的70.8被水覆蓋著，總水量達被水覆蓋著，總水量達13.56億億立方千米。但是被水覆蓋的地球表面中立方千

40、米。但是被水覆蓋的地球表面中97.2是浩翰的是浩翰的海洋，而陸地水面只占海洋，而陸地水面只占2.8，其中淡水更是少得可憐，其中淡水更是少得可憐，只占只占0.64。我們遇到的是一個非常矛盾的現(xiàn)象：一方。我們遇到的是一個非常矛盾的現(xiàn)象：一方面，地球上的水并不少，但絕大多數(shù)是又苦又咸的海水；面，地球上的水并不少，但絕大多數(shù)是又苦又咸的海水；另一方面，人類生存所必需的淡水卻越來越少。怎么辦？另一方面，人類生存所必需的淡水卻越來越少。怎么辦？人類早已有了改造大自然的能力，我們不能看著水而大喊人類早已有了改造大自然的能力，我們不能看著水而大喊沒有水。向海水要淡水，這是從根本上解決水危機的唯一沒有水。向海水

41、要淡水，這是從根本上解決水危機的唯一出路。出路。海水淡化海水淡化O返回2022-7-4 其實，海水淡化早就是人們重視的一項技術(shù)，其實，海水淡化早就是人們重視的一項技術(shù)，如今已有多種海水淡化的方法，如多級閃蒸法、如今已有多種海水淡化的方法，如多級閃蒸法、電滲析法、溶劑萃取法、冷凍法、反滲透法等。電滲析法、溶劑萃取法、冷凍法、反滲透法等。其中，反滲透法是耗能最少的一種方法，而且用其中，反滲透法是耗能最少的一種方法，而且用它可直接得到清潔的淡水。它可直接得到清潔的淡水。 反滲透海水淡化裝置包括去除混濁物質(zhì)的前處反滲透海水淡化裝置包括去除混濁物質(zhì)的前處理設(shè)備、高壓泵、反滲透裝置、后處理設(shè)備、濃理設(shè)備、

42、高壓泵、反滲透裝置、后處理設(shè)備、濃縮水能量回收器等。其中最核心的裝置就是反滲縮水能量回收器等。其中最核心的裝置就是反滲透裝置，而這個裝置中最核心的部件就是反滲透透裝置，而這個裝置中最核心的部件就是反滲透膜。膜。 海水淡化海水淡化O返回2022-7-4海水海水濃的海濃的海水水淡水淡水半透膜（醋酸纖維半透膜（醋酸纖維素膜）素膜）海水淡化原理海水淡化原理( (反滲透）反滲透） 海水淡化，目前已成為一些海島、遠海水淡化，目前已成為一些海島、遠洋客輪、某些缺少飲用淡水的國家獲得淡洋客輪、某些缺少飲用淡水的國家獲得淡水的主要方法。水的主要方法。 O返回2022-7-4 1.1.醋酸纖維素醋酸纖維素 2.2

43、.芳香聚酰胺芳香聚酰胺 3.3.復合膜復合膜 4.4.無機膜無機膜 反滲透技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展十分迅速，應(yīng)用越來反滲透技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展十分迅速，應(yīng)用越來越廣泛：越廣泛：(1)(1)應(yīng)用于海水淡化，污水處理及飲用水的凈化；應(yīng)用于海水淡化，污水處理及飲用水的凈化； (2)(2)利用超濾膜對特殊分子量的大分子物質(zhì)截留的利用超濾膜對特殊分子量的大分子物質(zhì)截留的原理而應(yīng)用于保健藥品和保健食品的提純以及血原理而應(yīng)用于保健藥品和保健食品的提純以及血液透析等液透析等 ；(3)(3)有人根據(jù)反滲透的原理提出了在海水中建立淡有人根據(jù)反滲透的原理提出了在海水中建立淡水井的設(shè)想水井的設(shè)想 。 O返回2022-7-4

44、利用滲透壓作用在河水入?？谔幗ㄔ炖脻B透壓作用在河水入?？谔幗ㄔ旄咚l(fā)電的設(shè)想更是引入注目高塔發(fā)電的設(shè)想更是引入注目 。 由于海水滲透壓可達由于海水滲透壓可達2525atm，只要有，只要有適宜的半透膜，河水便會通過半透膜不適宜的半透膜，河水便會通過半透膜不斷進入塔內(nèi)與海水混合，只要水塔高度斷進入塔內(nèi)與海水混合，只要水塔高度小于小于250250米，水會從塔頂順管路流下形成米，水會從塔頂順管路流下形成世界最高的瀑布，并沖擊發(fā)電機發(fā)電，世界最高的瀑布，并沖擊發(fā)電機發(fā)電，還將海水不斷泵入塔中維持滲透壓值。還將海水不斷泵入塔中維持滲透壓值。 O返回2022-7-4 光散射現(xiàn)象 Tyndall效應(yīng) Ray

45、leigh公式O返回2022-7-4物質(zhì)的顏色與光的關(guān)系物質(zhì)的顏色與光的關(guān)系完全吸收完全吸收完全透過完全透過吸收黃色光吸收黃色光光譜示意光譜示意表觀現(xiàn)象示意表觀現(xiàn)象示意復合光復合光2.2 2.2 膠體的光學性質(zhì)膠體的光學性質(zhì)O返回2022-7-4 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400700 nm之間。 （1）當光束通過粗分散體系，由于粒子大于入射光的波長，主要發(fā)生反射，使體系呈現(xiàn)混濁。 （2）當光束通過膠體溶液，由于膠粒直徑小于可見光波長，主要發(fā)生散射，可以看見乳白色的光柱。 （3）當光束通過分子溶液，由于溶液十分均勻，散射光因相互干涉而完全

46、抵消，看不見散射光。O返回2022-7-4 光是一種電磁波，照射溶膠時，分子中的電子分布發(fā)生位移而產(chǎn)生偶極子，這種偶極子像小天線一樣向各個方向發(fā)射與入射光頻率相同的光，這就是散射光。 分子溶液十分均勻，這種散射光因相互干涉而完全抵消，看不到散射光。 溶膠是多相不均勻體系，在膠粒和介質(zhì)分子上產(chǎn)生的散射光不能完全抵消，因而能觀察到散射現(xiàn)象。O返回2022-7-4 Tyndall效應(yīng)實際上已成為判別溶膠與分子溶液的最簡便的方法。 1869年Tyndall發(fā)現(xiàn)，若令一束會聚光通過溶膠，從側(cè)面（即與光束垂直的方向）可以看到一個發(fā)光的圓錐體，這就是Tyndall效應(yīng)。其他分散體系也會產(chǎn)生一點散射光，但遠不

47、如溶膠顯著。 O返回2022-7-4O返回2022-7-4 1871年，Rayleigh研究了大量的光散射現(xiàn)象，對于粒子半徑在47nm以下的溶膠，導出了散射光總能量的計算公式，稱為Rayleigh公式：222222122212424()2A VnnInn式中：A 入射光振幅， 單位體積中粒子數(shù) 入射光波長， 每個粒子的體積 分散相折射率， 分散介質(zhì)的折射率1n2nVO返回2022-7-4 從Rayleigh公式可得出如下結(jié)論：1. 散射光總能量與入射光波長的四次方成反比。入 射光波長愈短，散射愈顯著。所以可見光中，藍、 紫色光散射作用強。2.分散相與分散介質(zhì)的折射率相差愈顯著，則散射作 用亦愈

48、顯著。3.散射光強度與單位體積中的粒子數(shù)成正比。O返回2022-7-4 膠粒帶電的本質(zhì) 電動現(xiàn)象（2）電滲（3）流動電勢（4）沉降電勢 雙電層(1) 電泳O返回2022-7-4 （1）膠粒在形成過程中，膠核優(yōu)先吸附某種離子，使膠粒帶電。 （2） 離子型固體電解質(zhì)形成溶膠時，由于正、負離子溶解量不同，使膠粒帶電。 例如：將AgI制備溶膠時，由于Ag+較小，活動能力強，比I-容易脫離晶格而進入溶液，使膠粒帶負電。 例如：在AgI溶膠的制備過程中，如果AgNO3過量，則膠核優(yōu)先吸附Ag+離子，使膠粒帶正電；如果KI過量，則優(yōu)先吸附I -離子，膠粒帶負電。O返回2022-7-4 （3） 可電離的大分子

49、溶膠，由于大分子本身發(fā)生電離，而使膠粒帶電。 例如蛋白質(zhì)分子，有許多羧基和胺基，在pH較高的溶液中，離解生成PCOO-離子而負帶電；在pH較低的溶液中，生成P-NH3+離子而帶正電。 在某一特定的pH條件下，生成的-COO-和-NH3+數(shù)量相等，蛋白質(zhì)分子的凈電荷為零，這pH稱為蛋白質(zhì)的等電點 。O返回2022-7-4 膠粒在重力場作用下發(fā)生沉降，而產(chǎn)生沉降電勢；帶電的介質(zhì)發(fā)生流動，則產(chǎn)生流動電勢。這是因動而產(chǎn)生電。 以上四種現(xiàn)象都稱為電動現(xiàn)象。 由于膠粒帶電，而溶膠是電中性的，則介質(zhì)帶與膠粒相反的電荷。在外電場作用下，膠粒和介質(zhì)分別向帶相反電荷的電極移動，就產(chǎn)生了電泳和電滲的電動現(xiàn)象，這是因

50、電而動。O返回2022-7-4 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(zhì)中電解質(zhì)的種類、離子強度，pH值和粘度；電泳的溫度和外加電壓等。 帶電膠?；虼蠓肿釉谕饧与妶龅淖饔孟孪驇喾措姾傻碾姌O作定向移動的現(xiàn)象稱為電泳。 從電泳現(xiàn)象可以獲得膠?；虼蠓肿拥慕Y(jié)構(gòu)、大小和形狀等有關(guān)信息。O返回2022-7-4 在外加電場作用下，帶電的介質(zhì)通過多孔膜或半徑為110 nm的毛細管作定向移動，這種現(xiàn)象稱為電滲。 外加電解質(zhì)對電滲速度影響顯著，隨著電解質(zhì)濃度的增加，電滲速度降低，甚至會改變電滲的方向。 電滲方法有許多實際應(yīng)用，如溶膠凈化、海水淡化、泥炭和染料的干燥等。O返回2022-7-

51、4 含有離子的液體在加壓或重力等外力的作用下，流經(jīng)多孔膜或毛細管時會產(chǎn)生電勢差。 這種因流動而產(chǎn)生的電勢稱為流動電勢。O返回2022-7-4O返回2022-7-4 因為管壁會吸附某種離子，使固體表面帶電，電荷從固體到液體有個分布梯度。 在用泵輸送原油或易燃化工原料時，要使管道接地或加入油溶性電解質(zhì)，增加介質(zhì)電導，防止流動電勢可能引發(fā)的事故。 當外力迫使擴散層移動時，流動層與固體表面之間會產(chǎn)生電勢差，當流速很快時，有時會產(chǎn)生電火花。 O返回2022-7-4O返回2022-7-4 在重力場的作用下，帶電的分散相粒子，在分散介質(zhì)中迅速沉降時，使底層與表面層的粒子濃度懸殊，從而產(chǎn)生電勢差，這就是沉降電

52、勢。 貯油罐中的油內(nèi)常會有水滴，水滴的沉降會形成很高的電勢差，有時會引發(fā)事故。通常在油中加入有機電解質(zhì)，增加介質(zhì)電導，降低沉降電勢。 O返回2022-7-4 當固體與液體接觸時，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，在界面上形成了雙電層的結(jié)構(gòu)。 對于雙電層的具體結(jié)構(gòu)，一百多年來不同學者提出了不同的看法。最早于1879年Helmholz提出平板型模型； 1910年Gouy和1913年Chapman修正了平板型模型，提出了擴散雙電層模型；后來Stern又提出了Stern模型。O返回2022-7-4 亥姆霍茲認為

53、固體的表面電荷與溶液中帶相反電荷的（即反離子）構(gòu)成平行的兩層，如同一個平板電容器。整個雙電層厚度為0 。 固體表面與液體內(nèi)部的總的電位差即等于熱力學電勢0 ，在雙電層內(nèi)，熱力學電勢呈直線下降。 在電場作用下，帶電質(zhì)點和溶液中的反離子分別向相反方向運動。 這模型過于簡單，由于離子熱運動，不可能形成平板電容器。O返回2022-7-4 Gouy和Chapman認為，由于正、負離子靜電吸引和熱運動兩種效應(yīng)的結(jié)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、二個離子厚度稱為緊密層； 另一部分離子按一定的濃度梯度擴散到本體溶液中，離子的分布可用玻茲曼公式表示，稱為擴散層。雙電層由緊密層和擴散

54、層構(gòu)成。移動的切動面為AB面。O返回2022-7-4O返回2022-7-4 Stern對擴散雙電層模型作進一步修正。 他認為吸附在固體表面的緊密層約有一、二個分子層的厚度，后被稱為Stern層； 由反號離子電性中心構(gòu)成的平面稱為Stern平面。O返回2022-7-4 由于離子的溶劑化作用，膠粒在移動時，緊密層會結(jié)合一定數(shù)量的溶劑分子一起移動，所以滑移的切動面由比Stern層略右的曲線表示。從固體表面到Stern平面，電位從0直線下降為 。O返回2022-7-4 在Stern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 電位。電動電勢亦稱為 電勢。 在擴散雙電層模型中，切動面AB與溶液本

55、體之間的電位差為 電位； 電位總是比熱力學電位低，外加電解質(zhì)會使 電位變小甚至改變符號。只有在質(zhì)點移動時才顯示出 電位，所以又稱電動電勢。 帶電的固體或膠粒在移動時，移動的切動面與液體本體之間的電位差稱為電動電勢。O返回2022-7-4 溶膠的穩(wěn)定性 影響溶膠穩(wěn)定性的因素 聚沉值與聚沉能力 Schulze-Hardy規(guī)則 電解質(zhì)對溶膠穩(wěn)定性的影響 不同膠體的相互作用O返回2022-7-4抗聚結(jié)穩(wěn)定性 膠粒之間有相互吸引的能量Va和相互排斥的能量Vr，總作用能 為Va+Vr。如圖所示：動力學穩(wěn)定性 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。 當粒子相距較大時，主要為吸力，總勢能為負值；當靠近到一定距離，雙電層重疊，排斥力起主要作用，勢能升高。要使粒子聚結(jié)必須克服這個勢壘。O返回2022-7-4O返回2022-7-42.濃度的影響。濃度增加，粒子碰撞機會增多。3.溫度的影響。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。帶不同電荷的膠?；ノ鄢痢?.外加電解質(zhì)的影響。這影響最大，主要影響膠粒的帶電情況，使 電 位下降，促使膠粒聚結(jié)。O返回20