高分子穩(wěn)定作用

高分子化合的穩(wěn)定作用高分子化合物的穩(wěn)定作用高分子化合物穩(wěn)定作用的實驗規(guī)律1高分子化合物的穩(wěn)定作用保護作用：在溶膠中加入一定量的高分子化合物或締合膠體，能顯著提高溶膠對電解質的穩(wěn)定性的現象（又稱空間穩(wěn)定性，stericstability）。產生穩(wěn)定作用的原因是高分子化合物吸附在溶膠粒子的表面上，形成一層高分子保護膜，包圍了膠體粒子，把親液性基團伸向水中，并具有一定厚度，所以當膠體質點在相互接近時的吸引力就大為削弱，而且有了這一層粘稠的高分子膜，還會增加相互排斥力，因此增加了膠體的穩(wěn)定性。2高分子化合物穩(wěn)定作用的實驗規(guī)律具有最少量的能覆蓋溶膠粒子固體表面的高分子化合物才有穩(wěn)定作用溶膠被保護以后，它的一些物理化學性質，如電泳、對電解質的敏感性等，會產生顯著的變化。高分子穩(wěn)定劑的結構特點：吸附基(與膠粒有很強的結合力)和水化基(或穩(wěn)定基，與溶劑有很強的親合力)高分子的分子量：分子量越高，高分子在膠粒上形成的吸附層就越厚，穩(wěn)定效果越好3高分子化合物穩(wěn)定作用的實驗規(guī)律金數、紅數：衡量各種高分子化合物對溶膠的穩(wěn)定能力。金數：0.0006%金溶膠10ml在加入10%

NaCl溶液1ml后18小時內不聚沉(聚沉時金溶膠由紅變蘭)所需要的高分子化合物最少毫克數（Zsigmondy提出）。紅數：0.001%的剛果紅溶膠100ml在0.16molKCl作用下，十分鐘內不變色所需要的高分子化合物的最少毫克數。45HVO理論簡介Hesselink、Vrij、Overbeek等人用熱力學、統(tǒng)計力學方法研究高分子溶液的形態(tài)，用于闡明高分子對溶膠的穩(wěn)定作用。理論要點：吸附在固體表面的高分子形態(tài)有三種：臥式（train）、環(huán)式（loop）和尾式（tail）。固體表面上高分子不是簡單的單分子層，而是具有一定的分布形式，分布形式可用鏈節(jié)密度描述吸附在固體表面的分子與溶液中的分子呈平衡狀態(tài)膠體粒子發(fā)生相互碰撞時，吸附量不變限制膠體粒子相互靠近的相斥位能源于體積限制效應和滲透壓效應6a體積限制效應b滲透壓效應789高分子穩(wěn)定作用的熱力學說明覆蓋了高分子的溶膠粒子，由于布朗運動，粒子間會產生碰撞，碰撞結果：斥力大于引力引力大于斥力體系穩(wěn)定體系失穩(wěn)10粘土—水懸浮體§1粘土溶膠§2粘土懸浮體的穩(wěn)定性§3高分子化合的穩(wěn)定作用§4

高分子化合物的絮凝作用11高分子化合物的絮凝作用早就發(fā)現，在溶膠或懸浮體內加入極少量的可溶性高分子化合物，可導致溶膠迅速沉淀，沉淀呈疏松的棉絮狀，這類沉淀為絮凝物，這種現象稱為絮凝作用。高分子的絮凝作用與電解質的聚沉作用不同電解質所引起的聚沉過程比較緩慢，所得沉淀顆粒緊密、體積小，這是由于電解質壓縮了溶膠粒子的擴散雙電層所引起的。高分子的絮凝作用是由于吸附了溶膠粒子以后，高分子化合物本身的鏈段旋轉和運動，相當于本身的“痙攣”作用，將固體粒子聚集在一起而產生沉淀。12絮凝作用吸附—橋聯(lián)—成網—下沉13絮凝作用的特點起絮凝劑作用的高分子化合物一般要具有鏈狀結構任何絮凝劑的加入量都有一最佳量，此時的絮凝效果最好，超過此值絮凝效果就下降，若超出很多，反而起了保護作用。最佳量大約為固體表面吸附高分子化合物達到飽和時的一半吸附量。分子量越大則架橋能力越強，絮凝效率也越高。1415絮凝作用的特點高分子化合物的基團性質與絮凝有關，有良好絮凝作用的高分子化合物至少應具備有能吸附于固體表面的基團，同時這種基團還能溶解于水中，所以基團的性質對絮凝效果有十分重要的影響。影響絮凝效果的其他因素混合均勻攪拌緩慢絮凝劑溶液濃度低投藥速度慢容器性質及形狀等選擇性絮凝作用16

全絮凝作用選擇性絮凝作用17絮凝過程的微觀動力學若固體粒子表面上被高分子吸附所覆蓋的分數是θ，沒有被吸附的空白表面分數是1-θ。假定膠體粒子在絮凝過程中的減少速度也類似雙分子反應，那么在溶膠內粒子減少速度為式中n是單位體積內粒子數，nθ表示已被高分子在表面上覆蓋部分，要產生絮凝作用要求在固體表面上的高分子要與另外粒子固體表面的空白部位聯(lián)結，才能產生橋聯(lián)作用，因此粒子消失速度正比于nθ×n(1-θ)。18若膠體粒子達到某一聚集度時，絮凝物就有一定大小，假設絮凝物是球形，它的半徑為α，那么從絮凝物中脫離出來的生成初級粒子的速度即解絮凝的速度，為此式的條件是若不吸附高分子(θ=0)，絮凝物將自行裂解若粒子完全為高分子覆蓋(θ=1)，高分子無法架橋若粒子表面有一半為高分子覆蓋，這樣最易架橋，19要滿足以上條件，只有絮凝作用的最佳狀態(tài)應當是絮凝物穩(wěn)定，生成絮凝物的濃度與解離絮凝物的速度相同，即絮凝物半徑只有當時，a才是最大值，是絮凝的最佳條件20h0—界面初始高度h—t時刻界面高度若在開始時絮凝面沉降速度為v0，絮凝物的最后的沉降體積的高度為hf

經驗常數α和β的物理意義是絮凝物界面移動（下降）過程由如下經驗公式來描述公式滿足的條件：固體粒子含量相當高；絮凝作用進行的快而完全21高分子絮凝劑結構非離子型：聚丙烯酰胺、聚氧乙烯以及淀粉等。陽離子型：水解聚丙烯酰胺，聚丙烯酸鈉等。陽離子型：聚胺、聚苯乙烯三甲基氯化銨等。兩性型：動物膠、蛋白質等22大作業(yè)粘土膠體化學在××××的應用23課后練習題列舉表面張力σ的測量方法、任選其中的三種方法，通過推導演繹說明其測量原理和局限性。在一根平躺著的半徑均勻變化的兩端開口的玻璃毛細管中有一段水柱（如圖所示）。ABRrL§6一問：水柱將自動向哪個方向移動？二問：在什么條件下水柱才靜止不動？如果毛管長度為L，半徑分別為r和R，管內水柱體積為毛管總體積的一半，接觸角為θ，試給出平衡時水柱A、B的位置。24課后練習題應用溶膠的光學特性說明天空呈現蔚藍色、而太陽呈現橙色的原因。根據膠體分散體系的力學性質，說明在重力場和超離心力場下進行粒度分布分析所適用的顆粒尺寸范圍。應用擴散雙電層理論，計算在10-3和10-2mol