第十二章-膠體化學(xué)

第十二章膠體化學(xué)1膠體化學(xué)是物理化學(xué)的一個(gè)重要分支。它所研究的領(lǐng)域是化學(xué)、物理學(xué)、材料科學(xué)、生物化學(xué)等諸多學(xué)科的交叉與重疊，它已成為這些學(xué)科的重要基礎(chǔ)理論。膠體化學(xué)的理論和技術(shù)現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于化工、石油開采、催化、涂料、造紙、農(nóng)藥、紡織、食品、化妝品、染料、醫(yī)藥和環(huán)境保護(hù)等工業(yè)部門和技術(shù)領(lǐng)域。2§12.1膠體分散系統(tǒng)及其基本性質(zhì)

膠體化學(xué)研究的對象是粒子直徑至少在某個(gè)方向上在1~1000nm之間的分散系統(tǒng)。分散系統(tǒng)：一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物 質(zhì)之中所構(gòu)成的系統(tǒng)；分散相：被分散的物質(zhì)；分散介質(zhì)：另一種呈連續(xù)分布的物質(zhì)真溶液膠體分散系統(tǒng)粗分散系統(tǒng)根據(jù)分散相粒子的大小，可分為：d>103nm1nm<d<103nmd<1nm氫原子半徑0.05nm34光學(xué)性質(zhì)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)熱力學(xué)穩(wěn)定性真溶液透明，無光散射溶質(zhì)擴(kuò)散速度快，與溶劑均可透過半透膜熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)膠體分散系統(tǒng)透明或不透明，均可發(fā)生光散射膠粒擴(kuò)散速度慢，不能透過半透膜不穩(wěn)，穩(wěn)，穩(wěn)粗分散系統(tǒng)光反射膠粒擴(kuò)散速度慢，不能透過半透膜熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)膠體分散系統(tǒng)中的分散相可以是一種物質(zhì)，也可以是多種物質(zhì)，可以是由許多原子或分子組成的粒子，也可以是一個(gè)大分子。5

膠體分散系統(tǒng)通常還可分為三類：1）溶膠—

分散相不溶于分散介質(zhì)，有很大的相界面，很高的界面能，因此是熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)；（憎液溶膠）2）高分子溶液—

以分子形式溶于介質(zhì)，沒有相界面，為均相熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)；（親液溶膠）3）締合膠體—

分散相為表面活性劑締合形成的膠束，通常以水為分散介質(zhì)，膠束中表面活性劑的親油基團(tuán)向里，親水基團(tuán)向外，分散相與分散介質(zhì)間有很好的親和性，也是均相熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)。6

高度分散的多相性和熱力學(xué)的不穩(wěn)定性是膠體系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。7§12.1溶膠的制備1．分散法（1）膠體磨（2）氣流粉碎機(jī)（又稱噴射磨）（3）電弧法——用于制備貴金屬的水溶膠聚集法小變大分散法大變小粗分散系統(tǒng)膠體系統(tǒng)分子分散系統(tǒng)分散法是利用機(jī)械設(shè)備，將粗分散的物料分散成為高分散的膠體。8（1）膠體磨9（2）氣流粉碎機(jī)（又稱噴射磨）10（3）電弧法112.凝結(jié)法將蒸氣狀態(tài)的物質(zhì)或溶解狀態(tài)的物質(zhì)凝聚為膠體狀態(tài)。①蒸氣凝聚法②過飽和法（1）物理凝聚法蒸氣凝聚法示意圖1—被抽空容器；2、4—盛有溶劑和需要分散的物質(zhì)容器；3—盛溶膠的容器；5—液態(tài)空氣冷凝器122.凝結(jié)法①蒸氣凝聚法②過飽和法（1）物理凝聚法①蒸氣凝聚法固態(tài)苯與鈉，在真空下氣化，到冷卻的器壁上冷凝。②過飽和法A.改變?nèi)軇┓ǎ毫虻木凭谷胨?，形成硫在水中的溶膠。B.冷卻法：用冰急驟冷卻苯的飽和水溶液，得到苯的水溶膠。13（2）化學(xué)凝聚法利用生成不溶性物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，通過控制析晶過程得到溶膠的方法。所謂析晶過程，就是采用有利于晶核的大量形成而減緩晶體長大的條件。比如：采用較大的過飽和濃度，較低的操作溫度。例如：Fe(OH)3溶膠：制備過程：在不斷攪拌的條件下，F(xiàn)eCl3稀溶液滴入沸騰的水中水解，即可生成棕紅色、透明的Fe(OH)3溶膠FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl過量的FeCl3為穩(wěn)定劑，F(xiàn)e(OH)3的微小晶體選擇性地吸附Fe3+，膠粒帶正電荷。14As2O3+3H2O2H3AsO3 2H3AsO3+3H2SAs2S3+6H2OHS－為穩(wěn)定劑，膠粒帶負(fù)電荷。又如在三氧化二砷的飽和水溶液中，緩慢地通入H2S氣體，可生成淡黃色As2S3溶膠：153.溶膠的凈化滲析法常用滲析法，利用膠體粒子不能透過半透膜的特點(diǎn)，分離出溶膠中多余的電解質(zhì)或雜質(zhì)。一般可用羊皮紙、動(dòng)物的膀胱膜、硝酸或醋酸纖維等作為半透膜，將溶膠裝入膜內(nèi)，再放入流動(dòng)的水中，經(jīng)一定時(shí)間的滲透作用，或加外電場，可加速滲透。（電滲透）16膠體的凈化滲析法

電滲析717§12.2膠體的光學(xué)性質(zhì)1、丁鐸爾效應(yīng)的實(shí)質(zhì)：膠體粒子發(fā)生光散射而引起。8與入射光頻率相同λ入（入射光波長）

<d（分散粒子直徑）—反射

λ入>d——散射

（可見光波長400~760nm；膠粒1~1000nm)入射光頻率=分子固有頻率——吸收無作用———透過單位體積稀溶膠散射光強(qiáng)度I近似為：18§12.2膠體系統(tǒng)的光學(xué)性質(zhì)1、Tyndall（丁達(dá)爾）效應(yīng)丁達(dá)爾效應(yīng)：在暗室里，將一束聚集的光投射到膠體系統(tǒng)上，在與入射光垂直的方向上，可觀察到一個(gè)發(fā)亮的光柱，其中并有微粒閃爍。1869年Tyndall發(fā)現(xiàn)膠體系統(tǒng)有光散射現(xiàn)象19光散射：分子吸收一定波長的光，形成電偶極子，由其振蕩向各個(gè)方向發(fā)射振動(dòng)頻率與入射光頻率相同的光。丁達(dá)爾效應(yīng)是由于膠體粒子發(fā)生光散射而引起的系統(tǒng)完全均勻：所有散射光相互抵消，

看不到散射光；系統(tǒng)不均勻：散射光不會(huì)被相互抵消，

可看到散射光。膠體系統(tǒng)的丁達(dá)爾效應(yīng)是其高度的分散性和多相不均勻性的反應(yīng)。20但粒子的直徑不是越大越容易產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)：當(dāng)粒子粒徑>波長時(shí)，發(fā)生光的反射；當(dāng)粒子粒徑<波長時(shí)，發(fā)生光的散射可見光的波長：400~760nm膠體粒子直徑：1~1000nm膠體系統(tǒng)可發(fā)生光散射丁達(dá)爾效應(yīng)可用來區(qū)分膠體溶液小分子真溶液212.瑞利公式1871年，瑞利假設(shè)：1.粒子的尺寸遠(yuǎn)小于入射光的波長時(shí)，可把離子視為點(diǎn)光源；2.粒子間距離較遠(yuǎn)，各粒子散射光之間無相互干涉；3.粒子不導(dǎo)電。在此基礎(chǔ)上，用經(jīng)典的電磁波理論，導(dǎo)出了稀薄氣溶膠散射光強(qiáng)度的計(jì)算式。后來推廣到稀的液溶膠系統(tǒng)。當(dāng)入射光為非偏振光時(shí)，單位體積液溶膠的散射光強(qiáng)度，可近似表示為222.Rayleigh

公式I：散射光強(qiáng)；I0

:入射光強(qiáng)；V

：一個(gè)粒子的體積；C：單位體積中的粒子數(shù)；:入射光波長l:觀測距離；n:分散相的折射率；n0：分散介質(zhì)的折射率；：散射角(觀測方向與入射光之間的夾角)；

1871年Rayleigh對非導(dǎo)電的、球形粒子的稀溶膠系統(tǒng)，導(dǎo)出了單位體積溶膠的散射強(qiáng)度：23由Rayleigh公式可知：1)I

V2

可用來鑒別小分子真溶液與膠體溶液；如已知n、n0，可測I求粒子大小V。2)I

1/4

波長越短的光，散射越強(qiáng)。例：用白光照射溶膠，散射光呈藍(lán)色，

透射光呈橙紅色。2411(1)天空呈蔚藍(lán)色，是陽光的散射光；(2)車輛在霧、雨天行駛時(shí)，前燈需用黃色燈，以減少散射，照得遠(yuǎn)；散射測量：采用短波長光線（如436nm汞線）光源以增強(qiáng)散射效果。(3)早晨和傍晚的太陽光需穿過很厚的大氣照到地球表面，由于散射作用，照到地球表面的陽光呈紅色（此為透射光）。253)I

n可以此來區(qū)分膠體溶液高分子溶液分散相與分散介質(zhì)有相界面，n大均相溶液，n小4)I

C可通過光散射來測定溶膠和粗分散系統(tǒng)的濁度同一種溶膠，僅C不同時(shí)，有：如已知C1，可求C2

263.超顯微鏡與粒子大小的測定用光散射的方法觀測單位體積膠體溶液中粒子的數(shù)目C弧光觀察顯微鏡置液器物鏡縫隙凸透鏡凸透鏡27由此可計(jì)算粒子的平均大?。海僭O(shè)粒子為球形）m:一個(gè)膠體粒子的質(zhì)量：一個(gè)粒子的密度B：單位體積溶膠中分散相的質(zhì)量C：分散相粒子的數(shù)濃度28§12.3膠體系統(tǒng)的動(dòng)力性質(zhì)1.Brown運(yùn)動(dòng)

1827年，英國植物學(xué)家Brown在顯微鏡下觀察到懸浮于水中的花粉粒子處于不停息的、無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)之中。此后發(fā)現(xiàn)凡線度小于4m的粒子，在分散介質(zhì)中均呈現(xiàn)這種運(yùn)動(dòng)。29這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，主要是分散介質(zhì)的分子處于無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，它們從四面八方連續(xù)不斷的撞擊分散相的粒子。對于大小在膠體尺度在分散相粒子，粒子受到撞擊次數(shù)較小。從各個(gè)方向收到的撞擊力不能完全相互抵消，在某一時(shí)刻，粒子從某一方向得到的沖量即可發(fā)生位移，此即布朗運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)是分子熱運(yùn)動(dòng)的必然結(jié)果。30

1905年Einstein用統(tǒng)計(jì)和分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)，提出Einstein-Brown

平均位移公式：(1)x:t時(shí)間內(nèi)粒子的平均位移；

r:

粒子半徑L：阿伏加德羅常數(shù)；

：分散介質(zhì)粘度用超顯微鏡測得不同時(shí)間見個(gè)的平均位移x，其實(shí)驗(yàn)值和理論計(jì)算值結(jié)果相當(dāng)符合。312.擴(kuò)散在有濃度梯度存在時(shí)，物質(zhì)粒子因熱運(yùn)動(dòng)而發(fā)生宏觀上的定向遷移。Fick擴(kuò)散第一定律：

在一定溫度下，在濃差作用下，單位時(shí)間內(nèi)向x方向擴(kuò)散,通過截面積AS的物質(zhì)的量dn/dt

正比于濃度梯度dc/dx

與AS

的乘積，比例系數(shù)D稱為擴(kuò)散系數(shù)。c大c小AS32D

擴(kuò)散系數(shù)單位濃梯下，單位時(shí)間通過單位面積的物質(zhì)的量。單位：m2s-1D

可用來衡量擴(kuò)散速率cx在擴(kuò)散方向上，dc為-等式右邊有-號(hào)。33粒子越小，擴(kuò)散系數(shù)越大，擴(kuò)散能力越強(qiáng)。膠體粒子的擴(kuò)散速率要比真溶液小幾百倍。球形粒子，D可由愛因斯坦－斯托克斯方程計(jì)算：（2）34如分散相粒子大小一致，將(1）,(2)式結(jié)合，可得：測x，可求出D

由D，、，可求出一個(gè)球形膠體粒子的質(zhì)量：1mol膠體粒子的摩爾質(zhì)量：353.沉降與沉降平衡多相分散系統(tǒng)中的粒子，因受重力作用而下沉的過程，稱為沉降。另一方面，布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的擴(kuò)散作用，當(dāng)沉降作用使底部粒子的濃度高于上部時(shí)，由濃差引起的擴(kuò)散作用使粒子趨于均勻分布。沉降與擴(kuò)散為粒子受到的兩個(gè)相反的作用。沉降擴(kuò)散分散相分布真溶液均相粗分散系統(tǒng)沉于底部膠體系統(tǒng)平衡形成濃梯36構(gòu)成沉降平衡時(shí)，粒子沿高度方向形成濃度梯度(如圖)，粒子在底部數(shù)密度較高，上部數(shù)密度較低。37對微小粒子的沉降平衡，貝林(Perrin)導(dǎo)出粒子濃度隨高度的分布定律：1)該式只適用于粒子大小相等的體系，但形狀不限；2)粒子越重（M大），隨

h

增加，濃度降低越快。3)實(shí)際上達(dá)到沉降平衡需要很長時(shí)間，溫度波動(dòng)引起對流會(huì)妨礙沉降平衡的建立。C:粒子數(shù)密度0：介質(zhì)密度若氣體看成是理想氣體，溫度不隨高度變化，則：38不考慮溫度影響時(shí)：p2/p1=C2/C1大氣中的氣體分子，不存在浮力，不必做浮力校正，1-(0/)=1上式可用于計(jì)算大氣壓力p與高度h的關(guān)系：上式可以計(jì)算，摩爾質(zhì)量為M的氣體的分壓力p與高度h的關(guān)系。25℃，氧氣，高度每增加5.743km，其濃度或分壓要降低一半。39溶膠是一個(gè)高度分散的非均相系統(tǒng)，分散相粒子與分散介質(zhì)間有明顯的相界面。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在外電場下，固、液兩相可發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)；反之，若迫使固液兩相作相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，又可產(chǎn)生電勢差。溶膠的這種與電勢差有關(guān)的相對運(yùn)動(dòng)稱為電動(dòng)現(xiàn)象?！?2.4膠體系統(tǒng)的電學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)溶膠具有電動(dòng)現(xiàn)象，說明溶膠表面帶有電荷。而溶膠粒子帶有電荷也正是它能長期存在的原因。40§12.4膠體系統(tǒng)的電學(xué)性質(zhì)溶膠表面電荷的來源：

（a）溶膠粒子可選擇性地吸附某種離子而帶電;其規(guī)則是離子晶體表面從溶液中優(yōu)先吸附能與它晶格上離子生成難溶或電離度很小的化合物離子。

例：

1)AgI溶膠：

溶液中I－

過量時(shí)，可吸附

I－

而帶負(fù)電，

溶液中Ag+

過量時(shí)，可吸附

Ag+

而帶正電。

412)蛋白質(zhì)中的氨基酸分子:

在pH低時(shí)氨基形成－NH3+而帶正電；在pH高時(shí)羧基形成－COO－而帶負(fù)電。（b）溶膠粒子表面上的某些分子、原子可發(fā)生電離。溶液中帶電溶膠粒子表面，必然要吸引相反電荷離子，使他們圍繞在溶膠離子周圍。這樣就在固、液兩相間形成了雙電層。以下就介紹幾個(gè)主要的雙電層理論。4243

1879年，亥姆霍茲首先提出在固液兩相之間的界面上形成雙電層的概念。1)亥姆霍茲平板電容器模型0x01.正、負(fù)電荷如平板電容器那樣分布。2.兩層間的距離很小，與粒子半徑相當(dāng)。3.在有外加電場作用時(shí)，帶電質(zhì)點(diǎn)和溶液中的反離子分別向相反電極移動(dòng)。1.雙電層理論44缺點(diǎn)：1)不能解釋表面電勢o

與電勢的區(qū)別；

2)不能解釋電解質(zhì)對電勢的影響表面電勢0：帶電質(zhì)點(diǎn)表面與液體的電勢差：電勢：固、液兩相發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)的邊界處與液體內(nèi)部的電勢差。常用名詞：雙電層：質(zhì)點(diǎn)表面電荷與周圍介質(zhì)中的反離子 構(gòu)成的電層；45

1910年，古依和查普曼提出了擴(kuò)散雙電層理論2)古依－查普曼擴(kuò)散雙電層模型0

x擴(kuò)散層0靜電力：使反離子趨向表面熱擴(kuò)散：使反離子均勻分布

總結(jié)果：反離子平衡分布

1.反電荷的離子不是整齊排列在一個(gè)平面上，而是擴(kuò)散分布在溶液中的。靜電力，使反離子趨于表面。熱運(yùn)動(dòng)使反離子均勻分布46離固體表面越遠(yuǎn)，反離子濃度越小，形成一個(gè)反離子的擴(kuò)散層。質(zhì)點(diǎn)表面看成是無限大的平面。表面電荷均勻分布。溶劑介電常數(shù)處處相同。47古依－查普曼模型正確反映了反離子在擴(kuò)散層中分布的情況，及相應(yīng)電勢的變化，并區(qū)分了與0的不同。這些觀點(diǎn)在今天看來仍是正確的。缺點(diǎn)：1)沒有給出電勢的具體位置及意義

2)沒有考慮膠粒表面上的固定吸附層48

1924年，斯特恩提出擴(kuò)散雙電層模型。他認(rèn)為：

1)離子有一定的大?。?/p>

2)質(zhì)點(diǎn)與表面除靜電作用外，還有范德華作用；因此表面可形成一固定吸附層，此層稱為Stern層。稱為斯特恩電勢為滑動(dòng)面與溶液本體之間的電勢差Stern

模型：固定層＋擴(kuò)散層固體表面Stern層滑動(dòng)面距離3)斯特恩(Stern)雙電層模型49當(dāng)溶液中電解質(zhì)濃度增加時(shí)，介質(zhì)中反離子的濃度加大，將壓縮擴(kuò)散層使其變薄，把更多的反離子擠進(jìn)滑動(dòng)面以內(nèi)，使電勢在數(shù)值上變小，

電勢的大小，反映了膠粒帶電的程度

電勢，表明：膠粒帶電，滑動(dòng)面與溶液本體之間的電勢差，擴(kuò)散層厚度=0時(shí)，為等電點(diǎn)，u

=0，溶膠極易聚沉滑動(dòng)面50斯特恩模型:給出了電勢明確的物理意義，解釋了溶膠的電動(dòng)現(xiàn)象，解釋了電解質(zhì)濃度對溶膠穩(wěn)定性的影響，使人們對雙電層的結(jié)構(gòu)有了更深入的認(rèn)識(shí)。51（1）電泳在外電場的作用下，膠體粒子在分散介質(zhì)中定向移動(dòng)的現(xiàn)象，稱為電泳。界面法移動(dòng)法電泳裝置實(shí)驗(yàn)測出在一定時(shí)間內(nèi)界面移動(dòng)的距離，可求得粒子的電泳速度，由電泳速度可求出膠體粒子的電勢。2.溶膠的電動(dòng)現(xiàn)象NaCl溶液Fe(OH)3溶膠+-52對于球形質(zhì)點(diǎn)：當(dāng)粒子半徑r較大雙電層厚度-1較小即r>>1，質(zhì)點(diǎn)表面可當(dāng)作平面處理，有：或式中：v電泳速度，單位為m·s-1；

E電場強(qiáng)度（或稱電位梯度），單位為V·m-1；

u膠核的電遷移率，單位為m2·V-1·s-1，

表示單位場強(qiáng)下的電泳速度；

介質(zhì)的介電常數(shù)，單位為F·m-1，=r·

0;

r

相對介電常數(shù)，0

真空介電常數(shù)；

介質(zhì)的粘度，單位為Pa·s。Smoluchowski公式

(斯莫魯科夫斯基)53當(dāng)球形粒子半徑r較小雙電層厚度-1較大即r<<1時(shí):Hckel

公式該式一般用于非水體系電泳應(yīng)用廣泛，例如：利用電泳速度不同，可將蛋白質(zhì)分子、核酸分子分離；在醫(yī)學(xué)上可利用血清的紙上電泳，分離各種氨基酸和蛋白質(zhì)；在陶瓷工業(yè)中，利用電泳將粘土與雜質(zhì)分離，得到高純度的粘土等等。54（2）電滲

在外電場作用下，分散介質(zhì)通過多孔固體（膜）而定向移動(dòng)的現(xiàn)象，稱為電滲。電滲產(chǎn)生的原因：當(dāng)固體與液體接觸時(shí)，由于兩相對電子的親和力不同，固體表面會(huì)帶電，形成雙電層，而毛細(xì)孔則被雙電層所充滿，帶相反電荷。因此通電時(shí)液體一般會(huì)向某一極運(yùn)動(dòng)。電滲可用于紙漿脫水、陶坯脫水等。

55（3）流動(dòng)電勢

在外力作用下，迫使液體通過多孔隔膜（或毛細(xì)管）定向流動(dòng)，在多孔隔膜兩端所產(chǎn)生的電勢差，稱為流動(dòng)電勢。（可視為電滲的逆過程）P：電位差計(jì)56（4）沉降電勢

分散相粒子在重力場或離心力場的作用下迅速移動(dòng)時(shí)，在移動(dòng)方向的兩端所產(chǎn)生的電勢差，稱為沉降電勢。（可視為電泳的逆過程）57四種電現(xiàn)象的相互關(guān)系：電泳電滲流動(dòng)電勢沉降電位（液體靜止，固體粒子運(yùn)動(dòng)）（固相不動(dòng)，液體移動(dòng)）外加電場引起相對運(yùn)動(dòng)相對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電位差583.溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)例：AgNO3+KIAgI+KNO3KI

過量：AgI

溶膠吸附

I－

帶負(fù)電，

K＋為反離子；AgNO3過量：AgI

溶膠吸附

Ag＋帶正電，

NO3－為反離子59膠團(tuán)結(jié)構(gòu)表示：例：I－過量，生成帶負(fù)電的膠粒，K＋為反離子

膠團(tuán)

{[AgI]m

nI－(n-x)K+}x-xK+

膠核

膠粒60膠團(tuán)剖面圖：特點(diǎn)：膠核：首先吸附過量的成核離子，然后吸附反離子；2)膠團(tuán)整體為電中性61§12.5溶膠的穩(wěn)定與聚沉溶膠是熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)，但有些溶膠卻能在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定存在。例如法拉第所制的紅色金溶膠，靜置數(shù)十年后才聚沉。

那么是什么原因可以使溶膠穩(wěn)定存在？又是什么原因會(huì)導(dǎo)致溶膠聚沉呢？

1941年杰里亞金(Derjaguin)和朗道(Landau)、1948年維韋(Verwey)和奧弗比克(Overbeek)分別提出了帶電膠體粒子穩(wěn)定的理論，簡稱DLVO理論，從理論上揭示了溶膠穩(wěn)定與聚沉的原因。621.溶膠的經(jīng)典穩(wěn)定理論DLVO理論溶膠粒子間的作用力：vander

Waals

吸引力：EA

-1/x2雙電層引起的靜電斥力：ER

ae-x總作用勢能：E=ER+EAEmaxEREAE勢能x第一最小值第二最小值第一最小值0粒子的平動(dòng)能＝(3/2)RT<Emax時(shí)，溶膠穩(wěn)定;>Emax時(shí)，溶膠不穩(wěn)定63EA曲線的形狀由粒子本性決定，不受電解質(zhì)影響；ER曲線的形狀、位置強(qiáng)烈地受電解質(zhì)濃度的影響。EREAEc1c2c3勢能0電解質(zhì)濃度：ER，Emax，溶膠穩(wěn)定性電解質(zhì)濃度對膠體粒子勢能的影響：電解質(zhì)濃度：

c3>c2>c164所以溶膠穩(wěn)定的原因：1)膠粒帶電增加膠粒間的排斥作用；2)溶劑化作用形成彈性水化外殼，增加溶膠聚合的阻力；3)Brown運(yùn)動(dòng)使膠粒克服受重力影響而不下沉

除膠粒帶電是溶膠穩(wěn)定的主要原因外，溶劑化作用和布朗運(yùn)動(dòng)也是溶膠穩(wěn)定的有利因素。652.憎液溶膠的聚沉

溶膠粒子合并、長大，進(jìn)而發(fā)生沉淀的現(xiàn)象，稱為聚沉。溶膠從本質(zhì)上說是不穩(wěn)定的，許多因素可導(dǎo)致溶膠聚沉，如加熱、輻射、加入電解質(zhì)等。溶膠對電解質(zhì)很敏感，這方面的研究也較深入。電解質(zhì)的聚沉作用

少量的電解質(zhì)可對溶膠起穩(wěn)定作用，但電解質(zhì)加入過多時(shí)，尤其是含高價(jià)反離子電解質(zhì)的加入，往往會(huì)使溶膠發(fā)生聚沉。66聚沉值使溶膠發(fā)生明顯的聚沉所需電解質(zhì)的最小濃度；聚沉能力聚沉值的倒數(shù)電解質(zhì)對溶膠的聚沉規(guī)律：(i)反離子的價(jià)數(shù)起主要作用價(jià)數(shù)，聚沉值，聚沉能力

聚沉值1/Z6，聚沉能力Z6Schultz-Hardy規(guī)則67例如：對于帶負(fù)電荷的As2S3溶膠，用幾種電解質(zhì)聚沉，其聚沉值分別為：

KCl

：49.5molm-3；

MgCl2：0.7molm-3；

AlCl3：0.093molm-3；聚沉能力之比=1/聚沉值

KCl:MgCl2:AlCl3=1:70:532反離子價(jià)數(shù)之比：

16:26:36=1:64:72968(ii)同價(jià)離子，有感膠離子序正離子的聚沉能力：

H+>Cs+>Rd+>NH4+>K+>Na+>Li+

負(fù)離子的聚沉能力：

F－>Cl－>Br－>NO3－>I－>OH－正離子水化能力強(qiáng),r,水化能力,水化層厚,進(jìn)入緊密層少,聚沉能力負(fù)離子水化能力弱,r,水化能力,水化層薄,進(jìn)入緊密層多,聚沉能力69(2)高分子化合物的聚沉作用搭橋效應(yīng)

一個(gè)大分子通過吸附，把許多膠粒聯(lián)結(jié)起來，變成較大的聚集體而聚沉；脫水效應(yīng)

高分子對水的親合力強(qiáng)，由于它的存在，使膠粒脫水，失去水化外殼而聚沉；電中和效應(yīng)

離子型的高分子，吸附到帶電膠粒上，中和了粒子表面電荷，使粒子間斥力降低，進(jìn)而聚沉。70§12.6乳狀液由兩種不互溶或部分互溶的液體所形成的粗分散系統(tǒng)，稱為乳狀液。類型水包油，O/W，油分散在水中油包水，W/O，水分散在油中O+

W+

乳化劑

乳狀液乳化劑表面活性劑固體粉末711.乳狀液類型的鑒別(1)染色法：將油（水）溶性染料滴入乳狀液，在顯微鏡下觀察，染色的一相為油（水）相。(2)稀釋法：將乳狀液滴入水中或油中，若乳狀液在水中能稀釋，即為O/W型；在油中能稀釋，即為W/O型。(3)導(dǎo)電法：O/W型乳狀液的導(dǎo)電性能遠(yuǎn)好于

W/O型乳狀液，通過測電導(dǎo)可區(qū)別兩者。722.乳狀液的穩(wěn)定(1)降低界面張力