膠體的穩(wěn)定性

膠體的穩(wěn)定性張寶軍教授水處理工程技術主要內容憎水膠體的聚集穩(wěn)定性親水膠體的聚集穩(wěn)定性水處理工程技術膠體的穩(wěn)定性膠體穩(wěn)定性，指膠體顆粒在水中長期保持分散懸浮狀態(tài)的特性。

123顆粒表面的水化作用膠體顆粒間同性電荷的靜電斥力顆粒的布朗運動致使膠體顆粒穩(wěn)定性的主要原因：膠體的穩(wěn)定性膠體穩(wěn)定性動力學穩(wěn)定聚集穩(wěn)定

膠體顆粒的布朗運動，構成了動力學穩(wěn)定性，反映為顆粒的布朗運動對抗重力影響的能力。水中粒度較微小的膠體顆粒，布朗運動足以抵抗重力的影響，因此能長期懸浮于水中而不發(fā)生沉降，稱為動力學穩(wěn)定性。

膠體間的靜電斥力和顆粒表面的水化作用，構成了聚集穩(wěn)定性。反映了水中膠體顆粒之間因其表面同性電荷相斥或者由于水化膜的阻礙作用而不能相互凝聚的特性。

布朗運動一方面使膠體具有動力學穩(wěn)定性，另一方面也為碰撞接觸、吸附絮凝創(chuàng)造了條件。但由于有靜電斥力和水化作用，使之無法接觸。

因此，膠體穩(wěn)定性，關鍵在于聚集穩(wěn)定性，如果聚集穩(wěn)定性一旦破壞，則膠體顆粒就會結大而下沉。憎水膠體的穩(wěn)定性

憎水膠體指與水分子間缺乏親和性的膠體。

在憎水膠體的吸附層中離子直接與膠核接觸，水分子不直接接觸膠核。憎水膠體的分散需藉外力的作用，脫水后也不能重新自然地分散于水中，故又稱為不可逆的膠體。

憎水膠體的聚集穩(wěn)定性主要取決于膠體的ξ電位。ξ電位越高，擴散層越厚，膠體顆粒越具有穩(wěn)定性。

憎水膠體的穩(wěn)定性

德加根（Derjaguin）、蘭道（Landon）、伏維（Verwey）、奧貝克（Overbeek）各自從膠粒相互作用能的角度，闡明了膠粒相互作用理論，簡稱DLVO理論。DLVO理論認為，水中膠體顆粒能否相互接近，甚至結合，取決于布朗運動的動力、靜電斥力和范德華引力三者的綜合表現(xiàn)，也就是說取決于三種力產(chǎn)生的能量對比。

憎水膠體的穩(wěn)定性布朗運動的動能，主要和水溫有關靜電斥力產(chǎn)生的勢能與微粒間距有關范德華引力產(chǎn)生的勢能與微粒間距有關DLVO理論當兩膠體顆粒的擴散層未發(fā)生重疊，靜電斥力不存在；當兩膠體顆粒的擴散層發(fā)生重疊時，膠體之間產(chǎn)生靜電斥力。在一定溫度下，布朗運動的動能基本不變。從兩膠粒之間相互作用力及其與兩膠粒之間的距離關系分析當兩個膠粒相互接近至雙電層發(fā)生重疊時，就會產(chǎn)生靜電斥力。相互接近的兩膠粒能否凝聚取決于由靜電斥力產(chǎn)生的排斥勢能量ER和由范德華引力產(chǎn)生的吸引勢能EA二者相加即為總勢能E。ER與EA

均與兩膠粒表面間距x有關相互作用勢能與顆粒間距離關系（a）雙電層重疊（b）勢能變化曲線EA兩膠粒表面間距x=oa～oc時，排斥勢能占優(yōu)勢。x＝ob時，排斥勢能最大，用Emax表示，稱排斥能峰當x＜oa或x＞oc時，吸引勢能均占優(yōu)勢x＞oc時，雖然兩膠粒表現(xiàn)出相互吸引趨勢，但存在著排斥能峰這一屏障，兩膠粒仍無法靠近只有當x＜oa時，吸引勢能隨間距急劇增大，凝聚才會發(fā)生。相互作用勢能與顆粒間距離關系（a）雙電層重疊（b）勢能變化曲線EA要使兩膠粒表面間距＜oa，布朗運動的動能首先要能克服排斥能峰Emax才行然而，膠粒布朗運動的動能遠＜Emax，兩膠粒之間距離無法靠近到oa以內故膠體處于分散穩(wěn)定狀態(tài)相互作用勢能與顆粒間距離關系（a）雙電層重疊（b）勢能變化曲線EA

親水膠體指與水分子能結合的膠體，膠體微粒直接吸附水分子，有機膠體或高分子物質，如蛋白質、淀粉及膠質等屬于親水膠體。水化作用是親水膠體聚集穩(wěn)定性的主要原因。親水膠體的水化作用，往往來源于粒子表面極性基團對水分子的強烈吸附，使粒子周圍包裹一層較厚的水化膜，阻礙膠體微粒相互靠近，范德華引力不能發(fā)揮作用。水化膜越厚，膠體穩(wěn)定性越好。

親水膠體的穩(wěn)定性

親水膠體的一個最突出的性質是，它們能夠在吸水自動分散形成膠體溶液后，又可脫水恢復成原來的物質，并再重新分散于水中產(chǎn)生膠體。因此，親水膠體也稱為可逆的膠體。