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12胶体化学

第十二章胶体化学概念题

第十二章胶体化学 § 12.2 概念题 12.2.1 填空题 1. 胶体系统的主要特征(高分散、多相和热力学不稳定的系统)。 2. 丁达尔现象是指(将一束经聚焦的光投射到胶体系统,在与入射光垂直的方向上,可观 察到一法律的光锤的现象)。胶体系统产生丁达尔现象的实质是(胶体粒子对光的散射作用) 3. 晴朗的天空呈蓝色的原因是(在大气层中分散烟、雾和灰尘等微小粒子构成胶体系统(称气溶胶)。当包括各种波长的白光照射到大气层时,上述的微粒对光产生散射,根据瑞利公式可知,散射光的强度与入射光的波长的四次方成反比,所以当白光照射到无色胶体上时,其散射光呈蓝紫色,透射光呈橙红色,这就是人们在白天晴朗天空看到天是蔚蓝色,而太阳下山时看到天空呈橙红色)。 4. 胶体的动力性质包括有(布朗运动、扩散和沉降与沉降平衡)。 5. 溶胶的电动现象说明分散相与分散介质两者(带有相反符号的电荷)。 6. 电势是指()电势差。电势的数值可以作为衡量溶胶稳定性的原因是()。 解:当分散相(胶粒)与分散介质发生相对运动时,胶粒的滑动面和与溶液本体之间的电势 差,称电势。电势之所以能作为衡量溶胶稳定性的原因,是因为溶胶能稳定存在的最重要的原因是溶胶的胶粒带相同的符号的电荷而存在着静电排斥力,阻止了胶粒的聚沉。 电势的大小是反映脱粒上所带电荷的多少,亦即电势越大则胶粒间静电排斥力越大,所 以电势的数值可以衡量溶胶稳定性。 7. 用AgI (s)制成多孔圆柱体,并将一玻璃管分隔成两部分。在柱体两端紧贴着两片电极。当多孔圆体中冲满KI 溶液,并将两电极与直流电源连通时,则溶液向()极流动。这一现象称()。解:向负极流动,称为电渗。溶液向负极流动的原因是因为AgI 溶胶中充满KI 溶液时,AgI 溶胶的胶团结构为[AgI] m (n x)K ]x xK 。当电极接通直流电源后,带负电荷的胶粒与带正电荷的溶液要发生相对移动,即胶粒向正极移动而溶液向负极移动,但因胶粒被固定,所以只看到负极处有液体流出。 8. NaNO3,NaCl,MgCl2和AlCl3 四种电解质对某溶胶的聚沉值(mmol dm -3)分别为300,295,25和0.5,根据以上数据可以说明该溶胶的胶粒是带()电荷。 解:题中溶胶的胶粒是带负电。根据NaNO3 与NaCl 的聚沉值看,两者基本相同,但从NaCl, MgCl 2及AlCl 3三者聚沉值看,这三种电解质的阴离子均为Cl ,而不同为阳离子, 而且随着阳离子价数增大,聚沉值明显下降,说明只有该溶胶的胶粒带负电荷时阳离子的聚沉作用才显著。从本题可以知道,利用电解质令深胶发生聚沉亦能判断深胶的胶粒带何种电荷。 9.DLVO 理论认为胶体稳定的因素是(胶体粒子之间存在范德华力和双电层重叠的排斥力)。

刊名-胶体界面化学期刊汇总

【刊名】Advances in Colloid and Interface Science 【简介】《胶体与界面科学进展》, 创刊于1967年,是由荷兰(Elsevier Science)出版的英文刊,期数:16,国际标准刊号:ISSN:0001-8686, 该刊被世图2003版《国外科学技术核心期刊总览》收录,该刊被SCI收录,2006年影响因子为3.79。 【征稿内容】刊载界面与胶体现象以及相关的化学、物理、工艺和生物学等方面的实验与理论研究论文,多用英文发表,间用德、法文。 【投稿信息】 地址:PO Box 211,Amesterdam,Netherlands,1000 AE 网址: https://www.doczj.com/doc/4e8641886.html,/science/journal/00018686 【刊名】Current Opinion in Colloid & Interface Science 【简介】《胶体与界面科学新见》, 创刊于1996年,是由英国(Elsevier Science)出版的英文双月刊,国际标准刊号:ISSN:1359-0294,该刊被SCI收录,2006年影响因子为4.63。本馆有电子馆藏。 【征稿内容】胶体、界面和聚合物科学。 【投稿信息】 地址:84 Theobalds RD London,England, WC1X 8RR 网址: https://www.doczj.com/doc/4e8641886.html,/wps/find/journaldescription.cws_home/620053/description #description 【刊名】Journal of Colloid and Interface Science 【简介】《胶体与界面科学杂志》,创刊于1946年,是由美国(Elsevier Science,Academic Press Inc.)出版的英文半月刊,国际标准刊号:ISSN:0021-9797,该刊被世图2003版《国外科学技术核心期刊总览》收录,该刊被SCI收录,2006年影响因子为2.233。本馆有纸版收藏。 【征稿内容】刊载胶体与界面科学基础原理和应用方面的论文和书评。 【投稿信息】 地址:525 B ST, STE 1900, SAN DIEGO, USA, CA, 92101-4495 网址: https://www.doczj.com/doc/4e8641886.html,/wps/find/journaldescription.cws_home/622861/description #description 【刊名】Langmuir 【简介】《兰格缪尔》,创刊于1985年,是由美国(American Chemical Society)出版的英文刊,期数:26,国际标准刊号:ISSN:0743-7463,该刊被SCI收录,2006年影响因子为3.902。本馆有纸版收藏。 【征稿内容】注重以新的物理学观点研究表面与胶态化学,刊载论文、评论、技术札记和简讯。涉及学科极广。 【投稿信息】 地址:1155 Sixteenth St., NW Washington, DC 20036

胶体与表面化学1-5

胶体与表面化学 第一章 绪论 化学:无机化学、有机化学、物理化学、分析化学 无机化学:(元素化学,研究无机物的制备、合成与性能) 如:H 2O 有机化学:(生命化学,研究C 、O 、P 、S 等少量元素形成的 种类极多的化合物 ,就简单元素的复杂化学。) 小分子:甲烷 如: 大分子:淀粉 杀虫剂: 医药: 液晶: 物理化学:(用物理模型、数学概念化的手段研究化学) 物理:量子间的相互作用 化学:是量子间结合与排列。 热力学:状态——状态:能量转化的过程, 几千种状态方程。 动力学:物质间反应速度的问题(有时热力学 分支极多: 能进行但动力学不能进行) 电化学:电池:Fe+HCl ——FeCl 2+H 2 电子转移 形成电池(Li +) 高能电池 Fe 2+,Fe 3+(提纯难99.99%~99.9999%) 胶体与表面化学:气液固按不同形式混合, 泥土在水中分层,纳米材料, 牙膏,原油,化妆品。 理论化学:(非实验的推算来解释或预测化合物的各种现 象。) 如:用计算机模拟模型推算是否可以达到预期目的,在校 正 合成。

分析化学:(研究物质的组成、含量、结构和形态等化 学信息的分析方法一门科学) 如:三聚氰胺事件分析手段差蛋白质含量(N)一、基本概念 相:体系中物理化学性质完全相同的均匀部分 界面:相与相的交接面 表面:一相为气相的界面 比表面:单位体积或重量物体的表面积。 S0=S/V 对于立方体:S0=6L2/L3=6/L 对于球体:S0=3/R 胶体化学:是研究胶体体系的科学。它是物理化学的一个重要分支。随着胶体化学的发展,它已经成为一门独立的学科。 表面化学:研究发生在表面或界面上的物理和化学现象的一门科学。是胶体化学的分支。 (原油催化裂化) 二、胶体体系 小实验:泥土置于水中沉降。1、分类及定义:分散相粒子半径在1 ~100 nm 的分散体系。 2、特点 (1)特有的分散程度——多相项多分散体 粒子的大小在10-9~10-7m之间,扩散较慢,不能透过半透膜。 (2)多相不均匀性 由许多离子或分子聚结而成,结构复杂,有的保持了该难溶盐的原有晶体结构,而且粒子大小不一,与介质之间有明显的相界面,比表面很大。 (3)热力学不稳定性 因为粒子小,比表面大,表面自由能高,是热力学不稳定体系,有自发降低表面自由能的趋势,即小粒子会自动聚结成大粒子。

胶体化学基本原理

第一章 胶体化学基本原理 胶体与界面化学的基本原理非常重要,在许多工业场合具有指导意义。 包括:胶体的运动原理、光学原理、电学原理、稳定原理、流变现象(界面现象及原理单列一章) §1.1 胶体的运动性质 胶体的运动性质包括:沉降与扩散性质 ↓ 对于制备或破坏胶体 例如:制备丙烯酸酯乳液,沉降与扩散涉及其稳定性能 人工降雨,涉及破坏胶体稳定性问题:雾(胶体体系) 那么,看似平静的胶体的运动现象是怎么来的呢? 胶体分散体系出于某一个力场时,分散相与分散介质相对运动,例如,在重力场中,较大的分散相颗粒与分散介质就要发生相对沉降或上浮现象,这就是离心机的工作原理、旋风除尘器原理。 1.1.1 分散相的沉降与上浮 分散相颗粒:V ,p;分散介质:p 0,F:分散相颗粒受的力 F=F g -F b =V(p-p 0)g (1.1) F g :重力 ;F b :浮力 ;g:重力加速度 当p>p 0时,F g >F b 着分散相沉降,如:涂料体系,反之,则上浮,如:凝胶种液体的析出 。 相对运动会产生摩擦运动阻力F v F v =fv (1.2) f —阻力系数,v —运动速度 当F v =F ,分散相颗粒匀速运动, V (ρ-ρ0)g=fv M(1-ρ/ρ0)g=fv (1.3) m —粒子质量 如果粒子为球形,Stokes 公式导出:f=6∏ηr r —离子半径,η—介质粘度 将球体积V=4∏r 3/3代入式(1.3)得: v=2r 2(ρ-ρ0)g/9η 使用条件:1.粒子运动很慢,保持层流状态。 2.粒子是刚性球,无溶剂化作用。 3.粒子之间无相互作用。 4 将液体看成连续介质。 则式(1.4)有限制:(a )颗粒不能太大,<100μm. (b )颗粒不能太大,>100nm,否则考虑扩散。 在实际体系中,等效半径r=6 f 可代替r ,则式(1.5),(1.7)可进行粒度分析 因为粒度与沉降、上浮有关,即与稳定性有关,由此可以得出稳定信息。 1.1.2 分散相的扩散 如果从分子水平上观察,分散相颗粒的主要运动方式是布朗运动。布朗运动会使细小的颗粒从高浓度区向低浓度区运动,从而形成扩散。 Fick 第一、二定律对平动扩散进行了描述 Fick 第一定律: 在时dt 间内,沿x 方向通过界面积A 而扩散的物质量dm 与界面积A 处的浓度梯度dc/dx 关系如下:

上海大学胶体与表面化学考试知识点

1、胶体的基本特性 特有的分散程度;粒子大小在1nm~100nm之间 多相不均匀性:在超级显微镜下可观察到分散相与分散介质间存在界面。 热力学不稳定性;粒子小,比表面大,表面自由能高,是热力学不稳定体系,有自发降低表面自由能的趋势,即小粒子会自动聚结成大粒子。 2、胶体制备的条件: 分散相在介质中的溶解度须极小 必须有稳定剂存在 3、胶体分散相粒子大小分类 分子分散系统 胶体分散系统 粗分散系统 二、 1、动力学性质布朗运动、扩散、沉降 光学性质是其高度分散性与不均匀性的反映 电学性质主要指胶体系统的电动现象 丁达尔实质:胶体中分散质微粒散射出来的光 超显微镜下得到的信息 (1)可以测定球状胶粒的平均半径。 (2)间接推测胶粒的形状和不对称性。例如,球状粒子不闪光,不对称的粒子在向光面变化时有闪光现象。 (3)判断粒子分散均匀的程度。粒子大小不同,散射光的强度也不同。 (4)观察胶粒的布朗运动、电泳、沉降和凝聚等现象 观察到胶粒发出的散射光,可观察布朗运动电泳沉降凝聚,只能确定质点存在和位置(光亮点),只能推测不能看到大小和形状 2、胶体制备的条件 溶解度稳定剂 3、溶胶的净化 渗析法、超过滤法 4、纳米颗粒粒径在1-100之间纳米颗粒的特性与粒子尺寸紧密相关,许多特性 可表现在表面效应和体积效应两方面。 5、布朗运动使胶粒克服重力的影响, 6、I反比于波长λ的四次方 7、溶胶产生各种颜色的原因;溶胶中的质点对可见光产生选择性吸收。溶胶对光吸收显示特定波长的补色不吸收显示散射光的颜色 agcl&agbr光透过浅红垂直淡蓝雾里黄灯减散,入射白光散射光中蓝紫色光散射最强天蓝是太阳散射光,早傍晚红色是透射光有宇散射作用 8、 9、胶粒带电原因:吸附、电离、同晶置换(晶格取代)、摩擦带电。 10、胶团结构:一定量难溶物分子聚结成中心称为胶核、然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子,形成紧密吸附层;由于正、负电荷相吸,在紧密层外形成反号离子的包围圈,从而形成了带与紧密层相同电荷的胶粒;胶粒与扩散层中的反号离子,形成一个电中性的胶团。 11、热力学电势和电动电势的区别: 发生在不同的部位、一般情况电动电势是热力学电势一部分绝对值小于热力学电势、热力学

胶体与表面化学知识点整理

第一章 1.胶体体系的重要特点之一是具有很大的表面积。 通常规定胶体颗粒的大小为1-100nm(直径) 2.胶体是物质存在的一种特殊状态,而不是一种特殊物质,不是物质的本性。 胶体化学研究对象是溶胶(也称憎液溶胶)和高分子溶液(也称亲液溶胶)。 气溶胶:云雾,青烟、高空灰尘 液溶胶:泡沫,乳状液,金溶胶、墨汁、牙膏 固溶胶:泡沫塑料、沸石、冰淇淋,珍珠、水凝胶、红宝石、合金 第二章 一.溶胶的制备与净化 1.溶胶制备的一般条件:(1)分散相在介质中的溶解度必须极小(2)必须有稳定剂存在 2.胶体的制备方法:(1)凝聚法(2)分散法 二.溶胶的运动性质 1.扩散:过程为自发过程 ,此为Fick第一扩散定律,式中dm/dt表示单位时间通过截面A扩散的物质数量,D为扩散系数,单位为m2/s,D越大,质点的扩散能力越大 扩散系数与质点在介质中运动时阻力系数之间的关系为:(为阿伏加德罗常数;R为气体常数) 若颗粒为球形,阻力系数=6(式中,为介质的黏度,为质点的半径)故,此式即为Einstein第一扩散公式 浓度梯度越大,质点扩散越快;就质点而言,半径越小,扩散能力越强,扩散速度越快。 2.布朗运动:本质是分子的热运动 现象:分子处于不停的无规则运动中 由于布朗运动是无规则的,因此就单个粒子而言,它们向各方向运动的几率是相等的。在浓度高的区域,单位体积的粒子较周围多,造成该区域“出多进少”,使浓度降低,这就表现为扩散。扩散是布朗运动的宏观表现,而布朗运动是扩散的微观基础 Einstein认为,粒子的平均位移与粒子半径、介质黏度、温度和位移时间t之间的关系:,此式常称为Einstein-Brown位移方程。式中是在观察时间t内粒子沿x轴方向的平均位移;r为胶粒的半径;为介质的粘度;为阿伏加德罗常数。 3.沉降

第12章 胶体化学

思考题: 1.为什么加入与胶体粒子电荷异号离子能引起聚沉呢? 2.在进行重量分析实验时,为了尽可能使沉淀完全,通常加入大量电解质,或将溶胶适当 加热,为什么?试从胶体分散体系观点解释。 3.胶粒吸附稳定离子时有何规律? 4.影响胶粒电泳速率的主要因素有哪些?电泳现象说明什么问题? 5.什么是ζ-电势?如何确定ζ-电势的正、负号? 选择题: 1.溶胶与大分子溶液的相同点是() A.热力学稳定体系 B.热力学不稳定体系 C. 动力学稳定体系 D. 动力学不稳定体系 2.稀的砷酸溶液中通入H 2S制备As 2 S 3 溶胶,H 2 S适当过量,则胶团结构为() A. [(As 2S 3 ) m ·nH+,(n-x)HS—]x+·xHS— B. [(As 2S 3 ) m ·nHS—,(n-x)H+]x-·xH+ C. [(As 2S 3 ) m ·nH+,(n-x)HS—]x-·xHS— D. [(As 2S 3 ) m ·nHS—,(n-x)H+]x+·xHS- 3.下列诸性质中,哪一个属于亲液溶胶() A.溶胶与凝胶作用可逆 B.需要第三种物质作稳定剂 C. 对电解质十分敏感 D. 丁达尔效应很强 4.关于ζ-电势,描述错误的是() A.是指胶粒的相对运动边界与液体内部的电位差 B.其值随外加电解质而变化 C. 其值一般高于热力学电势 D. 有可能因外加电解质而改变符号 5.有两种利用光学性质测定溶胶浓度的仪器:比色计和比浊计,它们分别观察胶体溶液的 () A.透射光、折射光 B.透射光、散射光 C. 透射光、反射光 D. 折射光、散射光 6.大分子溶液分散质的粒子尺寸为() A.> 1μm B.< 1 nm C. 1 nm ~ 1μm D. > 1 mm 7.下列分散系统中,丁达尔效应最强的是() A.空气 B.蔗糖水溶液 C. 大分子溶液 D.硅胶溶胶 8.向碘化银正溶胶中滴加过量的KI溶液,生成的新溶胶在外加直流电场中的移动方向为()A.向正极移动 B.向负极移动 C. 不移动 D.无法确定 9.用0.08mol·L-1的KI和0.1mol·L-1的AgNO 3溶液等体积混合制成水溶胶,电解质CaCl 2 、 Na 2SO 4 、MgSO 4 对它的聚沉能力顺序为() A.Na 2SO 4 > CaCl 2 > MgSO 4 B.MgSO 4 > Na 2 SO 4 > CaCl 2 C. Na 2SO 4 > MgSO 4 > CaCl 2 D. CaCl 2 > Na 2 SO 4 > MgSO 4 10.下面属于水包油型乳状液(O/W型)基本性质之一的是A.易于分散在油中 B.导电性强 C. 导电性弱 D. 乳化剂的特点是亲油性强 11.将两滴K 4[Fe(CN) 6 ]水溶液滴入过量的CuCl 2 水溶液中形成亚铁氰化铜正溶胶,下列四种 电解质聚沉值最大的是() A. KBr B.K 2SO 4 C. K 4 [Fe(CN) 6 ] D. NaCl 12.在相同的温度及浓度下,同一高分子化合物在良性溶剂中与在不良性溶剂中其散射强度 是()

胶体化学 答案

第十二章胶体化学 1、对于AgI的水溶胶,当以KI为稳定剂时,其结构式可以写成:[(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x-·x K+,则被称为胶粒的是指:(D) (A) (AgI)m·n I-(B) (AgI)m (C) [(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x-·x K+(D) [(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x- 2、溶胶(憎液溶胶)在热力学上是:(B) (A) 不稳定、可逆的体系(B) 不稳定、不可逆体系 (C) 稳定、可逆体系(D) 稳定、不可逆体系 3、溶胶有三个最基本的特性, 下列不属其中的是:(C) (A) 特有的分散程度(B) 不均匀(多相)性 (C) 动力稳定性(D) 聚结不稳定性 4、溶胶的动力性质是由于粒子的不规则运动而产生的, 在下列各种现象中, 不属于溶胶动力性质的是:(D) (A) 渗透法(B) 扩散(C) 沉降平衡(D) 电泳 5、下列诸分散体系中,Tyndall效应最强的是:(D) (A) 纯净空气(B) 蔗糖溶液(C) 大分子溶液(D) 金溶胶 6、Tyndall 现象是发生了光的什么的结果:(A) (A) 散射(B) 反射(C) 折射(D) 透射 7、(1) 在晴朗的白昼, 天空呈蔚蓝色的原因是:(B) (2) 日出和日落时, 太阳呈鲜红色的原因是:(C) (A) 蓝光波长短, 透射作用显著(B) 蓝光波长短, 散射作用显著 (C) 红光波长长, 透射作用显著(D) 红光波长长, 散射作用显著 8、外加直流电场于胶体溶液,向某一电极作定向运动的是:(B) (A) 胶核(B) 胶粒(C) 胶团(D) 紧密层 9、胶体粒子的Zeta 电势是指:(D) (A) 固体表面处与本体溶液之间的电位降 (B) 紧密层、扩散层分界处与本体溶液之间的电位降 (C) 扩散层处与本体溶液之间的电位降 (D) 固液之间可以相对移动处与本体溶液之间的电位降

#第十二章胶体化学作业题解

第十二章作业题解 12.11 Ba(NO 3)2的稀溶液中滴加Na 2SO 4溶液可制备BaSO 4溶胶。分别写出(1)Ba(NO 3)2 溶液过量,(2)Na 2SO 4溶液过量时的胶团结构表示式。 解:(1)Ba(NO 3)2 溶液过量,则Ba(NO 3)2为稳定剂,溶胶选择性吸附Ba 2+ 而带电,胶团结构式为{[Ba(NO 3)2]m nBa 2+·(2n – x) NO -3}x+ xNO -3 或 {[Ba(NO 3)2]m nBa 2+·2(n – x) NO -3}2x+ 2xNO -3 (2)Na 2SO 4溶液过量时,溶胶选择性吸附SO 42- 而带负电,胶团结构式为 {[Ba(NO 3)2]m nSO 42-·(2n – x) Na +}x- xNa + 或 {[Ba(NO 3)2]m nSO 42-·2 (n – x) Na +}2x- 2xNa + 12.13 以等体积的0.08 mol.dm -3 AgNO 3溶液和0.1 mol.dm -3 KCl 溶液制备AgCl 溶胶。 (1) 写出胶团结构式,指出电场中胶体粒子的移动方向; (2) 加入电解质MgSO 4,AlCl 3和Na 3PO 4使上述溶胶发生聚沉,则电解质聚沉能力大小顺序是什么? 解:(1)相同体积的两种溶液,KCl 溶液的浓度大于AgNO 3溶液,故KCl 过量,为稳定剂。所以胶团结构式为 [(Ag Cl )m n Cl -? (n -x )K +] x -x K + 该AgCl 溶胶带负电荷,电泳时向正极移动。 (2)对上述溶胶起聚沉作用的是正离子,根据价数规则,三种电解质的聚沉能力大小顺序为AlCl 3 > MgSO 4 > Na 3PO 4 12.14 某带正电荷溶胶,KNO 3作为沉淀剂时,聚沉值为50*10-3 mol.dm -3,若用K 2SO 4溶液作为沉淀剂,其聚沉值大约为多少? 解: KNO 3作为沉淀剂时,聚沉值为50*10-3 mol.dm -3 ,则聚沉能力为1/50*10-3 = 20dm.mol -3 电解质的聚沉能力之比可以近似地表示为反离子价数的6次方之比,即 Me - : Me 2- : Me 3- = 16 : 26 : 36 K 2SO 4溶液作为沉淀剂时,聚沉能力为20dm.mol -3 * 26 =1280dm.mol -3 则聚沉值为 1/1280dm.mol -3 = 7.81*10-4 mol.dm -3 12.15 在三个烧瓶中分别盛有0.020 dm 3的Fe(OH)3 溶胶,分别加入NaCl 、Na 2SO 4及Na 3PO 4 溶液使溶胶发生聚沉,最少需要加入:1.00 mol.dm -3的NaCl 溶液0.021dm 3;5.0*10-3 mol.dm -3 的Na 2SO 4溶液0.125dm 3;3.333*10-3 mol.dm -3的Na 3PO 4溶液0.0074dm 3。试计算各电解质的聚沉值、聚沉能力之比,并指出胶体粒子的带电符号。 解:NaCl 溶液的聚沉值 = ;33-dm mol 105120.021 0.0200.0211.00-??=+?;333-mol dm 1.953dm mol 105121--?=??=聚沉能力 Na 2SO 4溶液的聚沉值 = 333dm mol 10314125 00.020********---??=+??.... 333-mol dm 232.0dm mol 104.311--?=??=聚沉能力 Na 3PO 4溶液的聚沉值 = 333dm mol 109000074 00.02000740103333---??=+??....

研究生胶体与表面化学题

研究生胶体与表面化学题 1、下列物系中哪一种为非胶体? ①牛奶②烟雾③人造红宝石④空气 2、溶胶的基本特性之一是 ①热力学上和动力学上皆属稳定的物系 ②热力学上和动力学上皆为不稳定的物系 ③热力学上稳定而动力学上不稳定的物系 ④热力学上不稳定而动力学上稳定的物系 3、溶胶有三个最基本的特性,下列哪点不在其中? ①分散性②聚结不稳定性③多相性④动力稳定性 4、丁铎尔(Tyndall)现象是光射到粒子上发生下列哪种现象的结果? ①散射②反射③透射④折射 5、在外加电场作用下,胶体粒子在分散介质中移动的现象称为 ①电渗②电泳③流动电势④沉降 6、下列各性质中哪个不属于溶胶的动力学性质? ①布朗运动②扩散 ③电泳④沉降平衡 7、对于AgI的水溶胶,当以KI为稳定剂时其结构可以写成 [(AgI)m nI-(n-x)K+]x-x K+ 则被称为胶粒的是指: 8、在AS2S3溶胶中加入等体积,等当量浓度的下列不同电解质溶液,则使溶胶 聚沉最快的是 ①LiC1 ②NaC1 ③CaCI2 ④A1C13 9、在Al2O3溶胶中加入等体积,等当量浓度的下列不同电解质溶液,则使溶胶 聚沉得最快的是 ①KC1 ②KNO3 ③K3[Fe(CN)6] ④K2C2O4 10、在一定量的AgI溶胶中加入下列不同电解质溶液,则使溶胶在一定时间内完 全聚沉所需电解质的量最少者为

①La(NO3)3 ②Mg(NO3)2 ③NaNO3 ④KNO3 11、下列各点哪一点不属于电动现象? ①电导②电泳 ③电渗④沉降电位 12、对于电动电位即ξ电位的描述,哪一点是不正确的? ①ξ电位表示了胶粒溶剂化层界面到均匀液相内的电位 ②ξ电位的绝对值总是大于热力学电位? ③ξ电位的值易为少量外加电解质而变化 ④当双电层被压缩到溶剂化层相合时,ξ电位为零。 13、为测定大分子溶液中大分子化合物的平均分子量,下列各方法中哪一种是不 宜采用的? ①渗透压法②光散射法 ③冰点降低法④粘度法 14、乳状液、泡沫、悬浮液等作为胶体化学研究的内容,一般地说是因为它们 ①具备胶体所特有的分散性、不均匀性和聚结不稳定性 ②充分具备胶体的分散性及不均匀性 ③充分具备胶体的分散性及聚结不稳定性 ④充分具备胶体的不均匀性及聚结不稳定性 15、大分子溶液与溶胶在性质上的最根本区别是 ①前者粘度大,后者粘度小 ②前者是热力学稳定物系,后者是热力学不稳定物系 ③前者是均相的而后者是不均匀的多相物系 ④前者对电解质稳定性大后者加入微量电解质即能引起聚沉 16、在大分子溶液中加入多量的电解质,使大分子溶液发生聚沉的现象被称为盐 析。它主要是因为 ①大量电解质的离子发生强烈水化作用而使大分子去水化 ②降低了动电位 ③电解质加入使大分子溶液处于等电点

胶体化学大汇总 (1)

1.分散体系的分类? 根据被分散物质分散的程度可将分散体系分为粗分散体系、胶体分散体系和分子分散体系。 2.什么是胶体? 颗粒大小在1~1000nm范围内的分散相粒子称为胶体 3.胶体制备一般需具备什么条件?常用的制备方法有哪些,举例说明? 条件:a。固体分散相粒子要足够小,使其有一定的动力学稳定性;b。分散相在分散介质中的溶解度要足够小,形成分散相的反应物浓度低;c。为了使分散相粒子具有抗凝结而保持稳定的性质,体系中必须有第三种物质存在 方法:分散法——机械粉碎法、超声分散法、电分散法、胶溶法 凝聚法——化学凝聚、物理凝聚 胶溶法——吸附溶胶、洗涤沉淀胶溶、表面解离溶胶 例子:洗涤沉淀胶溶法制备普鲁士蓝溶胶、改换介质法制备硫溶胶。 4.什么是单分散溶胶?单分散溶胶制备的原理? 在特定条件下制备的粒子大小、形状、组成均相同的溶胶称为单分散溶胶。 原理:在溶液中产物浓度超过其饱和浓度,并略高于成核浓度时,在短时间内形成全部晶核。晶核形成后,溶液浓度迅速减小,低于成核浓度(仍高于饱和浓度),不再形成新晶核。已形成的晶核在此浓度下以相同速度长大,从而得到单分散胶体粒子。 5.什么是胶体晶体?胶体晶体制备中采用模板剂的作用是什么? 由一种或多种单分散的胶体粒子组装并规整排列的二维或三维有序结构称为胶体晶体,又称合成蛋白石。 作用:引导,组装胶体粒子 6.什么是反渗透? 若在渗透平衡后在浓相一侧施加外压p(p>Π),则浓相的溶剂分子将向稀相迁移,故称反渗透。 7.纳米粒子的特性是什么?产生电动现象的根本原因是什么? 特性:①表面与界面效应②小尺寸效应③量子尺寸效应④宏观量子隧道效应 根本原因:胶体粒子常带有一定符号和数量的电荷。 8.为什么分散相质点在分散介质中表面常会带某种电荷? 当分散相与分散介质接触时,因为分散相质点表面解离或者吸附溶液中某些离子从而使表面带有电荷。 9.界面移动电泳和显微电泳各适用何种体系? 界面移动电泳主要用于蛋白质系统等生物大分子体系,显微电泳主要用于显微镜下可见胶体粒子的体系。 10.什么是临界聚沉浓度,它由哪些参数决定? 临界聚沉浓度是在一定时间内引起疏液体系胶体有明显变化所需要加入惰性电解质的最小浓度。临界聚沉浓度主要由体系中反离子大小和价数、胶体粒子浓度、电解质加入方式和时间等因素决定。 11.江河出口处为什么形成三角洲? 江河携带的泥沙在到达入海口与海水接触时,因海水中大量电解质的作用,使其携带的泥沙上

第12章 胶体化学

第12章胶体化学 思考题: 1.为什么加入与胶体粒子电荷异号离子能引起聚沉呢? 2.在进行重量分析实验时,为了尽可能使沉淀完全,通常加入大量电解质, 或将溶胶适当加热,为什么?试从胶体分散体系观点解释。 3.胶粒吸附稳定离子时有何规律? 4.影响胶粒电泳速率的主要因素有哪些?电泳现象说明什么问题? 5.什么是ζ-电势?如何确定ζ-电势的正、负号? 选择题: 1.溶胶与大分子溶液的相同点是() A.热力学稳定体系B.热力学不稳定体系 C.动力学稳定体系 D. 动力学不稳定体系 2.稀的砷酸溶液中通入H2S制备As2S3溶胶,H2S适当过量,则胶团结构 为() A.[(As2S3)m·nH+,(n-x)HS—]x+·xHS— B.[(As2S3)m·nHS—,(n-x)H+]x-·xH+ C.[(As2S3)m·nH+,(n-x)HS—]x-·xHS— D. [(As2S3)m·nHS—,(n-x)H+]x+·xHS- 3.下列诸性质中,哪一个属于亲液溶胶() A.溶胶与凝胶作用可逆B.需要第三种物质作稳定剂 C.对电解质十分敏感 D. 丁达尔效应很强 4.关于ζ-电势,描述错误的是() A.是指胶粒的相对运动边界与液体内部的电位差

B.其值随外加电解质而变化 C.其值一般高于热力学电势 D. 有可能因外加电解质而改变符号 5.有两种利用光学性质测定溶胶浓度的仪器:比色计和比浊计,它们分别 观察胶体溶液的() A.透射光、折射光B.透射光、散射光 C.透射光、反射光 D. 折射光、散射光 6.大分子溶液分散质的粒子尺寸为() A.> 1μm B.< 1 nm C. 1 nm ~ 1μm D. > 1 mm 7.下列分散系统中,丁达尔效应最强的是() A.空气B.蔗糖水溶液 C.大分子溶液 D.硅胶溶胶8.向碘化银正溶胶中滴加过量的KI溶液,生成的新溶胶在外加直流电场 中的移动方向为() A.向正极移动B.向负极移动 C.不移动 D.无法确定9.用0.08mol·L-1的KI和0.1mol·L-1的AgNO3溶液等体积混合制成水 溶胶,电解质CaCl2、Na2SO4、MgSO4对它的聚沉能力顺序为()A.Na2SO4 > CaCl2 > MgSO4B.MgSO4 >Na2SO4 >CaCl2 C.Na2SO4 > MgSO4 > CaCl2 D.CaCl2 > Na2SO4 > MgSO4 10.下面属于水包油型乳状液(O/W型)基本性质之一的是 A.易于分散在油中B.导电性强 C.导电性弱 D.乳化剂的特点是亲油性强 11.将两滴K4[Fe(CN)6]水溶液滴入过量的CuCl2水溶液中形成亚铁氰化铜 正溶胶,下列四种电解质聚沉值最大的是()

关于胶体化学的几个基本概念

一、概述 1.关于胶体化学的几个基本概念 (1)相和相界面 相是指那些物质的物理性质和化学性质都完全相同的均匀部分。体系中有两个或两个以上的相,称为多相体。相与相之间的接触面称为相接面。 (2) 分散相与分散介质 在多相分散体系中,被分散的物质叫做分散相。包围分散相的另一相,称为分散介质。例如,水基钻井液中,粘土颗粒分散在水中,粘土为分散相,水为分散介质。 (3)分散度和比表面 分散度是某一分散程度的量度,通常用分散相颗粒平均直径或长度的倒数来表示。如果用D表示分散度,用a表示颗粒的平均直径或长度,则分散度可表示为D=1/a。比表面是物质分散度的另一种量度,其数值等于全部分散相颗粒的总面积与总质量(或总体积)之比。如果用S代表总表面积,用V表示总体积,用m表示总质量,则比表面可表示为: S 比 =S/V (m-1) (2-2) 或 S 比 =S/m (m-1/kg) (2-3) 物质的颗粒愈小,分散度愈高,比表面愈大,界面能与界面性质就会发生惊人的变化。所有颗粒分散体系的共性是具有极大的比表(界)面。 按分散度不同,可将分散体系分为细分散体系与粗分散体系。胶体实际上是细分散体系,其分散相的比表面≥104 m2/kg,其颗粒长度在1 nm~1 μm 之间。悬浮体则属于粗分散体系,其比表面大致不超过104m2/kg分散相的颗粒直径在1~40/μm之间。钻井液是复杂的胶体分散体系。水基钻井液基本上是溶胶和悬浮体的混合物,本书中统称为胶体分散体系。 (4)吸附作用 物质在两相界面上自动浓集(界面浓度大于内部浓度)的现象,称为吸附。被吸附的物质称为吸附质,吸附吸附质的物质称为吸附剂。按吸附的作用力性质不同,可将吸附分为物理吸附和化学吸附两类。仅由范德华引力引起的吸附,是物理吸附。这类吸附一般无选择性,吸附热较小,容易脱附。若吸附质与吸附剂之间的作用力为化学键力,这类吸附叫化学吸附。化学吸附具有选择性,吸附热较大,不易脱附。 2.沉降与沉降平衡 钻井液中的粘土粒子,在重力场的作用下会沉降。由于粒子沉降,下部的粒子浓度增加,上部浓度低,破坏了体系的均匀性。这样又引起了扩散作用,即下部较浓的粒子向上运动,使体系浓度趋于均匀。因此,沉降作用与扩散作用是矛盾的两个方面。 若胶体粒子为球形,半径为r,密度为ρ,分散介质的密度为ρ ,则 下沉的重力F 1 为: F 1=(4/3)πr3(ρ-ρ )g (2-4) 式中 g-重力加速度;

第12章胶体练习题

第十二章胶体化学练习题 一、是非题(对者画√,错者画×) 1、溶胶是均相系统,在热力学上是稳定的。() 2、长时间渗析,有利于溶胶的净化与稳定。() 3、有无丁达尔效应是溶胶和分子分散系统的主要区别之一。() 4、亲液溶胶的丁达尔效应应比憎液胶体强。() 5、在外加直流电场中,碘化银正溶胶向负电极移动,而其扩散层向正电极移动。() 6、新生成的Fe(OH)3沉淀中加入少量稀FeCl3溶液,会溶解,再加入一定量的硫酸盐溶液则又 会沉淀。() 7、丁达尔效应是溶胶粒子对入射光的折射作用引起的。() 8、胶束溶液是高度分散的均相的热力学稳定系统。() 9、胶体粒子的扩散过程和布朗运动本质上都是由粒子的热运动而发生的宏观上的定向迁移现 象。() 10、在溶胶中加入电解质对电泳没有影响。() 11、溶胶粒子因带有相同符号的电荷而相互排斥,因而在一定时间内能稳定存在。() 12、同号离子对溶胶的聚沉起主要作用。() 13、大大过量电解质的存在对溶胶起稳定作用,少量电解质的存在对溶胶起破坏作用。() 14、由瑞利公式可知,分散介质与分散相之间折射率相差愈大,则散射作用愈显著。是不是 () 15、溶胶是亲液胶体,而大分子溶液是憎液胶体。() 16、乳状液必须有乳化剂存在才能稳定。() 17、晴朗的天空是蓝色,是白色太阳光被大气散射的结果。() 18、加入电解质可以使胶体稳定,加入电解质也可以使肢体聚沉;二者是矛盾的。() 19、溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。() 20、能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。() 二、选择题: 1、大分子溶液分散质粒子的线尺寸为:() (1)>1μm(2)<1μm (3)1nm- 1μm 2、溶胶和大分子溶液: () (1)都是单相多组分系统(2)都是多相多组分系统 (3)大分子溶液是单相多组分系统, 溶胶是多相多组分系统 (4)大分子溶液是多相多组分系统, 溶胶是单相多组分系统

胶体与表面化学试卷

胶体与表面化学 考试题型 一,选择题(15Χ2‘,共30分) 二,判断题(15Χ1‘,共15分) 三, 简答题(共6道题目,共30分) 四, 计算题(共5道题目,共25分) 例题------选择题 1.雾属于分散体系,其分散介质是 A 固体 B 气体 C 液体 D 气体或固体 2.区别溶胶与真溶液和悬浮液最简单灵敏的方法是: A 乳光计测定粒子浓度 C 超显微镜测定粒子大小 B 观察丁铎尔效应 D 观察ζ电位 3.固体物质与极性介质(如水溶液)接触后,在相之间出现双电层,所产生的电势是指 A 滑动液与本体液之间的电势差 C 紧密层与扩散层之间的电势差 B 固体表面与本体溶液间的电势差 D 小于热力学电位φ 4.下列性质中既不属于溶胶动力学性质又不属于电动性质的是: A 沉降平衡 B 布朗运动 C 沉降电势 D 电导 5.当溶胶中加入大分子化合物时: A 一定使溶胶更稳定 C 对溶胶稳定性影响视加入量而定 B 一定使溶胶更容易为电解质所聚沉 D 对溶胶稳定性没有影响 6. 同一体系,比表面自由能和表面张力都用σ表示,它们 A 物理意义相同,数值相同 C 物理意义相同,单位不同 B 量纲和单位完全相同 D 前者是标量,后者是矢量 7.对处于平衡状态的液体,下列叙述不正确的是 A 凸液面内部分子所受压力大于外部压力 B 凹液面内部分子所受压力小于外部压力 C 水平液面内部分子所受压力大于外部压力 D 水平液面内部分子所受压力等于外部压力 8.胶束的出现标志着表面活性剂的: A 降低表面张力的作用下降 C分子远未排满溶液表面 B 溶解已达到饱和 D分子间作用超过它与溶剂的作用 9.有机液体与水形成W/O型还是O/W型乳状液与乳化剂的HLB值有关,一般是: A HLB值大,易形成W/O型 C HLB值大,易形成O/W型 B HLB值小,易形成O/W型 D HLB值小,不易形成W/O型 10. 将分散系统按离子大小分类时,胶体离子的大小范围是: A 直径大于10-9m; B 直径介于10-7~10-5m; C 直径介于10-9~10-7m; D 直径小于10-5m。 11. 通常称为表面活性剂的物质是指将其加入液体中后: ( ) (A)能降低液体的表面张力; (B)能增大液体的表面张力; (C)能显著增大腋体的表面张力; (D)能显著降低液体的表面张力。 12. 下述现象中与表面活性物质无关的是: ( ) (A)乳化; (B)润湿; (C)起泡; (D)溶解。 13. 插在液体中的玻璃毛细管里面液面上升或下降决定于该液体的: ( )

胶体化学 (1)

胶体化学 一、问答题与简述题 1、何为胶体?何为单分散胶体?制备单分散胶体常采取哪些措施? 答:1)粒度在1—1000nm 范围的分散相粒子称为胶体。 2)颗粒大小形状组成完全一样的胶体称为单分散胶体。 3)①使晶核形成期和生长期分开。爆发性成核或种晶法(先制备高度分散的胶体作为晶种,放入过饱和溶液,只发生晶核生长)。②避免颗粒聚结。利用双电层排除作用;利用凝胶结构;使用保护剂,如加入高分子物质,吸附在颗粒上,阻止期直接接触。③尽量选择由扩散控制晶核生长的体系。 2、比表面自由能的热力学定义?物理意义? 答:1)热力学定义:改变单位面积所引起的热力学能变化。其定义式为:,,i T P n G A σ???= ????,式中σ为比表面自由能,G 为Gibbs 自由能,A 为面积。 2)物理意义:①在()T ,P ,n ,i 条件下,可逆改变第i 种界面单位面积而其他界面不变时,体系自由能的变化值。②是表面过剩量。 3、何为HLB 值?说明表面活性剂亲水亲油强弱与HLB 值大小的关系。 答:1)HLB 值为亲水亲油平衡值,是相对值。 2)HLB 值越大,亲水性越强。 4、球形肥皂泡附加压力与半径的关系? 答:4P R σ ?= 其中,P ?为附加压力,R 为半径,σ为比表面自由能。 5、何为胶体增溶作用?说明特点。 答:1)表面活性剂提高难溶物在水中的溶解度的现象叫胶体增溶作用。 2)特点:①表面活性剂浓度大于 后才有明显增溶作用。②增溶作用是个自发过程,被增溶后物质化学势下降。③增溶与溶解不同:溶解会使体系依数性明显变化,而增溶后体系依数性没有明显变化,因为溶胶数目无变化,只是增大胶束。④增溶后不存在两相,溶液透明。⑤增溶作用是可逆平衡过程。 6、如何估测胶体溶剂化层的厚度? 答:根据增比粘度与溶剂化层的厚度的关系式: 00032.5(1)sp r r ηηηφη-?==+, 式中sp η为增比粘度,与溶液粘度η、溶剂粘度0η的关系如上;00/t V V φ=,为溶剂化前质点的体积分数。r 为胶体的半径,通过测定胶体分散系的粘度η,从而可以估算得到溶剂化层的厚度r ?。 7、粘度法测定高分子分子量时应注意什么问题? 答:粘度法测定高分子分子量的公式为: 00 001lim lim []sp c c KM c c αηηηηη→→?? -=== ??? 中[]η为溶溶液粘度液的特性粘度,与溶液粘度η、溶剂粘度0η和溶液浓度c 的的关系亦表示如上;K 、α为与溶 剂性质、大分子柔性有关的常数。 p 应注意:1、K 值的大小与温度有关,测定时需保持定温;2、本方法是相对方法,需要首先用标准方法(渗透压或光散射法)确定出标准试样的分子量;3、 8、何为接触角?并说明影响接触角的主要因素。 答:1)接触角的定义:当气液固三相在固体表面接触并达到平衡时,气液界面与固液界面之间所成的夹角θ被称为接触角。 2)影响因素:①滞后现象②固体表面的粗糙度③吸附作用。 9、浓分散体系存在哪几种流型?并写出各流型的流变方程。 答:1)牛顿流体 τ=ηD (水,甘油等) 2)塑性流体 τ-τy =η塑D (其中τy 屈服力,η塑塑性粘度) 3)假塑流型流体τ=kD n (01) 10、简述高分子对胶体稳定性的影响。 答:1)空间稳定性①体积限制效应(高分子表面有吸附层,有弹性斥力)②渗透压效应(中间吸附层可交错使高分子溶液聚集,溶剂易渗入产生渗透压) 2)絮凝作用,桥聚作用。一般规律:当浓度低或是高分子分子量大时,絮凝作用;浓度高或是高分子分子量小时,稳定作用

第十二章 胶体化学概念题

第十二章 胶体化学 §12.2 概念题 12.2.1填空题 1.胶体系统的主要特征(高分散、多相和热力学不稳定的系统)。 2.丁达尔现象是指(将一束经聚焦的光投射到胶体系统 ,在与入射光垂直的方向上,可观察到一法律的光锤的现象)。胶体系统产生丁达尔现象的实质是(胶体粒子对光的散射作用)。 3.晴朗的天空呈蓝色的原因是(在大气层中分散烟、雾和灰尘等微小粒子构成胶体系统(称气溶胶)。当包括各种波长的白光照射到大气层时,上述的微粒对光产生散射,根据瑞利公式可知,散射光的强度与入射光的波长的四次方成反比,所以当白光照射到无色胶体上时,其散射光呈蓝紫色,透射光呈橙红色,这就是人们在白天晴朗天空看到天是蔚蓝色,而太阳下山时看到天空呈橙红色)。 4.胶体的动力性质包括有(布朗运动、扩散和沉降与沉降平衡)。 5.溶胶的电动现象说明分散相与分散介质两者(带有相反符号的电荷)。 6. ζ电势是指( )电势差。ζ电势的数值可以作为衡量溶胶稳定性的原因是( )。 解:当分散相(胶粒)与分散介质发生相对运动时,胶粒的滑动面和与溶液本体之间的电势差,称ζ电势。ζ电势之所以能作为衡量溶胶稳定性的原因,是因为溶胶能稳定存在的最重要的原因是溶胶的胶粒带相同的符号的电荷而存在着静电排斥力,阻止了胶粒的聚沉。ζ电势的大小是反映脱粒上所带电荷的多少,ζ亦即电势越大则胶粒间静电排斥力越大,所以ζ电势的数值可以衡量溶胶稳定性。 7.用AgI (s )制成多孔圆柱体,并将一玻璃管分隔成两部分。在柱体两端紧贴着两片电极。当多孔圆体中冲满KI 溶液,并将两电极与直流电源连通时,则溶液向( )极流动。这一现象称( )。 解:向负极流动,称为电渗。溶液向负极流动的原因是因为AgI 溶胶中充满KI 溶液时,AgI 溶胶的胶团结构为x m [AgI](n x)K ]xK +-+?-。当电极接通直流电源后,带负电荷的胶粒与带正电荷的溶液要发生相对移动,即胶粒向正极移动而溶液向负极移动,但因胶粒被固定,所以只看到负极处有液体流出。 8. 323NaNO NaCl MgCl AlCl ,,和四种电解质对某溶胶的聚沉值(-3 mmol dm ?)分别为300,295,25和0.5,根据以上数据可以说明该溶胶的胶粒是带( )电荷。 解:题中溶胶的胶粒是带负电。根据NaNO 3与NaCl 的聚沉值看,两者基本相同,但从NaCl,2MgCl 及AlCl 3三者聚沉值看,这三种电解质的阴离子均为Cl -,而不同为阳离子,而且随着阳离子价数增大,聚沉值明显下降,说明只有该溶胶的胶粒带负电荷时阳离子的聚沉作用才显著。从本题可以知道,利用电解质令深胶发生聚沉亦能判断深胶的胶粒带何种电荷。 9.DLVO 理论认为胶体稳定的因素是(胶体粒子之间存在范德华力和双电层重叠的排斥力)。

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