胶体与界面化学复习题库

一、凝胶

1.什么是凝胶有何特征（两个不同）

外界条件(如温度、外力、电解质或化学反应)的变化使体系由溶液或溶胶转变为一种特殊的半固体状态，即凝胶。（又称冻胶）

其一，凝胶与溶胶(或溶液)有很大的不同。溶胶或溶液中的胶体质点或大分子是独立的运动单位，可以自由行动，因而溶胶具有良好的流动性。凝胶则不然，分散相质点互相连接，在整个体系内形成结构，液体包在其中，随着凝胶的形成，体系不仅失去流动性，而且显示出固体的力学性质，如具有一定的弹性、强度、屈服值等。

其二，凝胶和真正的固体又不完全一样，它由固液两相组成，属于胶体分散体系，共结构强度往往有限，易于遭受变化。改变条件，如改变温度、介质成分或外加作用力等，往往能使结构破坏，发生不可逆变形，结果产生流动。由此可见，凝胶是分散体系的一种特殊形式，共性质介于固体和液体之间。

2.举例说明什么是弹性和非弹性凝胶

由柔性的线性大分子物质，如洋菜吸附水蒸气先为单分子层吸附，然后转变为多分子层吸附，硫化橡胶在苯蒸气中的吸附则是从一开始即为多分子层吸附。这类凝胶的干胶在水中加热溶解后，在冷却过程中便胶凝成凝胶。如明胶、纤维素等，在水或水蒸气中都发生吸附。不同的吸附体系，其吸附等温线的形状不同，弹性凝胶的吸附与解析通常会形成较窄的滞后圈。

由刚性质点（如SiO2、TiO2，V2O5、Fe2O3等）溶胶所形成的凝胶属于非弹性凝胶，亦称刚性凝胶。大多数的无机凝胶，因质点本身和骨架具有刚性，活动性很小，故凝胶吸收或释出液体时自身体积变化很小，属于非膨胀型。通常此类凝胶具有多孔性结构，液体只要能润湿，均能被其吸收，即吸收作用无选择。这类凝胶脱水干燥后再置水中加热一般不形成原来的凝胶，更不能形成产生此凝胶的溶胶，因此这类凝胶也称为不可逆凝胶。

3.试述凝胶形成的基本条件

①降低溶解度，使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。②析

出的质点即不沉降，也不能自由行动，而是构成骨架，在整个溶液中形

成连续的网状结构。

4.凝胶形成的方法有哪几种

改变温度转换溶剂加电解质进行化学反应

5.凝胶的结构分为哪4种类型

A 球形质点相互联结，由质点联成的链排成三维的网架Ti02、Si02等凝胶。

B 棒状或片状质点搭成网架，如V205凝胶、白土凝胶等。

C 线型大分子构成的凝胶，在骨架中一部分分子链有序排列，构成微晶区，如明胶凝胶、棉花纤维等。

D 线型大分子因化学交联而形成凝胶，如硫化橡胶以及含有微量：二乙烯苯的聚苯乙烯都属于此种情形。

6.溶胶≒凝胶转变时有哪些现象

转变温度（大分子溶液转变为凝胶时，无严格恒定的转变温度，它往往与冷却快慢有关，并且凝点(胶凝温度)常比熔点(液化温度)低．两者相差可达(10-20)度或更大些。）

热效应（大分子溶液形成凝胶时常常放热，这可视为结晶作用的潜热）

光学效应（溶胶转变为凝胶时，Tyndall效应(光散射)增强，这是由于质点增大、水化程度减弱的缘故）

流动性质（溶胶转变为凝胶后流动性质变化很大，溶胶失去流动性．凝胶获得了弹性、屈服值等）

电导（溶胶胶凝后，体系的电导无明显变化）

凝胶表面的亲水性（溶胶中的质点表面若具有亲水性基团，则胶凝后其表面仍具有亲水性）

7.要制备很浓的明胶溶液而又不使胶凝，应加入什么物质比较好为

什么（P147）

导电和扩散等，还可以是凝胶中的物质和外加溶液间的化学反应，也可以是两种溶液在凝胶中进行化学反应。

8.什么是凝胶的触变作用简单叙述其机理

由于在外力作用下体系的粘度减小，流动性变大．因此这个现象习惯上也称为切稀。

机理：颗粒之间搭成架子，流动时架子被拆散。之所以存在触变性是因为被拆散的颗粒再搭成架子时需要时间

9.什么是负触变作用绝大部分为什么体系

与触变作用相反的现象是负触变作用。此体系的基本持点是在外力(切力或切速)作用下体系的粘度升高，但静置一段时间后粘度又恢复原状，出现顺时针方向的滞后团。显然，负触变现象正好与触变性相反．是一种具有时间因素的切稠现象。

具有负触变性的体系绝大部分为高分子溶液，例如SiO2、钠蒙脱土等悬浮液中加入高分子溶液（如聚丙烯酰胺水解溶液），在一定的条件下出现负触变作用。

10.什么是离浆作用为什么

离浆就是水凝胶在基本上不改变外形的情况下，分离出其中所包含的一部分液体．此液体是大分子稀溶液或稀的溶胶。又称“脱水收缩”“出汗”。

作用的原因：是由于溶胶在形成具有网状结构的凝胶后，粒子之间的距离还不是最小的，粒子之间仍继续互相作用，

使粒子进步靠近和更完全地定向，从而使凝胶的骨架收缩．于是一部分液体被从粒子间挤压出来，产生“出汗”离浆现象。

11.什么是凝胶的有限膨胀和无限膨胀其膨胀速度符合什么动力学特

征

凝胶的膨胀(溶胀)作用，是指凝胶在液体或蒸气中吸收这些液体或蒸气时．使自身质量、体积增加的作用。膨胀作用是弹性凝胶所特有的性质。

无限膨胀，即开始时凝胶吸收液体而体积增大，但最终完全溶解成溶液，又名

溶胀作用。

有限膨胀，凝胶吸收—定量的液体后并不转变成溶胶，如明胶在冷水中、硫化橡胶在苯中。

凝胶的膨胀速度符合一级反应的动力学方程式

式中，S为膨胀度，即凝胶在膨胀时间为t时吸收的液体量；Smax为吸收液体的最大量(平衡态下)；K为膨胀速度常数。

12.试述凝胶膨胀的两个阶段。

第一阶段——形成溶剂化层。即溶剂分子很快地钻入凝胶中，与凝胶大分子相互作用形成溶剂化层。这个阶段时间很短，速度快，表现出的特征有：1)液体的蒸气压很低(2)体积收缩凝胶膨胀时，凝胶的体积增大，但就整个体系说，其增量比吸收的液体体积为小。(3)伴有放热效应凝胶膨胀时放出的热叫膨胀热(4)溶剂熵值降低由于溶剂化层中液体分子排列有序，故体系的熵值降低。

第二阶段——液体的渗透和吸收。在这个阶段中．液体的吸收量是干胶质量的几倍、几十倍，同时也没有明显的热效应和体积收缩现象。凝胶的体积也大大增加，凝胶干燥时，这部分的液体也容易释出

13.物质在凝胶中扩散速率减慢的原因是什么

扩散物质的分子越大，在凝胶中的扩散速率越慢

14.试述凝胶色谱（GPC）技术的基本原理

分子大小不同的混合物溶液通过用凝胶颗粒填充的色谱柱时，尺寸越小的分子进入网络的机会越多，在其间停留的时间也越长。反之，尺寸较大的分子进入网络的机会较小，甚至不能进入网络之中，只能停留在凝胶颗粒之间的缝隙中。当以溶剂淋洗色谱柱时，被吸附在色谱柱上的物质将按分子的尺寸，从大到小的顺序依次被淋洗下来，从而达到分离的目的。这正是凝胶色谱(GPC)技术的基本原理。

15.试用Ostwald的过程和理论解释Liesegang环现象。

当高浓度的AgN03溶液由中心向四周扩散时，遇到K2Cr207发生化学反应并生成橙红色的Ag2Cr207沉淀环。

第一环沉淀形成后，环外地带的K2Cr2O7浓度变得很低，成为空白区。在此区域内难以满足形成Ag2Cr207沉淀的过饱和条件，所以无沉淀生成。AgN03溶液越过空白区后，重又与K2Cr2O7反应并形成第二个沉淀环，依此类推，但各环的间距逐渐变大，沉淀环也逐渐变宽和变得模糊。

16.形成Liesegang环的必要条件是什么

物质在扩散过程中无对流和扰动是形成Liesegang环的必要条件

17.目前高吸水性材料其吸水量约可达自身质量的多少倍

这些聚合物的吸水量可达到自身质量的500—1000倍，最高的达5300倍18.试述高吸水性凝胶的结构、组成和吸水性能的关系。

高吸水性材料不仅应含有相当多的亲水基因，而且本身还要不溶于水。超强吸水剂为弹性凝胶，吸水后形成水凝胶：凝胶的种类不同，结构不同，其吸水能也大有不同离子性聚合物的亲水性比非离子性聚合物强。吸水能力强，在离子性聚合物中，离子化程度越高，吸水能力越强。超强吸水剂有很强的吸水能力，但从使用角度考虑，它应不溶解于水。聚丙烯酸类吸水剂有很强的吸水能力，但易水溶，为解决此问题，合成时应加入适量交联剂甲醛(或环氧氯丙烷等)。在制备超强吸水剂时，同种类型凝胶的一般规律是：交联度增加，吸水能力降低；但交联度太低，又可使凝胶吸水时成为无限膨胀。

19.什么是高吸油性树脂其吸油能力主要起源于什么作用力

吸油材料是一种用于处理废油的功能性材料。它主要用于原油泄漏、工厂机器渗漏油和食品废油的处理等。

20.高吸油树脂的吸油机理是什么

机理：吸油树脂通常都是由亲油单体构成的，具有适当交联度的三维网状结

构的聚合物，因而树脂内部均有一定的微孔。当树脂与油品接触时，开始油分子向微孔中扩散，当进入一定量的油分子后，高分子链段发生溶剂化(van der Waals 力)，当油分子进入足够多时，则高分子链段伸展并发生溶胀。

溶胀过程中交联点之间分子链的伸展又会降低其构象熵值，ΔG=ΔH-TΔS, ΔG增加，这必然引起分子网的弹性收缩力，力图使分子网收缩，最后这两种相反的倾向达到平衡，并表现出一定的吸油率。

21.水凝胶中的水、按作用力的强弱可分为哪4种状态

①靠氢键与吸水剂相互作用的水②亲水基团周围的极化水层③网络微孔中的水④颗粒间隙和大孔中的水

22、什么是气凝胶有哪些主要特点和用途

当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。气凝胶貌似“弱不禁风”，其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。

用途：（1）制作火星探险宇航服（2）防弹不怕被炸

（3）过滤与催化（4）隔音材料（5）日常生活用品

二、表面活性剂的洗涤作用

1．如何评价洗涤剂性能的优劣

衣料洗涤剂去污力测定标准(GB／T 13174—91)，餐具洗涤剂国家标淮(GB 9985—88) 通用水基清洗剂国家专业标准(ZB 43002—86) ?金属材料用水基洗涤

剂(HB 5226—82，航天部标准)

2．简述液体污垢去除的过程。

液体油污的去除是通过油污的卷缩机理而实现的。在洗涤之前油污一般以铺展状态存在于物品表面。此时，在固(S)、液(L)、气(G)三相界面上油污的接触角近于00。将物品置于洗涤液后，油污由处于固、油、气三相界面上变为处于固、油、水三相的界面上，其界面张力由原来的γＳG、γＯＧ和γ ＳＯ，变为γ ＳＷ／(固—水) γ ＳＯ(固—油)和γ ＯＷ(油—水)于是在洗涤剂的作用下，三个张力发生变化，开始对铺展的油污进行“卷缩”。卷缩同时发生在固、油、水三相界面上，粘附有油污的固体浸入水中时，固、油、水三相平衡时的状态，当加入水溶性洗涤剂后, 由于洗涤剂在固—水界面以疏水基吸附于固体表面，亲水基伸入水中的吸附状态在固—水界面作定向排列使γ ＳＷ下降，在油—水界面上以疏水基伸进油相，亲水基伸入水相的吸附状态在油—水界面作定向排列降低了γ ＯＷ,在固—油界面上由于水溶性洗涤剂不溶于油而不能吸附于固—油界面，因此γ ＳＯ不会发生改变. 由于三相界面上的张力发生变化，为了使杨氏方程达成新的平衡，γ ＯＷcosθ必须增大，因此θ w必须减少，油污就会逐渐地被卷缩

3．油污完全去除的条件是什么

当洗涤液在固体表面的接触角θ w ＝0 O 即油在固体表面的接触角θo ＝180 O时，油污可以自发地脱离固体表面，若90< θ o <180时，油污不能自发地脱离表面，但可在流动的水中因水的冲刷力而使其变形伸长，再加之油水密度差而产生的浮力，使油污完全去除。洗涤物品亲油性较强当θo ＝00~900 ，即使在较强的流水冲刷力下，再加上浮力也不能使油污完全除去，但可通过加溶方式除去

4．简述固体污垢去除机理。

固体污垢主要是通过分子间的范德华力和静电力粘附于固体表面。一般说来，粘附的主要原因是范德华引力，其他力(如静电引力)则弱得多。兰格(Lange)的分段去污过程：1。洗涤液在固体表面和污垢表面吸附、渗透和润湿的过程2。洗涤液在固体表面与固体污垢的固—固界面上的铺展3。使固体污垢悬浮于洗涤

液中。

5．影响洗涤作用的因素有哪些哪些是主要因素哪些是次要因素为什么

一、表(界)面张力表面活性剂均具有明显降低水体系表(界)面张力的能力，有利于洗涤液产生润湿作用，有利于液体油污的乳化悬浮，防止油污的再沉积。

二、表面活性剂在界面上的吸附状态表面活性剂在界面上的吸附是洗涤的最基本原因，没有吸附存在就不会降低表面张力，就不会有表面活性剂的洗涤功能。

三、表面活性剂疏水链长度在同系物中，在能保证添加的浓度与真实浓度一致的条件下，洗涤效果随洗涤剂疏水链长度增长而增加。四、乳化与起泡将油污乳化，阻止液体油污这种再沉积过程，让其能稳定的分散悬浮于洗涤液中。五、加溶作用当使用临界胶团浓度较小的非离子表面活性剂作为洗涤剂时，加溶作用可能是影响液体油污去除的重要因素。

6．助洗剂有哪些主要类型在洗涤过程中起何作用

一、螯合剂控制水硬度，又有协助活性成分的去污作用二、抗再沉积剂提高污垢在洗涤液中的分散性和悬浮稳定性。三、pH调节剂使水软化，使污垢和纤维的PH值增加四、漂白剂降解发色系统或者对助色基团五、荧光增白剂使可见光强度增强使物体增白六、酶将这些污垢分解成甘油和脂肪酸的作用。七、填充剂或辅助剂1．填充剂降低SAA的CMC 值2．促溶剂3．抗结块剂八. 抗静电剂使被洗物消除静电九、柔和剂与柔软剂改善洗涤剂对皮肤的刺激，使之温和的助剂。柔软剂是改善被洗涤织物的手感，使之柔软，手感舒适的助剂十、钙皂分散剂防止皂与硬水作用生成沉淀

功能：与高价阳离子能起螯合作用，软化洗涤硬水；对固体污垢有抗絮凝作用或分散作用；起碱性缓冲作用；防止污垢再沉积。此外还有增稠、抑菌、漂白、增白等作用。

7．解释肥皂等洗涤剂在使用中出现皂垢和浴缸圈的原理。如何改善

8．简述洗涤过程。

固体表面·污垢+洗涤剂+介质＝固体表面·洗涤剂·介质+污垢?洗涤剂·介质9．污垢分为哪几类

1．油性污垢(油污) 2．固体污垢3. 特殊污垢

10．试分析污垢的粘附力。

1.机械粘附:机械粘附主要指的是固体尘土粘附的现象。2．分子间力粘附:被洗涤物品和

污垢以分子间范德华力(包括氢键)结合3．静电力粘附:在水介质中，静电引力一般要弱得多。但在有些特殊条件下污垢也可通过静电引力而粘附。4．化学结合力:污垢通过化学吸附产生的化学结合力与固体表面的粘附

11．分析阳离子SAA不作为洗涤剂的原因。

因为固体在水中容易吸附负离子,一般表面是带负电荷的。阳离子表面活性剂的第二层吸附是通过范德华相吸力而吸附的物理吸附。若溶液中阳离子表面活性剂浓度降低，很容易脱附，质点表面重又变成疏水的和不带电的，容易发生再度沉积，降低了洗涤效果。所以阳离子表面活性剂不易作洗涤剂。

12．简述主要主洗剂的类型。

一、阴离子型表面活性剂：脂肪酸盐(肥皂)、烷基苯磺酸盐(ABS)、脂肪醇硫酸盐(AS)、脂肪醇聚氧乙烯硫酸盐(AES)、α—烯烃硫酸盐(AOS)、脂肪醇聚氧乙烯羧酸盐(AEC)和脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)；

二、非离子型表面活性剂：聚氧乙烯烷基醇醚，聚氧乙烯烷基酚醚,烷基糖苷(APG)

三、两性离子型表面活性剂: N—酰基氨基酸型:N—酰基多缩氨基(多酞)羧酸盐,雷米帮A(613洗涤剂，油酰氨基(多肽)羧酸钠); 甜菜碱型:十二烷基二甲基甜菜碱,羟丙基甜菜碱(HSB)

主洗涤剂多采用烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚及其硫酸盐或其他芳基化合物的磺酸盐。

13．用作抗再沉积剂的羧甲基纤维酸钠有什么要求

固体表面的亲水亲油性对聚合物抗再沉积效果起着决定性作用。用于洗涤剂中的羧甲基纤维素钠盐的粘度和抗再沉积性与纤维素的聚合度和取代度有关，通常要求纤维分子的聚合度

为200—500，取代度为∽为宜。聚合度太高溶解速度太慢，取代度太低水溶性差会影响在固体和污垢表面的吸附量，取代度太高，羧甲基纤维素钠的水溶性太好也会影响羧甲基纤维素负离子的吸附量。

14．重垢、轻垢洗衣粉配方各组分的作用及有关要求。

我国重垢洗衣粉典型配方：

配方1(高泡)

组分质量分数／％

直链烷基苯磺酸钠16

烷基酚聚氧乙烯(10)醚5

三聚磷酸钠30

碳酸钠5

硅酸钠7

羧甲基纤维素钠l

硫酸钠24

荧光增白剂0．1

对甲苯磺酸钠2

轻垢洗衣粉典型配方：

配方1(美国)

组分质量分数／％

(1) (2)

烷基苯磺酸钠10 25

三聚磷酸钠15 25

硅酸钠(模数3) 3 5

羧甲基纤维素钠0 1

月桂酸单乙醇酰胺

硫酸钠

配方2 (英国)

组分质量分数／％

十二烷基苯磺酸钠12．5

脂肪醇聚氧乙烯[7]醚3．5

肥皂2

三聚磷酸钠25

碳酸钠5

羧甲基纤维素钠0．35

羟乙基纤维素乙酯0．35

顺丁烯二酸酐—甲基丙烯酸共聚物钠盐

荧光增白剂0．01

硫酸钠39

消泡剂1．5

蛋白酶0．65

15．试述洗涤剂的发展趋势。

液体洗涤剂近几年的新的发展趋势：(1)浓缩化(2)温和化、安全化(3)专业化(4)功能化(5)生态化: ①无磷化②表面活性剂生物降解③以氧代氯

16．简述光学白度法测定去污力的过程。

将人工制备的污布放在盛有洗涤剂硬水的玻璃瓶中，瓶内还放有橡皮弹子，在机械转动下，人工污布受到擦洗。在规定温度下洗涤一定时间后，用白度计在一定波长下测定污染棉布试片洗涤前后的光谱反射率，并与空白对照。17．SAA临界排列参数与自组排列有何关系

表面活性剂分子可以通过定向排列形成多种分子聚集结构。它在表(界)面上可以形成单分子膜，包括气态膜、液态膜、固态膜等；在溶液中可以形成不同形态的胶团、囊泡、液晶、双分子层、多层，以及多种类型的微乳状液等，这就是表面活性剂的自组现象。

两亲分子的临界排列参数为CPP，CPP ＝V0 /lc AoV。和lc，分别代表疏水基的体积和伸展长度；Ao代表亲水基的截面积。

CPP≤1／3形成球形胶团；1／3

CPP≥1形成反胶团等在水环境中CPP值越大越趋向形成平的定向单分子层。如果CPP值过大则失去水溶性。

18．简述SAA调控自组对除油能力的经验规律。

a．加盐能显著提高离子型表面活性剂的洗涤效力，

b．非离子表面活性剂的去油力与其EO链的长度有关：存在一个最适宜的EO数，太大或太小时洗涤效果都不好，

c．非离子表面活性剂洗涤效果随温度改变，存在最适宜的温度，这个适宜温度一般在该表面活性剂体系的相转变温度PIT附近。

d．在非离子表面活性剂溶液中加入少量烷烃可改变体系的去油力。

e．在非离子表面活性剂溶液中加入醇可以提高洗涤效力、醇的碳原子数较大的效果较好。

19．简述干洗的原理

干洗是在有机溶剂中进行洗涤的方法，是利用溶剂的溶解力和表面活性剂的加溶能力去除织物表面的污垢。

20. 脂肪酶在洗涤剂中的主要作用是什么

脂肪酶，人的皮脂污垢如衣领污垢中因含有甘油三脂肪酸酯而很难去除，在食品污垢中也含有甘油三脂肪酸酯类的憎水物质，脂肪酶能将这些污垢分解成甘油和脂肪酸。

21. 在洗涤剂中作为柔和剂的SAA主要是什么物质

用作柔和剂的表面活性剂主要是两性表面活性剂

22. 试分析钙皂的形成和钙皂分散剂的作用

钙皂的形成：皂作为洗涤剂具有去污力强且具极易生物降解的优越性。但皂在使用中抗硬水作用差，水中的钙、镁离子将与肥皂作用生成沉淀，这些沉淀作为污垢往往容易再沉积于纤维上。

钙皂分散剂的作用：可以防止皂与硬水作用生成沉淀

23. 请分析美国轻垢洗涤剂的配方。

⑴表面活性剂又称洗涤剂的活性物，依据其分子内亲水基和新油基的平衡，溶于水中并吸附于基质（水和污垢）水之间的界面上，从而使界面自由能降低而实现去污的过程。其分子都有共同的基本结构，即分子的一端是直链的、支链的、环状或多环的碳氯链，另一端是—COO-、—SO4-、—SO3-、—(CH2CH2O)n、—NH2……等极性集团。碳氢链组成对其表面活性影响很大，如烷基磺酸钠，当烷基中碳原子含14～18个才适合于洗涤剂。根据表面活性剂在水溶液中的解离性质，确认阴离子和非离子表面活性剂有较强的去污力，是洗涤剂常用的表面活性剂。中国洗涤剂配方中主要使用阴离子表面活性剂，其直链烷基苯磺酸钠约占90%。非离子表面活性剂品种有脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO7和AEO3）、烷基酚聚氧乙烯醚（TX-10），其次有烷磺酸盐等。阳离子和两性表面活性剂有污力较弱，但可作辅助原料——助剂，具有杀菌、柔软、起乳化、润湿、发泡、消泡、抗静电等作用。阳离子表面活性剂的品种有季铵盐化全物、烷基聚乙二醇醚等。两性表面活性剂有甜菜碱等。

⑵磷酸盐在洗涤剂配方中往往看到其用量超过表面活性剂比例。这就说明此种物质起很重要的作用，是不可少的助剂。洗涤剂用的磷酸盐等为聚合磷酸盐，如焦磷酸四钠、三聚磷酸钠、四磷酸钠和六偏磷酸钠。当溶液pH值在～14范围内，加入磷酸盐显示对酸碱性有缓冲作用，不致因碱量的增减使pH值发生大幅度的变化；加入磷酸盐有软化水能力，提高溶液起泡力和泡沫稳定性。它与表面活性剂并用，比单一用表面活性剂去污力大，使污垢被分散、乳化、胶溶到水中。三聚磷酸钠加入洗衣粉中可以保持良好流动性与颗粒度，不致产生粉尘、吸潮结块、粘结等不良现象。磷酸盐加入提高洗涤能力，是洗涤剂中重要助洗剂。有的洗衣粉配方中，磷酸盐含量高达40%或以上，这就给环境带来不可忽视的污染——河流富营养化和消耗大量磷资源。近年来，一些国家相继下令禁止或限制洗衣粉中使用磷酸盐。

中国也在开发无磷或少磷洗涤剂。

⑶碳酸钠是现代洗涤剂配方中不可少的组分，它除了能降低硬水中钙、镁离子的能力，使水软化，另外的作用是使污垢和纤维在pH值增加时，跌有更多的负电荷，从而增加污垢与纤维之间的排斥性，是碱性清洗剂的主要成分。用于洗涤丝、毛和人造纤维等织物的洗涤剂不能配加纯碱。

⑷硅酸钠在洗涤剂中起重要作用，如有良好的缓冲作用，软化水，对不锈钢和铝有抑制腐蚀作用，促进泡沫生成和稳定。应用最多的是偏硅酸钠五水合物，与聚磷酸盐以及其他洗涤剂配料还具有去污的协同作用。与碳酸钠配合作为无磷洗涤剂的主要助剂，是碱性清洗剂的主要成分。

⑸硫酸钠有无水硫酸钠和含10个结晶水两种，主要用作廉价的稀释剂。在成型过程中，硫酸钠使料浆密度增大，流动性变好，有助洗衣粉成型，在粉剂中它还有防止结块作用。硫酸钠在洗衣粉加入量一般20%～60%，成为普通洗衣粉加量较大的助剂，但其作用毕竟比其他助剂要小得多。大量的加入时，注意硫酸钠等级，避免带入一些杂质钙镁离子问题。目前浓缩洗衣粉开发成功，预示硫酸钠在洗涤剂中比例将会有大幅度下降。

⑹羟甲基纤维素钠（CMC），本身无去污作用，在洗涤剂中主要作用是防止污垢再沉积，提高洗涤剂的起泡力和泡沫稳定性，抑制洗涤剂对皮肤的刺激性。用于浆状洗涤剂中增加产品稠度、稳定胶体、防止分层的功能。

⑺荧光增白剂有二胺基芪二磺酸双三嗪型和二苯并恶唑型两类。在洗衣粉中加量一般在%～%。对洗衣粉和织物产生增白作用是光致发光的物理现象，不是漂白化学反应。而漂白剂如过氧化氢、过硼酸钠、次氯酸钠，是与污垢发生化学反应而增白的。

⑻溶剂——水和有机溶剂。水为介质，溶解可溶性污垢，分散溶解性差的污垢，并作为介质传递其他洗涤力。一般要对水进行软化处理，否则水质硬度高，严重影响洗涤效果。有机溶

剂本身就是去除油性污垢的一个配方组分起到，提高表面活性剂在水中的溶解度，调节产品的稠度等作用。常用的溶剂有乙醇、乙二醇、乙二醇单乙基醚、丙二醇、二乙二醇乙基醚、乙二醇单丁基醚、丙二醇甲基醚等。

三、表面活性剂的润湿作用

1、现代胶体化学研究的对象和内容

（1）分散体系（分散体系的形成与稳定；光学性能、流变性能

智能流体、电磁流变体；纳米材料）

（2）界面现象（润湿、吸附、界面电现象、界面双电层结构）

（3）有序组合体（生物膜、仿生膜、溶液中的有序分子组合体）

2、试述真溶液、胶体溶液、乳状液、微乳状液的粒度范围

真溶液：通常规定胶体颗粒的大小（直径）为＜1nm

胶体溶液：通常规定胶体颗粒的大小（直径）为1-100nm

乳状液：分散相粒子直径一般在－10μm

微乳状液：液滴直径较小（在10nm~200nm之间）

3、高分子溶液为什么也纳入胶体体系一起讨论和学习

有一大类物质(如纤维素、蛋白质、橡胶以及许多合成高聚物)在适当的溶剂中溶解虽可形成真溶液，但它们的分子量很大(常在一万或几十万以上，故称为高分子物质)，因此表现在许多性质(如溶液的依数性、粘度、电导等)上与低分子真溶液有所不同，而在某些方面(例如分子大小)却有类似于胶体的性质，所以在历史上高分子溶液一直被纳入胶体化学进行讨论。

4、何谓表面活性

表面活性剂是这样一种物质，它活跃于表面和界面上，具有极高的降低表、界面张力的能

力和效率；在一定浓度以上的溶液中能形成分子有序组合体，从而具有一系列应用功能（表面活性是一种动力学现象，表面或界面的最终状态表示了两种趋势之间的动态平衡，即朝向表面吸附的趋势和由于分子热运动而朝向完全混合的趋势之间的平衡）

5、写出APG的结构式，并说明其特性以及在洗涤剂中的作用。

APG的结构式：

特性：APG不存在浊点，在酸碱溶液中均呈现良好的相容性和稳定性；不仅表面活性高，泡沫丰富而稳定，去污力强而且无毒，无刺激性、生物降解彻底。

应用：浴用及发用洗涤剂；餐用洗涤剂；洗衣粉；硬表面清洗

6．AOS、LAS、Span、Tween、AES等代号各表示什么物质

α- 烯烃磺酸盐（AOS）；烷基苯磺酸钠（LAS）；山梨糖醇酐脂肪酸酯(司盘Span.)；聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯（吐温Tween）；烷基醇聚氧乙烯硫酸钠(AES)

7．解释“Kraff”点和“浊点”的含义和规律。

使表面活性剂的溶解度突然增大的温度点，我们称为临界溶解温度。也称为克拉夫点。

规律:低温时溶解度小,如果加热水溶液，达到某一温度时，其溶解度会突然增大。

在低温下可与水混合，温度升高至一定值时，则会出现析出、分层，这一析出、

分层并发生混浊的温度称为表面活性剂的浊点规律:高温溶解度低，低温溶解度高。

8．什么是SAA的HLB值，有什么作用

亲水亲油平衡值(hydrophile lipophile balance，HLB)是表示表面活性剂的亲水性、亲油性好坏的指标. HLB值越大，该表面活性剂的亲水性越强；HLB值越小，该表面活性剂的亲油性越强

9．请画出润湿剂的分子结构示意图，并解释这种结构有何特点

分子结构特点：良好的润湿剂其疏水链应具有侧链的分子结构，且亲水基应位于中部，或者是碳氢链为较短的直链，亲水基位于末端。

Surfynol 104是典型亲水基在中间疏水基带支链的高效润湿剂。

10．用防水剂处理过的纤维为什么能防水

织物防水原理：将纤维织物用防水剂进行处理，可使处理后的纤维不表面变为疏水性，防水织物由于表面的疏水性使织物与水之间的接触角θ>90°，在纤维与纤维间形成的“毛细管”中的液面成凸液面，凸液面的表面张力的合力产生的附加压力△P的方向指向液体内部因此有阻止水通过毛细管渗透下来的作用。

11．简述矿物泡沫浮选的原理。

矿物浮选是借气泡浮力来浮游矿石的一种物质分离和选矿物技术，常称为固

—固分离浮选．它使用的浮选剂是由捕集剂、起泡剂、pH调节剂、抑制剂和活化剂等成分按需要适当地配制的。其中的主成分必有捕集剂和起泡剂

12．简述有机缓蚀剂的缓蚀作用。

一般，极性基团吸附于金属表面，改变了双电层的结构，提高金属离子化过程的活化能；而非极性基团远离金属表面作定向排布，形成一层疏水的薄膜，成为腐蚀反应有关物质扩散的屏障，这样就使腐蚀反应受到抑制，特别是在腐蚀性强的酸性介质中

的缓蚀作用。

13．阳离子表面活性剂水溶液为什么能作选择性堵水剂采收原油，遇到油水同层时，应使用选择性封堵剂堵水；阳离子表面活性剂吸附在被水冲刷出来的砂岩表面，使出水层位由亲水转变为亲油，增加了水的流动阻力，起到堵水作用。

14．请举出几个润湿剂的应用实例。

（1）润温剂在农药中的应用。加入润湿剂后，药液在蜡质层上的润湿状况得到改善甚至可以在其上铺展。

（2）润湿剂在原油开采中的应用。溶有表面活性剂的水，称之为活性水，活性水中添加的表面活性剂主要是润湿剂。它具有较强的降低油—水界面张力和使润湿反转的能力

（3）润湿剂在原油集输中的应用。在稠油开采和输送中，加入含有润湿剂的水溶液，即能在油管、抽油杆和输油管道的内表面形成—层亲水表面，从而使器壁对稠油的流动阻力降低，以利于稠油的开采和辅送。这种含润湿剂的水溶液即为润湿降阻

15．举例说明纤维的永久性防水处理。

1）防水剂Zelan是在水溶液中应用的，织物加热至120～150℃，再经漂洗和干燥可推测，这一处理会使季铵盐分解为酰胺，它能在纤维上形成一种醚键粘附于纤维表面上，具有不透水而能透气的特性。

2）有机硅聚合物具有硅氧链且有烷基侧链，能提供一种硅氧化合物型表面；能为织物牢牢地束缚住，它能在纤维的缝隙发生交联反应，形成网状结构的表面层，使纤维表面变成疏水性，且保持一定的透气性。

16．说明有机缓蚀剂在金属表面的吸附状态和非极性剂的屏蔽效应。

(1)缓蚀剂在金属表面上的吸附：缓蚀剂在金属表面上的吸附是物理吸附或化学吸附。

(2)有机缓蚀剂非极性基的作用：缓蚀剂的非极性基团形成的疏水层，整个金属表面就形成一层疏水性的保护膜。这层膜对金属离子向外扩散和腐蚀介质或水向金属表面的渗透都成为障碍。这种由缓蚀剂的非极性基团形成的疏水层起防止腐蚀介质侵入的作用，称为非极性基的屏蔽效应。

17．十八胺既防水又防油的道理。

由于十八胺的单分子膜其临界表面张力γc很低，使得水和油不能在其单分子膜上铺展

18．苯并三氮唑是什么缓蚀剂，为什么

本品主要用作金属（如银、铜、铅、镍、锌等）的防锈剂与缓蚀剂，广泛用于防锈油（脂）类产品中，多用于铜及铜合金的气相缓蚀剂、循环水处理剂、汽车防冻液、照相防雾尘剂、高分子稳定剂、植物生长调节剂、润滑油调节剂、紫外线吸收剂等。本品也可以与多种阻垢剂、杀菌灭藻剂配合使用，尤其对封闭循环冷却水系统缓蚀效果甚佳。

19．说明润湿剂在原油输送中的润湿降阻作用。

在稠油开采和输送中，加入含有润湿剂的水溶液，即能在油管、抽油杆和输油管道的内表面形成—层亲水表面，从而使器壁对稠油的流动阻力降低，以利于稠油的开采和辅送。这种含润湿剂的水溶液即为润湿降阻剂。

20．说明阳离子SAA作为原油堵水剂的机理。

采收原油，遇到油水同层时，应使用选择性封堵剂堵水；阳离子表面活性剂吸附在被水冲刷出来的砂岩表面，使出水层位由亲水转变为亲油，增加了水的流动阻力，起到堵水作用。21．说明油溶型缓蚀剂的缓蚀机理。

（1）.缓蚀剂的两亲分子在金属油界面上以极性基吸附于金属表面而非极性的亲油基伸向油中，形成定向吸附的单分子膜，替代

了原来的金属高能表面。

（2）.缓蚀剂的浓度超过临界胶团浓度后，

缓蚀剂还会自动聚集生成反胶团，能将油中的腐蚀介质水加溶在胶团中，从而显著地降低了油膜的透水率。

22．说明活性水驱油的机理。

当岩石孔壁上吸附了原油中活性物后，由于活性物以极性头吸附在岩石孔壁的高能表面上，因此孔壁被亲油的非极性链形成的膜所覆盖，因此与原油的相容性好，于是残油在其上形成了接触角θ<90０的油滴，而粘附在岩石孔壁上。

四、表面活性剂的起泡和消泡作用

1．简述泡沫破坏的机制。

泡沫是气体分散在液体中的粗分散体系，体系存在着巨大的气—液界面，是热力学上的不

胶体与表面化学教学大纲

课程代码：0303181 课程英文名称：Colloid and Surface Chemistry 课程类别：专业选修课 课程负责人：王英滨 胶体与表面化学教学大纲 (总学时：40讲课：40) 一、课程教学目的 本课程是为材料化学专业开设的专业选修课，同时也可作为材料学、环境工程等专业的选修课。通过本课程的学习，学生在大学物理化学的基础上，进一步了解胶体与表面的基本理论问题，并能在以后的研究工作中加以应用。 二、课程教学基本内容、要求及学时分配 第一章绪论 2学时，了解胶体的定义与特点，胶体化学发展简史，胶体化学的研究对象和意义，胶体与表面化学的发展。 第二章胶体的制备和性质 6学时，掌握溶胶的制备和净化，溶胶的动力学性质，溶胶的光学性质，溶胶的电学性质和胶团结构，溶胶的稳定性和聚沉，流变性质。 第三章凝胶 6学时，掌握凝胶通性及分类，凝胶的形成与结构，胶凝作用及其影响因素，凝胶的性质，几种重要的凝胶。 第四章界面现象和吸附 8学时，掌握表面张力和表面能，弯曲界面的一些现象，润湿和铺展，固体表面的吸附作用，吸附等温方程式，固体－溶液界面吸附 第五章常用吸附剂的结构、性能和改性 6学时，掌握多孔性物质物理结构的测定方法，常用吸附剂的结构和性能，固体的表面改性第六章表面活性剂 6学时，掌握表面活性剂的分类和结构特点，表面活性剂在界面上的吸附，表面活性剂的体相性质，胶束理论，表面活性剂的亲水亲油平衡（HLB）问题，表面活性剂的作用 第七章乳状液 6学时，掌握乳状液的制备和物理性质，影响乳状液类型的因素和乳状液类型的鉴别，影响乳状液稳定性的因素，乳化剂的选择，乳状液的变形和破乳，乳状液的应用 三、本课程与其它课程的联系与分工 学习本课程需无机化学、有机化学、物理化学等课程基础。 四、教学方式 主要以课堂讲授方式进行，使用多媒体教学。 五、成绩评定方法 本课程的考核以课堂提问情况、完成作业等平时成绩和期末撰写读书报告成绩综合评

界面与胶体化学试卷A

系 专业 班 学号 姓 名 ┉┉ ┉┉ ┉┉┉┉ ┉ ┉密┉ ┉ ┉┉┉┉┉┉┉ ┉封┉┉ ┉┉ ┉┉┉┉┉┉ 线 ┉┉┉┉ ┉┉┉┉ ┉ ┉

乳化液的研究进展 摘要针对目前国内外乳化液在食品、化妆品、医药等各类生活用品的应用及发展论述。本文通过世界乳化液发展史，各类乳化液的作用延伸到现实生活中的应用，通过不同性质的物质经过实验加工合成各种各样对人们生产活动息息相关的乳化液。乳化液的应用主要体现在食品添加剂、化妆品的乳化理论与乳化技术上，都是通过人民生产生活对其的要求日益提高，乳化液相关工作人员不断改进乳化液的原料、生产合成工艺逐步完善乳化液的功能。得出了根据各种乳化液的HLB值不同、乳化液与分散相的亲和性、乳化液的配伍作用可以细分各类乳化液的相应及相对作用推广乳化液在各领域的使用。 关键字：乳化液，食品添加剂，化妆品，乳化液的HLB值 引言乳化液广泛应用于化工、食品、造纸、涂料、印染、纺织、环保、石油、医药、金属加工、石油产品、废水处理等各个领域。本文主要介绍乳化液的发展、制备、性质及应用，反映了乳化最新研究与应用成果，对乳化液的研究、开发和应用提供参考。 1.乳化液的乳化原理 乳化液作为一类食品添加剂，在食品工业中扮演着重要的角色，它是现代食品工业的重要组成部分，在食品工业中的需求量约占添加剂的50%[1]。基于其表面活性性质和与食品组分的相互作用，乳化液不仅在各种原料混合、融合等一系列加工过程中起乳化、分散、润滑和稳定等作用，而且还可以改进和提高食品的品质和稳定性。比如，它可以使食品舌感润滑、保持质感，还被用作蛋糕的起泡剂、豆腐的消泡剂等。在面包生产中，乳化液可以保护淀粉粒，防止老化，从而使面包食感得到改良，并在防氧化、抗菌和品质等方面得到改善。 乳化液是一种表面活性剂，既有亲水基团，又有亲油基团，两者分别处于两端，形成不对称的分子结构。可将两种不溶物质“吸附”在一起。乳化液是乳液的一种稳定剂，也是表面活性剂的一种。 乳化液可以分散在分散质的表面，形成薄膜或者是双电层，可以是分散相带有电荷，这样就可以阻止分散相的小液滴互相凝结，使形成的乳浊液比较稳定。例如，在农药的原药（固态）或原油（液态）中加入一定量的乳化液，再把它们溶解在有机溶剂里，混合均匀后可制成透明液体，叫乳油。常用的乳化液有肥皂、阿拉伯胶、烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠盐、羧酸盐、硫酸盐等。 1.1液体物料中的乳化原理 在两种不相混合的液体中（如油和水），乳化液分子能吸附于液体界面上，并定向排列，亲水基团指向水相，疏水基团指向油相，通过乳化液的“架桥”作用，使水和油两相紧密地融 合在一起。 1.2 固体物料中的乳化原理乳化液与食品中的蛋白质、淀粉、脂类作用，改善食品结构。碳

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

界面与胶体化学复习题及答案

习题1 1. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，同温度下，两种状 态相比，以下性质保持不变的有： (A)表面能 (B)表面张力 (C)比表面 (D)液面下的附加压力 2.在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管 内液体将： (A)向左移动 (B)向右移动 (C)不移动 (D)左右来回移动 3.在298 K下，将液体水分散成小液滴，其热力学能： (A) 增加 (B)降低 (C) 不变 (D)无法判定 4.在相同温度下，固体冰和液体水的表面张力哪个大? (A)冰的大 (B)水的大 (C)一样大 (D)无法比较 5.在临界温度时，纯液体的表面张力 (A) 大于零 (B)小于零 (C)等于零 (D)无法确定 6.在 298 K时，已知 A液的表面张力是 B液的一半，其密度是 B液的两倍。如 果A液在毛细管中上升1.0×10-2m，若用相同的毛细管来测 B液，设接触角相等， B液将会升高： (A) 2×10-2m (B) 1/2×10-2m (C) 1/4×10-2m (D) 4.0×10-2m 7.下列说法中不正确的是： (A)生成的新鲜液面都有表面张力 (B)平面液体没有附加压力 (C)弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心 (D)弯曲液面的附加压力指向曲率中心 8.微小晶体与普通晶体相比较，哪一种性质不正确？ (A)微小晶体的饱和蒸气压大

(B)微小晶体的溶解度大 (C)微小晶体的熔点较低 (D)微小晶体的溶解度较小 9.在空间轨道上运行的宇宙飞船中，漂浮着一个足够大的水滴，当用一根内壁干净、外壁油污的玻璃毛细管接触水滴时，将会出现： (A)水并不进入毛细管 (B)水进入毛细管并达到管内一定高度 (C)水进入毛细管并达到管的另一端 (D)水进入毛细管并从另一端滴出 10.同外压恒温下，微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压： (A) 大 (B) 一样 (C) 小 (D) 不定 11.用同一支滴管滴下水的滴数和滴相同体积苯的滴数哪个多? (A)水的多 (B)苯的多 (C)一样多 (D)随温度而改变 12. 25℃时，一稀的肥皂液的表面张力为0.0232 N·m-1，一个长短半轴分别为0.8 cm和0.3 cm的肥皂泡的附加压力为： (A) 5.8 Pa (B) 15.5 Pa (C) 18.4 Pa (D) 36.7 Pa 13.已知 293 K时，水-辛醇的界面张力为 0.009 N·m-1，水-汞的界面张力为 0.375 N·m-1，汞-辛醇的界面张力为 0.348 N·m-1，故可以断定： (A)辛醇不能在水－汞界面上铺展开 (B)辛醇可以在水－汞界面上铺展开 (C)辛醇可以溶在汞里面 (D)辛醇浮在水面上 14.在农药中通常都要加入一定量的表面活性物质,如烷基苯磺酸盐,其主要目的是： (A) 增加农药的杀虫药性 (B) 提高农药对植物表面的润湿能力 (C) 防止农药挥发 (D) 消除药液的泡沫 15.将半径相同的三根玻璃毛细管分别插入水、乙醇水溶液和NaCl水溶液中，三根毛细管中液面上升高度分别为h1，h2，h3，则： (A) h1＞h2＞h3 (B) h1＞h3＞h2 (C) h3＞h1＞h2 (D) h2＞h1＞h3

胶体与表面化学 试题

一、是非题 1.表面超量的英文具体描述： The surface excess of solute is that the number of moles of solute in the sample from the surface minus the number of moles of solute in the sample from the bulk under a condition of the same quantity of solvent or the surface excess of solvent has been chosen to be zero. 2.囊泡的形成途径： The final surfactant structures we consider as models for biological membranes are vesicles. These are spherical or ellipsoidal particles formed by enclosing a volume of aqueous solution in a surfactant bilayer. Vesicles may be formed from synthetic surfactants as well. 3.絮凝与聚焦之间的区别： Coalescence ：the process that many small particles take together to form a new big particle,total surface area of the dispersion system decreases. Aggregation:the process by which small particles clump together like a bunch of grapes (an aggregate), but do not fuse into a new particle,total surface area of the dispersion system do not decrease as well. 4.胶束micelle ：A monophasic, fluid, transparent, isotropic and thermodynamically stable system composed by surfactant and water, the particle has some linear dimension between 10-9-10-6m. 5.乳液emulsion ：A multiphasic, no-transparent and thermodynamically unstable system composed by surfactant, cosurfactant, oil and water. 6.微乳液microemulsion ：A monophasic, fluid, transparent, isotropic and thermodynamically stable system composed by surfactant, cosurfactant, oil and water. 7.囊泡vesicle ：能不能直接从双联续制备转换过来？（√） 8.憎水溶胶 亲水溶胶 连续相与分散相有没有明显界限？（没有） 9.胶束体系的稳定性与哪些因素有关？与哪些因素无关？ 10.瑞利散射：条件 粒子大小 11.表面吸附超量γ：物理意义 溶剂的量是不是都为零？（×） 12.TEM 、SEM 都需要把样品放入真空中，最后结果都可以表明原来分散度。（×） 13.在Langmuir 膜、LB 膜 单层 理想气体方程式 能否用理想气体关系式描述？（能） 二、多项选择题 1.表面吉布斯自由能： The Gibbs equation:multicomponent systems γμAd dn SdT V G i i ++ =∑-dp From Gibbs-Duhen equation:∑μi dn i =0 注：S G G G G ++=β α ； ∑+-+=i i i n TS pV E G μ； ∑+-+=i i i s s s n TS A E G μγ； dA Ad d n dn SdT TdS Vdp pdV dE dG i i i s i i i γγμμβ α++++-++=∑∑∑)-(,,； dA Ad w d n dn dG pV nom s i i i i i i γγδμμβ α++++=∑∑∑)-SdT -(Vdp -,,； γμμβ αAd d n dn SdT Vdp dG i i i s i i i +++= ∑∑∑)-(,,； ∑+=i i i dn SdT Vdp dG μ-

胶体界面化学模拟试卷1

硕士研究生2010级《界面化学》模拟试卷 1.名词解释(闭卷) (1) 电渗；在外电场作用下，分散介质相对于静止的带电固体表面作定向运动。固体可以是毛细管或多孔性滤板。电渗是电泳的反现象。（课件第二讲第29张） (2) 滑动面；在外加电场作用下，带不同电荷的两相向相反方向运动，相对运动的边界称为滑动面。 在双电层内距表面某一距离△处，电泳时发生相对移动的边界面。该出点位英语溶液内部的电位差即为ζ电位。（课本P80，课件第三讲第15张） (3) 胶束或胶团；SAa在溶液中（超过一定浓度时）会从单体（单个或分子）缔合成为胶态聚集物，即形成胶团，此一定浓度称为临界胶团浓度（cmc）。（课件第十讲第43张） (4) Cloud点；非离子型表面活性剂的溶解度则往往会随温度上升而降低，升至一定温度时会出现浑浊，经放置或离心可得到两个液相。此温度被称为该表面活性剂的浊点（Cloud Point）。（课件第十讲第20张）(5) Kraft 点（克拉夫点）；离子型表面活性剂的溶解度在温度上升到一定值时会陡然上升，此温度称做该表面活性剂的Krafft点。（课件第十讲第20张） (6)聚电解质；是一类在分子链上带有许多可解离基团的高聚物。其特点是高的分子量和高的电荷密度。（课本P543） (7)超低界面张力；现在一般把<10-2mN/m （有说10-3mN/m ）的界面张力称为超低界面张力。（第七讲第八页） (8)毛细凝聚现象；所谓毛细凝聚现象是指液体蒸气在小于其饱和蒸气压时而在固体毛细中发生液化而吸附的现象。(第八讲第二十一页) (9)低能固体表面；低能表面指的是有机固体表面，如石蜡和高分子化合物。它们的表面自由能低于100 mJ/m2。（第九讲第三十六页） (10)润湿滞后；如果将粗糙表面倾斜，则在表面上的液滴会出现表观前进角和表观后退角不等的现象，而且前进角总是大于后退角，所谓接触角的滞后指的就是这种现象。（第九讲第二十三页） （11）Plateau 边界；多面体泡沫为保持其力学上的稳定，总是按一定的方式相交，例如三个气泡相交时互成 120°最为稳定，其交界处称为 Plateau边界，它在气泡之间的排液过程中起着渠道和储存器的作用。(第十一讲第九十四页) (12) 沉降电势(或沉降平衡)；在外力作用下，带电胶粒作相对于液相运动时，两端产生的电势差为沉降电势(沉降电位)，为电泳的逆过程。（第二讲第三十一页） (13) 双电层；

《胶体与界面化学》复习思考题.doc

《胶体与表面化学》复习思考题 一、凝胶 1. 什么是凝胶？有何特征（两个不同）？ 答：外界条件（如温度、外力、电解质或化学反应）的变化使体系由溶液或溶胶转变为一种特殊的半固体状态，即凝胶。（又称冻胶）其一，凝胶与溶胶（或溶液）有很大的不同。溶胶或溶液中的胶体质点或大分子是独立的运动单位，可以自 由行动，因而溶胶具有良好的流动性。凝胶则不然，分散相质点互相连接，在整个体系内形成结构，液体包在其屮，随着凝胶的 形成，体系不仅失去流动性，而且显示岀固体的力学性质，如具有一定的弹性、强度、屈服值等。其二，凝胶和真正的固体又不完全一样，它由固液两相组成，属于胶体分散体系，共结构强度往往有限，易于遭受变化。改变条件, 如改变温度、介质成分或外加作用力等，往往能使结构破坏，发生不可逆变形，结果产生流动。由此可见，凝胶是分散体系的一种特 殊形式，共性质介于固体和液体Z间。 2. 举例说明什么是弹性和非弹性凝胶？ 由柔性的线性大分子物质，如洋菜吸附水蒸气先为单分子层吸附，然后转变为多分子层吸附，硫化橡胶在苯蒸气屮的吸附 则是从一开始即为多分了层吸附。这类凝胶的干胶在水屮加热溶解麻，在冷却过程屮便胶凝成凝胶。如明胶、纤维素等，在水 或水蒸气中都发生吸附。不同的吸附体系，其吸附等温线的形状不同，弹性凝胶的吸附与解析通常会形成较窄的滞后圈。 由刚性质点（如SiO2、TiO2, V2O5、Fe2O3等）溶胶所形成的凝胶属于非弹性凝胶，亦称刚性凝胶。大多数的无机凝 胶，因质点本身和骨架具有刚性，活动性很小，故凝胶吸收或释出液体时白身体积变化很小，属于非膨胀型。通常此类凝胶具有 多孔性结构，液体只要能润湿，均能被其吸收，即吸收作用无选择。这类凝胶脱水干燥后再置水屮加热一般不形成原来的凝胶，更 不能形成产生此凝胶的溶胶，因此这类凝胶也称为不可逆凝胶。 3. 试述凝胶形成的基本条件？

胶体与表面化学的简答题

1.什么是气凝胶？有哪些主要特点和用途？当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。气凝胶貌似“弱不禁风”，其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。 用途：（1）制作火星探险宇航服（2）防弹不怕被炸 （3）过滤与催化（4）隔音材料（5）日常生活用品 2.试述凝胶形成的基本条件？ ①降低溶解度，使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。②析出 的质点即不沉降，也不能自由行动，而是构成骨架，在整个溶液中形成连续的网状结构。2.简述光学白度法测定去污力的过程。 将人工制备的污布放在盛有洗涤剂硬水的玻璃瓶中，瓶内还放有橡皮弹子，在机械转动下，人工污布受到擦洗。在规定温度下洗涤一定时间后，用白度计在一定波长下测定污染棉布试片洗涤前后的光谱反射率，并与空白对照。 4.试述洗涤剂的发展趋势。 液体洗涤剂近几年的新的发展趋势： (1)浓缩化 (2)温和化、安全化(3)专业化 (4)功能化(5)生态化: ①无磷化②表面活性剂生物降解③以氧代氯 5.简述干洗的原理 干洗是在有机溶剂中进行洗涤的方法，是利用溶剂的溶解力和表面活性剂的加溶能力去除织物表面的污垢。 3. 脂肪酶在洗涤剂中的主要作用是什么？ 脂肪酶，人的皮脂污垢如衣领污垢中因含有甘油三脂肪酸酯而很难去除，在食品污垢中也含有甘油三脂肪酸酯类的憎水物质，脂肪酶能将这些污垢分解成甘油和脂肪酸。 4.在洗涤剂中作为柔和剂的SAA主要是什么物质？用作柔和剂的表面活性剂主要是两性表面活性剂 8.用防水剂处理过的纤维为什么能防水？织物防水原理：将纤维织物用防水剂进行处理，可使处理后的纤维不表面变为疏水性，防水织物由于表面的疏水性使织物与水之间的接触角θ>90°，在纤维与纤维间形成的“毛细管”中的液面成凸液面，凸液面的表面张力的合力产生的附加压力△P的方向指向液体内部因此有阻止水通过毛细管渗透下来的作用。 5.请举出几个润湿剂的应用实例。 （1）润温剂在农药中的应用。加入润湿剂后，药液在蜡质层上的润湿状况得到改善甚至可以在其上铺展。 （2）润湿剂在原油开采中的应用。溶有表面活性剂的水，称之为活性水，活性水中添加的表面活性剂主要是润湿剂。它具有较强的降低油—水界面张力和使润湿反转的能力 （3）润湿剂在原油集输中的应用。在稠油开采和输送中，加入含有润湿剂的水溶液，即能在油管、抽油杆和输油管道的内表面形成—层亲水表面，从而使器壁对稠油的流动阻力降低，以利于稠油的开采和辅送。这种含润湿剂的水溶液 即为润湿降阻

胶体与界面化学精彩试题及问题详解

实用文档 1.什么是气凝胶？有哪些主要特点和用途？ 当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。气凝胶貌似“弱不禁风”，其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。 用途：（1）制作火星探险宇航服（2）防弹不怕被炸 （3）过滤与催化（4）隔音材料（5）日常生活用品 2.试述凝胶形成的基本条件？ ①降低溶解度，使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。②析出的质点即不沉降，也不能自由行动，而是构成骨架，在整个溶液中形成连续的网状结构。 3.简述光学白度法测定去污力的过程。 将人工制备的污布放在盛有洗涤剂硬水的玻璃瓶中，瓶内还放有橡皮弹子，在机械转动下，人工污布受到擦洗。在规定温度下洗涤一定时间后，用白度计在一定波长下测定污染棉布试片洗涤前后的光谱反射率，并与空白对照。 4.试述洗涤剂的发展趋势。 液体洗涤剂近几年的新的发展趋势： (1)浓缩化 (2)温和化、安全化(3)专业化 (4)功能化(5)生态化: ①无磷化②表面活性剂生物降解③以氧代氯 5.简述干洗的原理 干洗是在有机溶剂中进行洗涤的方法，是利用溶剂的溶解力和表面活性剂的加溶能力去除织物表面的污垢。 6. 脂肪酶在洗涤剂中的主要作用是什么？ 脂肪酶，人的皮脂污垢如衣领污垢中因含有甘油三脂肪酸酯而很难去除，在食品污垢中也含有甘油三脂肪酸酯类的憎水物质，脂肪酶能将这些污垢分解成甘油和脂肪酸。 7.在洗涤剂中作为柔和剂的SAA主要是什么物质？ 用作柔和剂的表面活性剂主要是两性表面活性剂 8.用防水剂处理过的纤维为什么能防水？ 织物防水原理：将纤维织物用防水剂进行处理，可使处理后的纤维不表面变为疏水性，防水织物由于表面的疏水性使织物与水之间的接触角θ>90°，在纤维与纤维间形成的“毛细管”中的液面成凸液面，凸液面的表面张力的合力产生的附加压力△P的方向指向液体内部因此有阻止水通过毛细管渗透下来的作用。 9.请举出几个润湿剂的应用实例。 （1）润温剂在农药中的应用。加入润湿剂后，药液在蜡质层上的润湿状况得到改善甚至可以在其上铺展。 （2）润湿剂在原油开采中的应用。溶有表面活性剂的水，称之为活性水，活性

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

胶体与界面化学复习题库

一、凝胶 1.什么是凝胶？有何特征（两个不同）？ 外界条件(如温度、外力、电解质或化学反应)的变化使体系由溶液或溶胶转变为一种特殊的半固体状态，即凝胶。（又称冻胶） 其一，凝胶与溶胶(或溶液)有很大的不同。溶胶或溶液中的胶体质点或大分子是独立的运动单位，可以自由行动，因而溶胶具有良好的流动性。凝胶则不然，分散相质点互相连接，在整个体系内形成结构，液体包在其中，随着凝胶的形成，体系不仅失去流动性，而且显示出固体的力学性质，如具有一定的弹性、强度、屈服值等。 其二，凝胶和真正的固体又不完全一样，它由固液两相组成，属于胶体分散体系，共结构强度往往有限，易于遭受变化。改变条件，如改变温度、介质成分或外加作用力等，往往能使结构破坏，发生不可逆变形，结果产生流动。由此可见，凝胶是分散体系的一种特殊形式，共性质介于固体和液体之间。 2.举例说明什么是弹性和非弹性凝胶？ 由柔性的线性大分子物质，如洋菜吸附水蒸气先为单分子层吸附，然后转变为多分子层吸附，硫化橡胶在苯蒸气中的吸附则是从一开始即为多分子层吸附。这类凝胶的干胶在水中加热溶解后，在冷却过程中便胶凝成凝胶。如明胶、纤维素等，在水或水蒸气中都发生吸附。不同的吸附体系，其吸附等温线的形状不同，弹性凝胶的吸附与解析通常会形成较窄的滞后圈。 由刚性质点（如SiO2、TiO2，V2O5、Fe2O3等）溶胶所形成的凝胶属于非弹性凝胶，亦称刚性凝胶。大多数的无机凝胶，因质点本身和骨架具有刚性，活动性很小，故凝胶吸收或释出液体时自身体积变化很小，属于非膨胀型。通常此类凝胶具有多孔性结构，液体只要能润湿，均能被其吸收，即吸收作用无选择。这类凝胶脱水干燥后再置水中加热一般不形成原来的凝胶，更不能形成产生此凝胶的溶胶，因此这类凝胶也称为不可逆凝胶。 3.试述凝胶形成的基本条件？ ①降低溶解度，使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。②析 出的质点即不沉降，也不能自由行动，而是构成骨架，在整个溶液中形 成连续的网状结构。 4.凝胶形成的方法有哪几种？ 改变温度转换溶剂加电解质进行化学反应 5.凝胶的结构分为哪4种类型？ A 球形质点相互联结，由质点联成的链排成三维的网架Ti02、Si02等凝胶。 B 棒状或片状质点搭成网架，如V205凝胶、白土凝胶等。 C 线型大分子构成的凝胶，在骨架中一部分分子链有序排列，构成微晶区，如明胶凝胶、棉花纤维等。 D 线型大分子因化学交联而形成凝胶，如硫化橡胶以及含有微量：二乙烯苯的聚苯乙烯都属于此种情形。

界面与胶体化学复习题及答案

应化124班 1. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，同温度下，两种状 态相比，以下性质保持不变的有： (A)表面能 (B)表面张力 (C)比表面 (D)液面下的附加压力 2.在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体，当将毛细管右端用冰块冷却时，管 内液体将： (A)向左移动 (B)向右移动 (C)不移动 (D)左右来回移动 3.在298 K下，将液体水分散成小液滴，其热力学能： (A) 增加 (B)降低 (C) 不变 (D)无法判定 4.在相同温度下，固体冰和液体水的表面张力哪个大? (A)冰的大 (B)水的大 (C)一样大 (D)无法比较 5.在临界温度时，纯液体的表面张力 (A) 大于零 (B)小于零 (C)等于零 (D)无法确定 6.在 298 K时，已知 A液的表面张力是 B液的一半，其密度是 B液的两倍。如 果A液在毛细管中上升1.0×10-2m，若用相同的毛细管来测 B液，设接触角相等， B液将会升高： (A) 2×10-2m (B) 1/2×10-2m (C) 1/4×10-2m (D) 4.0×10-2m 7.下列说法中不正确的是： (A)生成的新鲜液面都有表面张力 (B)平面液体没有附加压力 (C)弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心 (D)弯曲液面的附加压力指向曲率中心 8.微小晶体与普通晶体相比较，哪一种性质不正确？

(A)微小晶体的饱和蒸气压大 (B)微小晶体的溶解度大 (C)微小晶体的熔点较低 (D)微小晶体的溶解度较小 9.在空间轨道上运行的宇宙飞船中，漂浮着一个足够大的水滴，当用一根内壁干净、外壁油污的玻璃毛细管接触水滴时，将会出现： (A)水并不进入毛细管 (B)水进入毛细管并达到管内一定高度 (C)水进入毛细管并达到管的另一端 (D)水进入毛细管并从另一端滴出 以下说法中正确的是（ C ）。 (A) 溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统； (B) 溶胶与真溶液一样是均相系统； (C) 能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶； (D) 通过超显微镜能看到胶体粒子的形状和大小 二、判断题 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(Tyndall)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(Tyndall)效应比憎液胶体强。（×） 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。（×） 二、填空题 1.界面吉布斯自由能和界面张力的相同点是 不同点是。 2.液态汞的表面张力 g= 0.4636 N·m-1+ 8.32×10-3N·m-1·K-1·T - 3.13×10-7N·m-1·K-2·T2 在 400 K时，汞的（?U/?A）T, V = 。 3.液滴越小，饱和蒸气压越 __________；而液体中的气泡越小，气泡内液体的饱和蒸气压越 __________。 4. 300 K时，水的表面张力g= 0.0728 N·m-1，密度r为 0.9965×103kg·m-3。

胶体与表面考试答案

1 / 4 一、江河入海口为什么容易形成三角洲？答：河流本身携带的泥沙以胶体形式存在，由于入海口处海水中含氯化钠等电解质，使得胶体溶液发生聚沉，泥沙沉淀，根据流体动力学，流体与限制面接触（粗糙接触面）时，流体的流动易形成漩涡，导致沉淀下来的泥沙不易停在河底，而河中央则以层流为主，易于使泥沙堆积，从而形成三角洲。 二、天空为什么会下雨？向高空抛撒粉剂为什么能人工降雨？其依据原理是什么？ 雨来自空中的云，空中的云其实就是水的凝结物，它来自地球表面的水汽蒸发，水汽向高空遇冷凝结成小水滴。当云中的水滴达到一定程度，也就是不能被上升的气流顶托住的时候，水滴（也可能是冰滴、雪花）就会落到地面上，即是我们所见的雨（雹、雪）。 云是由水汽凝结而成；而云的厚度以及高度通常由云中水汽含量的多少以及凝结核的数量、云内的温度所决定。一般来说，云中的水汽胶性状态比较稳定，不易产生降水，而人工增雨就是要破坏这种胶性稳定状态。通常的人工降雨就是通过一定的手段在云雾厚度比较大的中低云系中播散催化剂（碘化银）从而达到降雨目的。一是增加云中的凝结核数量，有利水汽粒子的碰并增大；二是改变云中的温度，有利扰动并产生对流。而云中的扰动及对流的产生，将更加有利于水汽的碰并增大，当空气中的上升气流

承受不住水汽粒子的飘浮时，便产生了降雨。 三、活性炭为什么能做防毒面具和冰箱除臭剂？ 活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。 活性炭具有一种强烈的“物理吸附”和“化学吸附”的作用，可将某些有机化合物吸附而达到去除效果，利用这个原理，我们就能很快而有效地去除空气中的有毒物质和冰箱里的异味。 四、为什么在参观面粉厂时不能穿带铁钉的鞋？ 2 / 4 在面粉厂，因为细小的面粉悬浮在空中，形成巨大的表面，有着巨大的表面能。穿带铁钉的鞋容易摩擦出火星，一个小小的火星，会加速面粉表面上发生的氧化反应，反应中放出的热量又加速了其它颗粒表面的氧化反应，因此，引起爆炸！ 五、土壤为什么能将水保存起来，而通过锄地可以减少土壤里水分的挥发？ 土壤中有毛细管，靠毛细管的吸引力可以存一定量的水分，叫毛管水。土壤颗粒表面会吸持水分，叫吸着水，土壤颗粒对水分的吸力非常大，相当于10000个大气压。吸着水外表面还有薄膜水，土壤颗粒对薄膜水的吸力相当于31~6.25个大气压。此外土壤胶体双电层中带电离子以及带电的固体表面静电引力与水分子作 用所引起的，这种引力把偶极体水分子吸引到土粒表面上，吸附

胶体与表面化学第四版重点

胶体与表面化学（第四版） 1.绪论 分散系统：一种物质以细分散状态分散在另一种物质中构成的系统。 分散相：分散系统中被分散的不连续相。 分散介质：分散系统中的连续相。 比表面：单位质量分散相物质所具有的面积。 缔合胶体：多个分子的缔合体构成胶体分散相。 胶体体系：分散相粒子至少在一个尺度上的大小处在1-100nm 范围内的分散系统。 溶胶：把分散介质是液体的胶体系统称为液溶胶，介质是水为水溶胶；介质是固体为固溶胶。 2.胶体与纳米粒子的制备 胶体制备：分散法（机械、电分散、超声波、胶溶）、凝聚法（还原、氧化、水解、复分解）晶核-晶体成长 条件：1）分散相在介质中的溶解度必须极小；2）必须有稳定剂的存在 净化：1）渗析：利用羊皮纸或火棉胶制成的半透膜，将溶胶与纯分散介质隔开。 2）超过滤：利用半透膜代替普通滤纸在压差下过滤溶胶的方法。 3）渗透：借半透膜将溶液和溶剂隔开，此膜只允许溶剂分子通过，胶粒和溶质不能通过。 反渗透：渗透平衡时在浓相一侧施加外压，则浓相中的溶剂分子向稀相迁移。 单分散溶胶：特定条件下制取的胶粒尺寸、形状和组成皆相同的溶胶。 胶体晶体：由一种或多种单分散胶体粒子组装并规整排列的二维或三维类似于晶体的有序结构。 光子晶体：在各个方向能阻止一定频率范围的光传播。 纳米粒子特性：比表面积大；易形成聚团；熔点低；磁性强；光吸收强；热导性能好 制备：气相、液相、固相 纳米气泡：在液体中或固液界面上存在的纳米尺度的气泡。 3.胶体系统的基本性质(N A =6.5*1023mol -1，R=8.314，T=273K) 运动 扩散：扩散系数：爱因斯坦第一扩散公式：r 61πη?=A N RT D 爱因斯坦布朗运动：r 3t t 2πη?==A N RT D X 沉降：大气压随高度分布：RT M gh -p p ln 0h = 光学 散射现象：当质点大小在胶体范围内时。反射：质点直径远大于入射光波长。 丁道尔现象：以一束强烈的光线射入溶胶后，在入射光的垂直方向可以看到一道明亮的光带。 Rayleigh 散射：022 1222122423)2(c 24I n n n n v I ?+-?=λπ 电学 电动现象：电泳：带负电的胶粒向正极移动，带正电的胶粒向负极移动。 电渗析：水在外加电场作用下，通过黏土颗粒间的毛细通道向负极移动的现象。 沉降电势：在无外加电场作用下，使分散相粒子在分散介质中快速沉降，则在沉降管两端产生电势差。 流动电势：用压力将液体挤过毛细管网或由粉末压成的多孔塞，在毛细管网两端产生电势差。 质点荷电原因：电离；离子吸附；晶格取代 双电层结构：胶粒表面带电时，在液相中必有与表面电荷数量相等且符号相反的离子存在，这些离子称为反离子。反离子一方面受静电引力作用向胶体表面靠近，另一方面受分子热运动及扩散作用有在整个液体中均匀分布的趋势。结果使反离子在胶粒表面区域的液相中形成平衡，越靠近界面反离子浓度越高，越远离界面反离子浓度越低。胶粒表面电荷与周围介质中的反离子构成双电层。胶粒表面与液体内部的电势差

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

界面与胶体化学复习题及答案

习题1 1、一定体积的水,当聚成一个大水球或分散成许多水滴时,同温度下,两种状态 相比,以下性质保持不变的有: (A)表面能 (B)表面张力 (C)比表面 (D)液面下的附加压力 2、在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体,当将毛细管右端用冰块冷却时,管 内液体将: (A)向左移动 (B)向右移动 (C)不移动 (D)左右来回移动 3、在298 K下,将液体水分散成小液滴,其热力学能: (A) 增加 (B)降低 (C) 不变 (D)无法判定 4、在相同温度下,固体冰与液体水的表面张力哪个大? (A)冰的大 (B)水的大 (C)一样大 (D)无法比较 5、在临界温度时,纯液体的表面张力 (A) 大于零 (B)小于零 (C)等于零 (D)无法确定 6、在 298 K时,已知 A液的表面张力就是 B液的一半,其密度就是 B液的两倍。 如果A液在毛细管中上升1、0×10-2m,若用相同的毛细管来测 B液,设接触角相 等,B液将会升高: (A) 2×10-2m (B) 1/2×10-2m (C) 1/4×10-2m (D) 4、0×10-2m 7、下列说法中不正确的就是: (A)生成的新鲜液面都有表面张力 (B)平面液体没有附加压力 (C)弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心 (D)弯曲液面的附加压力指向曲率中心 8、微小晶体与普通晶体相比较,哪一种性质不正确？ (A)微小晶体的饱与蒸气压大 (B)微小晶体的溶解度大 (C)微小晶体的熔点较低 (D)微小晶体的溶解度较小 9、在空间轨道上运行的宇宙飞船中,漂浮着一个足够大的水滴,当用一根内壁干 净、外壁油污的玻璃毛细管接触水滴时,将会出现: (A)水并不进入毛细管 (B)水进入毛细管并达到管内一定高度

胶体与表面化学 课程大纲及重点

胶体与表面化学

第一章绪论（2学时） 1.1胶体的概念 什么是胶体，胶体的分类 1.2胶体化学发展简史 1.3胶体化学的研究对象 表面现象，疏液胶体，缔合胶体，高分子溶液。 重点：胶体、分散系统、分散相、分散介质的概念。 难点：胶体与表面化学在矿物加工工程中的作用及意义。 教学方法建议：启发式教学，引导学生对胶体及表面化学的兴趣。第二章胶体与纳米材料制备（4学时） 2.1胶体的制备 胶体制备的条件和方法，凝聚法原理。 2.2胶体的净化 渗析、渗透和反渗透。 2.3单分散溶胶 单分散溶胶的定义及制备方法。 2.4胶体晶体 胶体晶体的定义及制备方法 2.5纳米粒子的制备 什么是纳米材料，纳米粒子的特性及制备方法 重点：胶体的制备、溶胶的净化、胶体晶体的制备。 难点：胶体制备机理。 教学方法建议：用多媒体教学，注重理论联系实际。 第三章胶体系统的基本性质（8学时） 3.1溶胶的运动性质 扩散、布朗运动、沉降、渗透压和Donnan平衡。 3.2溶胶的光学性质 丁道尔效应和溶胶的颜色。 3.3溶胶的电学性质

电动现象、双电层结构模型和电动电势(ζ电势) 3.4溶胶系统的流变性质 剪切速度越切应力，牛顿公式，层流与湍流，稀胶体溶液的黏度。 3.5胶体的稳定性 溶胶的稳定性、DLVO理论、溶胶的聚沉、高聚物稳定胶体体系理论。 3.6显微镜及其对胶体粒子大小和形状的测定 显微镜的类型及基本作用 重点：沉降、渗透压、电泳、电渗、ζ电势的计算、双电层结构模型、DLVO理论、溶胶的聚沉。 难点：双电层结构模型。 教学方法建议：多媒体教学和板书教学相结合。 第四章表面张力、毛细作用与润湿作用（6学时） 4.1表面张力和表面能 净吸力和表面张力的概念、影响表面张力的因素、液体表面张力和固体表面张力的 测定方法。 4.2液-液界面张力 Anntonff规则、Good-Girifalco公式、Fowkes理论和液-液界面张力的测定。 4.3毛细作用与Laplace公式和Kelvin公式 毛细作用，Laplace公式和Kelvin公式的应用，曲界面两侧的压力差及与曲率半径的关系，毛细管上升或下降现象，弯曲液面上的饱和蒸气压。 4.4润湿作用和杨氏方程 润湿现象、润湿角，润湿角的测量方法、润湿角的影响因素、铺展、杨方程、润湿热的计算。 4.5固体表面能 固体表面能的特点与表面张力的区别 重点：润湿现象、润湿角、润湿角的计算；Laplace公式和Kelvin公式的计算公式；润湿热的计算。 难点：Fowkes理论和杨方程。 教学方法建议：启发性讲解与讨论式教学相结合，板书与多媒体教学相结合。