胶体与表面化学 第四版 化学工业出版社

1胶粒的结构

胶粒的结构比较复杂，先有一定量的难溶物分子聚结形成胶粒的中心，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。

胶核吸附离子是有选择性的，首先吸附与胶核中相同的某种离子，用同离子效应使胶核不易溶解。

若无相同离子，则首先吸附水化能力较弱的负离子，所以自然界中的胶粒大多带负电，如泥浆水、豆浆等都是负溶胶。

多少粒径属于胶体？1-100nm

例1：AgNO3 +KI→KNO3 + AgI↓

过量的KI 作稳定剂

胶团的结构表达式：胶团的图示式：

例2：AgNO3 +KI→KNO3 + AgI↓

过量的AgNO3作稳定剂

胶团的结构表达式：胶团的图示式：

2胶粒的形状

作为憎液溶胶基本质点的胶粒并非都是球形，而胶粒的形状对胶体性质有重要影响。

质点为球形的，流动性较好；若为带状的，则流动性较差，易产生触变现象。

例如：（1）聚苯乙烯胶乳是球形质点

（2）V2O5溶胶是带状的质点

（3）Fe(OH)3溶胶是丝状的质点

3环境科学中的应用范例

毒气与毒剂的吸附：活性炭是一种非常优良的吸附剂，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水族箱水质中的有害物质、臭味以及色素等等，使水质获得直接而迅速的改善。

人工降雨：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。由于高空水蒸气压力对于将要形成的小水滴来说尚未饱和。加入凝结核心，如AgI小晶粒，使凝聚水滴的初始曲率半径加大，由Kelvin公式得出，对凸面，r越小，液滴蒸气压越高，因此使蒸气压小于空中已有水蒸气压力，使水蒸气从大水滴开始，形成人工降雨。

4思考：与界面现象相关的几个问题

1.为什么气泡比液滴更容易破裂？

答：半径极小的气泡内的饱和蒸气压远小于外压，因此在外压的挤压下，小气泡更容易破裂。

2.毛细现象为什么会产生？

答：根据Kelvin公式：RTln(pr/po)=2Vγ/r, 曲率半径极小的凹液面蒸气压降低，低于正常饱和蒸气压，即可以在孔性固体毛细孔中的凹液面上凝结。因毛细管曲率半径极小，所以会产生毛细凝结现象。

3.天空为什么会下雨？人工降雨依据什么原理？向高空抛撒粉剂为什么能人工降雨？答：天上的雨来自空中的云,空中的云其实就是水的气溶胶,雹、雪。只有过饱和水蒸气的云才能实施人工增雨。雾状小水滴的半径很小，根据Kelvin公式，由于小水滴的饱和蒸气压 pr*大于水的饱和蒸汽压，水滴难以长大，可以添加碘化银、干冰，增大粒径（干冰还降低温度），降低pr*，使水滴凝结。实施人工隆雨时就是向空中撒入凝结核心，使最初的小水滴的曲率半径加大，这时小水滴的饱和蒸气压小它来自地面的水汽蒸发。当水蒸气压大于水的饱和蒸汽压，云中水滴增大，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（冰滴、雪花）就会落到地面上,即是我们所见的雨、于高空中的蒸气压，从而形成降雨。

4.为什么会产生液体过热现象？加入沸石为什么能消除过热现象？

答：液体中的小气泡，r <0, pr*

5.水在玻璃上能铺展，水银在玻璃上却形成液滴？为什么？

答：由Young方程γsg-γsl=γlg cosΘ，Θ由γsg、γsl和γlg决定，对于指定的固体，液体表面张力越小，其在该固体上的Θ也越小。因为水与玻璃的亲和作用比水银与玻璃的亲和作用大，所以水更易在玻璃上展开，而水银却形成液滴。

6.江河出口处为什么形成三角洲?

答：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，使其携带的泥沙上的电荷被中和，悬浊液的性质被破坏，这样泥沙就不能继续稳定地悬停在水中了，只好沉淀下来，加上海水的流速小于江河水的，于是就在入海处沉积了下来，年深月久，就形成了三角洲。

5光散射现象

当光束通过分散体系时，一部分自由地通过，一部分被吸收、反射或散射。可见光的波长约在400~700 nm之间。

1.当光束通过粗分散体系，由于粒子大于入射光的波长，主要发生反射，使体系呈现混浊。

2.当光束通过胶体溶液，由于胶粒直径小于可见光波长，主要发生散射，可以看见乳白色

的光柱。

3.当光束通过分子溶液，由于溶液十分均匀，散射光因相互干涉而完全抵消，看不见散射

光。

6光散射的本质

光是一种电磁波，照射溶胶时，分子中的电子分布发生位移而产生偶极子，这种偶极子像小天线一样向各个方向发射与入射光频率相同的光，这就是散射光。

分子溶液十分均匀，这种散射光因相互干涉而完全抵消，看不到散射光。

溶胶是多相不均匀体系，在胶粒和介质分子上产生的散射光不能完全抵消，因而能观察到散射现象。

7光的散射与丁达尔效应

1869年Tyndall发现，若令一束会聚光通过溶胶，

从侧面（即与光束垂直的方向）可以看到一个发光

的圆锥体，这就是Tyndall效应。其他分散体系也

会产生一点散射光，但远不如溶胶显著。

Tyndall效应实际上已成为判别溶胶与分子溶液的

最简便的方法。

丁达尔效应条件

λ＞r 光的散射（胶粒：1nm-100nm，可见光：400nm-700nm）

（光波绕过粒子向各个方向散射）

Tyndall 效应是溶胶粒子对光的散射的结果

8瑞利(Rayleigh)公式

1871年，Rayleigh研究了大量的光散射现象，对于粒子半径在47nm以下的溶胶，导出了散射光总能量的计算公式，称为Rayleigh公式：

从Rayleigh公式可得出如下结论：

1.散射光总能量与入射光波长的四次方成反比。入射光波长愈短，散射愈显著。所以可见

光中，蓝、紫色光散射作用强。

2.分散相与分散介质的折射率相差愈显著，则散射作用亦愈显著。

3.散射光强度与单位体积中的粒

子数成正比。

9溶胶的颜色

不同粒子大小金溶胶的颜色？

20nm 50nm 70nm

吸收强较弱弱

散射弱较强强

消光区绿色黄绿色红色

颜色红紫色紫色蓝绿色

ζ

10 有趣的自然现象

如何解释晴朗的天空呈兰色？旭日和夕阳呈红色？

答：晴朗的天空所以呈浅蓝色，完全是大气散射太阳光的结果。大气的散射一部分来自悬浮的尘埃，大部分是密度涨落引起的分子散射。按瑞利定律，太阳光中的短波成分更多地被散射掉了，在直射的太阳光中剩余较多的是长波成分。所以天空呈现蓝色。 旭日和夕阳呈红色。这是因为早晚阳光以很大的倾角穿过大气层，经历的大气层要远比中午时大得多，所有波长较短的蓝光、黄光等几乎朝侧向散射，仅剩下波长较长的红光到达观察者（接近地面的空气中有尘埃，更增强了散射作用）。

11 双电层

当固体与液体接触时，可以是固体从溶液中选择性吸附某种离子，也可以是固体分子本身发生电离作用而使离子进入溶液，以致使固液两相分别带有不同符号的电荷，在界面上形成了双电层的结构。

对于双电层的具体结构，一百多年来不同学者提出了不同的看法。最早于1879年Helmholz 提出平板型模型；

1910年Gouy 和1913年Chapman 修正了平板型模型，提出了扩散双电层模型；

后来Stern 又提出了Stern 模型。 由于离子的溶剂化作用，胶粒在移动时，紧密层会结合一定数量的溶剂分子一起移动，所以滑移的切动面由比Stern 层略右的曲线表示。

从固体表面到Stern 平面，电位从?0直线下降为?δ 。

电动电势亦称为ζ电势。

带电的固体或胶粒在移动时，移动的切动面与液体本体之间的电位差称为电动电势。 在扩散双电层模型中，切动面AB 与溶液本体之间的电位差为ζ电位； 在Stern 模型中，带有溶剂化层的滑移界面与溶液之间的电位差称为ζ电位。

ζ电位总是比热力学电位低，外加电解质会使ζ电位变小甚至改变符号。只有在质点移动时才显示出电位，所以又称电动电势。 胶粒的电泳速率与ζ电势的关系：

棒形粒子

ε：分散介质的介电常数 η：分散介质的粘度 E ：外加电场强度

例题

在Sb 2O 3溶胶（设为棒形粒子）的电泳试验中，两电极之间的距离为0.385 m ，电压为182 V ，通电40 min 后得胶界面向正极移动0.032 m 。已知该榕胶的粘度为1.03×10-3 Pa·s ，介质的

介电常数为9.02×10-9 F· m -1

，计算Sb 2O 3胶粒的ζ电势。

解：据题给数据，胶粒的泳动速度v ＝0.032/（40×60）＝1.333×10-5m ·s -1，E ＝182/0.385＝472.7V ·m -1。

将有关数据代入公式ζ＝4πηv/DE 得： ζ＝4πηv/DE ＝4×3.14×1.03×10-3×1.333×10-5/（9.02×10-9×472.7） ＝0.0404V ＝

40.4mV

12溶胶的稳定性

动力学稳定性由于溶胶粒子小，布朗运动激烈，在

重力场中不易沉降，使溶胶具有动力稳定性。

抗聚结稳定性胶粒之间有相互吸引的能量Va和相

互排斥的能量Vr，总作用能为Va+Vr。

当粒子相距较大时，主要为吸力，总势能为负值；当

靠近到一定距离，双电层重叠，排斥力起主要作用，

势能升高。要使粒子聚结必须克服这个势垒。

解释胶体的稳定性，放一图后让你解释能量变化（答：自发过程…）

影响溶胶稳定性的因素：（填空4个）

1.外加电解质的影响。这影响最大，主要影响胶粒的带电情况，使ζ电位下降，促使胶粒

聚结。

2.浓度的影响。浓度增加，粒子碰撞机会增多。

3.温度的影响。温度升高，粒子碰撞机会增多，碰撞强度增加。

4.胶体体系的相互作用。带不同电荷的胶粒互吸而聚沉。

13聚沉值与聚沉能力

聚沉值使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的最小浓度。从已知的表值可见，对同一溶胶，外加电解质的离子价数越低，其聚沉值越大。

聚沉能力是聚沉值的倒数。聚沉值越大的电解质，聚沉能力越小；反之，聚沉值越小的电解质，其聚沉能力越强。

14Schulze-Hardy规则

聚沉能力主要决定于胶粒带相反电荷的离子的价数。聚沉值与异电性离子价数的六次方成反比，这就是Schulze-Hardy规则。

例如，对于给定的溶胶，异电性离子分别为一、二、三价，则聚沉值的比例为：

100 : 1.6 :0.14

15电解质对溶胶稳定性的影响

1.与胶粒带相反电荷的离子的价数影响最大，价数越高，聚沉能力越强。

2.与胶粒带相反电荷的离子就是价数相同，其聚沉能力也有差异。

例如：

对胶粒带负电的溶胶，一价阳离子硝酸盐的聚沉能力次序为：H+>Cs+>Rb+>NH4+>K+>Na+>Li+

对带正电的胶粒，一价阴离子的钾盐的聚沉能力次序为：F->Cl->Br->NO3->I-

这种次序称为感胶离子序。

16不同胶体的相互作用

将胶粒带相反电荷的溶胶互相混合，也会发生聚沉。

与加入电解质情况不同的是，当两种溶胶的用量恰

能使其所带电荷的量相等时，才会完全聚沉，否则

会不完全聚沉，甚至不聚沉。

在憎液溶胶中加入某些大分子溶液，加入的量不同，

会出现两种情况：（解释SiO2如图沉淀再澄清）

1.当加入大分子溶液太少时，会促使溶胶的聚沉，

称为敏化作用；

2.当加入大分子溶液的量足够多时，会保护溶胶不聚沉，常用金值来表示大分子溶液对金

溶液的保护能力。

17浓分散体系的流变性质

流变曲线：切变速率D与切应力τ的关系曲线（表征浓分散体系的流变性质）。

通过流变曲线特性将浓分散体系分为牛顿型、塑性型、假塑性型、胀性型流体、触变型流体（图和名字对应）看哪种体，为什么有这种性质？

不同流型的分散体系的应用

18表面张力和表面能

温度的影响（选择题，温度↑，表面张力…）

温度升高，界面张力下降，当达到临界温度T c时，界面张力趋向于零。

Ramsay和Shields提出的γ与T的经验式较常用：

γV m2/3 =k（T c-T-6.0）式中V m为摩尔体积，k为普适常数，对非极性液体，k =2.2×10-7 J·K-1 。19弯曲界面现象

杨-拉普拉斯公式1805年Young-Laplace导出了附加压力与曲率半径之间的关系式：

一般式：（对球面）：

根据数学上规定，凸面的曲率半径取正值，凹面的曲率半径取负值。所以，凸面的附加压力指向液体，凹面的附加压力指向气体，即附加压力总是指向球面的球心。

现象解释：关于泡沫和乳状液的稳定性（泡沫在破裂时发生的变化）

泡沫和乳状液是由两种不相混溶的流体相形成的的分散体系。泡沫是大量气体分散在少量液体中构成的，而乳状液是一种液体以微小液滴状态分散在另一液相中。泡沫的片膜与片膜之间构成具有不同曲率的连续液体，由于附加压力不同，液体从曲率小、压力大的片膜流向曲率大、压力小的片膜边界，最后导致泡沫排液、泡膜变薄而破裂。这是影响泡膜稳定的重要

原因。

对开尔文公式的解释（解释时需写根据开尔文公式得出，…）

对凸面，r取正值，r越小，液滴的蒸汽压越高，或小颗粒的溶解度越大。

对凹面，r取负值，r越小，小蒸汽泡中的蒸汽压越低。

开尔文公式可解释的现象：

1.过饱和蒸汽恒温下，将未饱和的蒸汽加压，若压力超过该温度下液体的饱和蒸汽压

仍无液滴出现，则称该蒸汽为过饱和蒸汽。

原因：液滴小，饱和蒸汽压大，新相难成而导致过冷。

解决办法：引入凝结核心如人工降雨用的AgI或干冰。

2.过热液体

沸腾是液体从内部形成气泡、在液体表面上剧烈汽化的现象。但如果在液体中没有提供气泡的物质存在时，液体在沸点时将无法沸腾。我们将这种按相平衡条件，应当沸腾而不沸腾的液体，称为过热液体。

液体过热现象的产生是由于液体在沸点时无法形成气泡所造成的。根据开尔文公式，小气泡形成时期气泡内饱和蒸气压远小于外压，但由于凹液面附加压力的存在，小气泡要稳定存在需克服的压力又必须大于外压。因此，相平衡条件无法满足，小气泡不能存在，这样便造成了液体在沸点时无法沸腾而液体的温度继续升高的过热现象。过热较多时，极易暴沸。为防止暴沸，可事先加入一些沸石、素烧瓷片等物质。因为这些多孔性物质的孔中存在着曲率半径较大的气泡，加热时这些气体成为新相种子（气化核心），因而绕过了产生极微小气泡的困难阶段，使液体的过热程度大大降低。

例1 将正丁醇（摩尔质量M＝0.074kg·mol-1）蒸气聚冷至273K，发现其过饱和度约达到4时方能自行凝结为液滴，若273K时正丁醇的表面张力γ＝0.0261N·m-1，密度ρ＝

1×103kg·m-3，试计算

（a ）在此过饱和度下所凝结成液滴的半径 r ； （b ）每一液滴中所含正丁醇的分子数。 解：

20 接触角

在气、液、固三相交界点，气-液与液-固界面张力之间的夹角称为接触角，通常用θ表示。 若接触角大于90°，说明液体不能润湿固体，如汞在玻璃表面； 若接触角小于90°，液体能润湿固体，如水在洁净的玻璃表面。

接触角的大小可以用实验测量，也可以用公式计算：

21 润湿和铺展

润湿过程

铺展过程 平衡时

g

-l s

-l g -s cos γγγθ-

=

判断依据

θ≤180o 粘附

θ≤90o 浸润

θ＝0o 铺展

22物理吸附

具有如下特点的吸附称为物理吸附：

1.吸附力是由固体和气体分子之间的范德华引力产生的，一般比较弱。

2.吸附热较小，接近于气体的液化热，一般在几个kJ/mol以下。

3.吸附无选择性，任何固体可以吸附任何气体，当然吸附量会有所不同。

4.吸附稳定性不高，吸附与解吸速率都很快。

5.吸附可以是单分子层的，但也可以是多分子层的。

6.吸附不需要活化能，吸附速率并不因温度的升高而变快。

7.总之：物理吸附仅仅是一种物理作用，没有电子转移，没有化学键的生成与破坏，也没

有原子重排等。

H2在金属镍表面发生物理吸附

在相互作用的位能曲线上，随着H2分子向Ni表面靠

近，相互作用位能下降。到达a点，位能最低，这是

物理吸附的稳定状态。

这时氢没有解离，两原子核间距等于Ni和H的原子

半径加上两者的范德华半径。

放出的能量ea等于物理吸附热Q p，这数值相当于氢

气的液化热。

如果氢分子通过a点要进一步靠近Ni表面，由于核

间的排斥作用，使位能沿ac线升高。

23化学吸附

具有如下特点的吸附称为化学吸附：

1.吸附力是由吸附剂与吸附质分子之间产生的化学键力，一般较强。

2.吸附热较高，接近于化学反应热，一般在40kJ/mol 以上。

3.吸附有选择性，固体表面的活性位只吸附与之可发生反应的气体分子，如酸位吸附碱性

分子，反之亦然。

4.吸附很稳定，一旦吸附，就不易解吸。

5.吸附是单分子层的。

6.吸附需要活化能，温度升高，吸附和解吸速率加

快。

总之：化学吸附相当与吸附剂表面分子与吸附质分子

发生了化学反应，在红外、紫外-可见光谱中会出现

新的特征吸收带。

H2在金属镍表面发生化学吸附

在相互作用的位能线上，H2分子获得解离能D H-H，解

离成H原子，处于c'的位置。

随着H原子向Ni表面靠近，位能不断下降，达到b点，这是化学吸附的稳定状态。

Ni和H之间的距离等于两者的原子半径之和。

能量gb是放出的化学吸附热Q c，这相当于两者之间形成化学键的键能。

随着H原子进一步向Ni表面靠近，由于核间斥力，位能沿bc线迅速上升。

24物理吸附向化学吸附的转变

H2分子在Ni表面的吸附是在物理吸附过程中，提供一点活化能，就可以转变成化学吸附。H2分子从P’到达a点是物理吸附，放出物理吸附热Q p，这时提供活化能E a，使氢分子到达P点，就解离为氢原子，接下来发生化学吸附。

这活化能E a远小于H2分子的解离能，这就是Ni为什么是一个好的加氢脱氢催化剂的原因。脱氢作用沿化学吸附的逆过程进行，所提供的活化能等于Q c+E a，使稳定吸附的氢原子越过这个能量达到P点，然后变成H2分子沿Pa P’线离开表面。

解释

25吸附等温线的类型

1.在

2.5nm以下微孔吸附剂上的吸附等温线属于这种类型。

例如78K时N2在活性炭上的吸附及水和苯蒸汽在分子筛

上的吸附。

26吸附热

吸附热的定义：在吸附过程中的热效应称为吸附热。物理吸

附过程的热效应相当于气体凝聚热，很小；化学吸附过程的热效应相当于化学键能，比较大。

吸附热的取号：吸附是放热过程，但是习惯把吸附热都取成正值。

固体在等温、等压下吸附气体是一个自发过程，ΔG<0，气体从三维运动变成吸附态的二维运动，熵减少，ΔS<0，ΔH=ΔG+TΔS，ΔH<0。

从吸附热衡量催化剂的优劣

吸附热的大小反映了吸附强弱的程度。

一种好的催化剂必须要吸附反应物，使它活化，这样吸附就不能太弱，否则达不到活化的效果。但也不能太强，否则反应物不易解吸，占领了活性位就变成毒物，使催化剂很快失去活性。

好的催化剂吸附的强度应恰到好处，太强太弱都不好，并且吸附和解吸的速率都应该比较快。

例如，合成氨反应，为什么选用铁作催化剂？

因为合成氨是通过吸附的氮与氢起反应而生成氨的。

这就需要催化剂对氨的吸附既不太强，又不太弱，恰

好使N2吸附后变成原子状态。而铁系元素作催化剂

符合这种要求。

如图所示，横坐标是各族元素，左边坐标表示对氮的

起始化学吸附热，右边坐标表示氨的合成速率。

吸附热沿DE线上升，合成速率沿AB上升。

速率达到最高点B后，吸附热继续上升，由于吸附太

强，合成速率反而下降。

对应B点的是第八族第一列铁系元素。

27Langmuir吸附等温式

Langmuir吸附等温式描述了吸附量与被吸附蒸汽压力之间的定量关系。他在推导该公式的过程引入了两个重要假设：

1.吸附是单分子层的；

2.固体表面是均匀的

3.被吸附分子之间无相互作用。

以q 对p 作图，得：

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

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。

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

有机化学化学工业出版社复习资料

有机化学第七章卤代烃 习题及答案 习题7.1 用普通命名法命名下列各化合物，并指出它们属于伯、仲、叔卤代烷的哪一种。 (CH 3)3CCH 2Br （1） CH 3CH 2CHCICH 3 （2） CH 2CHCH 2Br （3） 答：(1)新戊基溴(1°) (2)仲丁基氯(2°) (3)烯丙基溴(1°) 习题7.2写出下列分子式所代表的所有同分异构体，并用系统命名法命名。 （1） C 5H 11Br （2） C 4H 8CI 2 （3） C 8H 10Br 答：（1）共有8个构造异构体；（2）共9个；（3）共14个。命名和指出1。2。3。 略。 习题7.3 用系统命名法命名下列卤代烷，或写出结构式。 CH 3 CH 3 Br CH 3CHCHCH 2CHCH 2CH 3（1） CH 3CHCH 2CHCH 3Br Br Br CH 3 （2） CICH 2CH 2CHCH 2CH 2CH 2CH 2CH 3 C 2H 5 （3） Br （5） CH 3CH 2CHCH 2CH 2CH 3 CH 2Br （4） Br CH 3 （6） CH 3 CH 2Cl （7） Br （8） （9）异戊基氯 （10）（R ）-2-碘戊烷 答：（1）2,3-二甲基-5-溴庚烷 （2）2-甲基-3,3,5-三溴己烷 （3）3-乙基-1-氯辛烷 （4）3-溴甲基己烷 （5）3-溴丙基环戊烷 （6）1-甲基-3-溴环己烷 （7）1-甲基-2-氯甲基环戊烷 （8）1-溴二环［2.2.1］庚烷

（9）(CH 3 ) 3 CHCH 2 CH 2 CI （10） I CH 3 H CH 2 CH 2 CH 3 习题7.4命名下列卤代烯烃或卤代芳烃。 (1) Br 2 CHCH CH 2(2) CH 3 CHCH CCH 3 (3) CH 3 Cl (4) F Br (5) CH CHCH 2 CH 2 CH 2 CI (6) CH 2 F I CH 2 CH 答：(1)3,3-二溴丙烯(2)2,3-二溴-2-戊烯 (3)3-甲基-5-氯环戊烯(4)1-氟-4-溴苯 (5)1-苯基-5-氯-1-戊烯(6)1-烯丙基-2-氟-2-碘苯习题7.5用系统命名法命名下列化合物。 （1 ） 3 CH 3 （2） Cl CH 3 （3）CICH 2 CH 2 C CHCl Br（4）Br CH 2 CI （5） CH 2 CH 3 CH 2 Cl Br （6） CH 3 CHCH 2 CH 3 CH 答：（1）（2S，3S）-2-氟-3-氯丁烷（2）1-甲基-3-氯环己烷（3）1,5-二氯-2-溴-1-丁烯（4）1-氯甲基-2-溴环戊烯（5）1-乙基-2-氯甲基-5-溴苯（6）2-苯基-3-氯戊烷 习题7.6写出下列各化合物的构造式或结构式。 (1)5-溴-1-丁烯-4-炔(2)反-1,2-二溴-1-苯乙烯

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

化工百科全书-化学工业出版社

《化工百科全书》读者意见调查表 1.您查阅《化工百科全书》第一版有多少次？ A.100次以上 B.100次以下10次以上 C.10次以下1次以上 D.没有查阅过 如果选择D，请直接跳到第8题。 2.您是通过以下哪种渠道查阅《化工百科全书》第一版的？ A.自备全套书 B.自备部分分册 C.工作单位 D.图书馆 E.其他 3.您碰到哪一类问题会查阅《化工百科全书》第一版？（可多选） A.基本概念 B.理化性质 C.工艺技术 D.应用技术 E.产品标准 F.经济概况 G.历史沿革 H.知识盲点 I.其他 4.查阅《化工百科全书》第一版，您是否使用索引卷？ A.经常使用 B.偶尔使用 C.不使用，直接按照字顺查阅正文 5.对《化工百科全书》第一版，您觉得检索方式是否方便？ A.很方便 B.还可以 C.不太方便 6.《化工百科全书》第一版丰富的参考文献是否对您进一步检索所需要的知识点有所帮助？ A.是 B.否 C.没有关注过 7.您认为《化工百科全书》第一版的参考价值如何？ A.高 B.较高 C.一般 D.低 8.除了《化工百科全书》第一版，您还查阅过以下哪种百科全书？（可多选） A.中国大百科全书第一版的化工卷、化学卷和其他相关卷，第二版的相关词条 B.Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology C.Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry D.以上都没有查阅过 9.《化工百科全书》第一版中，典型的内容主要包括：概述（包括历史沿革）、理化性质、生产方法、经济概况、产品规格、分析测试、安全贮运、用途，您对哪部分内容比较感兴趣？（可多选） A.全部 B.概述（包括历史沿革） C.理化性质 D.生产方法 E.经济概况 F.产品规格 G.分析测试 H.安全贮运 I.用途 10.从使用者的角度来看，您认为百科全书哪种编排形式更方便？ A.专业卷形式 B.全书大字顺编排形式 11.您认为《化工百科全书》第二版中是否应设置著名化学家、化工专家和著名化工企业的相关条目？ A.应当设置 B.没有必要 C.无所谓 12.您认为《化工百科全书》第二版中单个条目的篇幅多大较适宜？ A.不超过3000字，更大的条目应分拆 B.不超过10000字，更大的条目应分拆

胶体与表面化学练习题

胶体练习题 一、判断题： 1．溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。 2．溶胶与真溶液一样是均相系统。 3．能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。 4．通过超显微镜可以看到胶体粒子的形状和大小。 5．ζ电位的绝对值总是大于热力学电位φ的绝对值. 6．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。7．晴朗的天空是蓝色，是白色太阳光被大气散射的结果。 8．旋光仪除了用黄光外，也可以用蓝光。 9．大分子溶液与溶胶一样是多相不稳定体系。 二、单选题： 1．雾属于分散体系，其分散介质是： (A) 液体；(B) 气体；(C) 固体；(D) 气体或固体。2．将高分子溶液作为胶体体系来研究，因为它： (A) 是多相体系；(B) 热力学不稳定体系； (C) 对电解质很敏感；(D) 粒子大小在胶体范围内。 3．溶胶的基本特性之一是： (A) 热力学上和动力学上皆属于稳定体系； (B) 热力学上和动力学上皆属不稳定体系； (C) 热力学上不稳定而动力学上稳定体系； (D) 热力学上稳定而动力学上不稳定体系。 4．溶胶与大分子溶液的区别主要在于： (A) 粒子大小不同；(B) 渗透压不同； (C) 丁铎尔效应的强弱不同；(D) 相状态和热力学稳定性不同。 5．大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液的： (A) 渗透压大；(B) 丁铎尔效应显著； (C) 不能透过半透膜；(D) 对电解质敏感。 6．以下说法中正确的是： (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。 7．对由各种方法制备的溶胶进行半透膜渗析或电渗析的目的是： (A) 除去杂质，提高纯度； (B) 除去小胶粒，提高均匀性； (C) 除去过多的电解质离子，提高稳定性； (D) 除去过多的溶剂，提高浓度。 8．在AgNO3溶液中加入稍过量KI溶液，得到溶胶的胶团结构可表示为： (A) [(AgI)m·n I-·(n-x) ·K+]x-·x K+；(B) [(AgI)m·n NO3-·(n-x)K+]x-·x K+；

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

仪器分析习题解答第二版_化学工业出版社

北京化工大学 仪器分析习题解答 董慧茹编 2010年6月

第二章 电化学分析法习题解答 25. 解： pHs = , Es = pHx = pHs ＋059 .0Es Ex - (1) pHx 1 = + 059.0209 .0312.0- = (2) pHx 2 = ＋059 .0209 .0088.0- = (3) pHx 3 = ＋059 .0209 .0017.0-- = 26. 解： [HA] = L , E = [A -] = L , ΦSCE = E = ΦSCE － Φ2H+/H2 = － lg[H + ] [H + ] = k a ] [][- A HA = 01.001.0k a = － lg 01 .001.0k a lg k a = - k a = ×10 -5 27. 解： 2Ag + + CrO - 24 = Ag 2CrO 4 [Ag +]2 = ] [24- CrO Ksp

Ag CrO Ag SCE E /42φφ-= - = - [ + 2 24)] [lg(2059.0-CrO Ksp ] ][lg 24-CrO Ksp = - , ] [24- CrO Ksp = ×10-10 [CrO - 24 ] = 10 1210 93.6101.1--?? = ×10-3 (mol/L) 28. 解：pBr = 3 , a Br- = 10-3 mol/L pCl = 1 , a Cl- = 10-1 mol/L 百分误差 = - - --?Br Cl Cl Br a a K ,×100 = 3 1 31010106---??×100 = 60 因为干扰离子Cl -的存在，使测定的a Br- 变为： a -Br = a -Br ＋K --Cl Br .×a -Cl = 10-3 ＋6×10-3 ×10-1 =×10-3 即a -Br 由10-3 mol/L 变为×10-3mol/L 相差 - = pBr 单位 29. 解：

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

(化学工业出版社化工原理课后习题答案

第一章 1-1 0.898 3-?kg m 1-2 633mmHg 1-3 1.78z m ?= 1-4 H =8.53m 1-5 1720AB p mmHg ?= 1-6 318.2Pa ; 误差11.2℅ 1-7 在大管中：11211114.575,0.689,1261----=?=?=??m kg s u m s G kg m s 在小管中： 11212224.575, 1.274,2331----=?=?=??m kg s u m s G kg m s 1-8 6.68m 解 取高位槽液面为1-1，喷头入口处截面为2-2面。根据机械能横算方程，有 gz 1 + u 12/2 + p 1/ρ=gz 2+u 22/2+p 2/ρ+w f 式中，u 1 =0，p 2 =0，u 2 =2.2 m .s-1，p 2 = 40*103 Pa ，w f =25J.kg-1，代入上式得 Δz =u 22/2g+p 2–p 1/ρg+w f /g =2.22/2*9.81+40*103-0/1050*9.81+25/9.81 =6.68m 1-9 43.2kW 解 对容器A 液面1-1至塔内管出口截面2-2处列机械能衡算式 2211221e 2f u p u p g z + + +w =gz +++w 22ρρ 已知 z 1=2.1m ，z 2 =36m , u 1 =0, 2u 的速度头已计入损失中，p 1=0, p 2=2.16*106 Pa, f w =122J.k g -1 , 将这些数据代入上式得 e w = (z 2-z 1)g+p 2/ρ+ f w =(36-2.1)*9.81+2.16*106/890+122 =333+2417+122=2882J.kg-1 泵的有效功率N e =e s w m =2882*15/1000=43.2kw 1-10 (1) 4.36Kw ；(2) 0.227MPa 1-11 B 处测压管水位高，水位相差172mm 1-12 H=5.4m ，pa=36.2kPa 解 在截面1-1和2-2间列伯努利方程，得 22112212u p u p g z + + =gz ++22ρρ 即 22 122112p p ()2 --+-=u u g z z ρ (a) z 1、z 2 可从任一个基准面算起（下面将抵消），取等压面a -a ，由静力学方程得

化学工业出版社物理化学答案第6章 相平衡

第六章相平衡 思考题解答 1、答：可能平衡。相平衡的条件是任一组分在各相的化学势相等。 2、答：不等于零，约为水的饱和蒸气压。 3、答：不变，因为根据相律有：F=C-P+2=1，即蒸气压只是温度的函数。 4、答：是两相，因为二者的物理性质不同。 5、答：是两相，因为从微观的角度来看，粒子之间仍存在界面。 6、答：是一相，因为形成了固溶体（合金）。 7、答：都等于1。因为C=S-R-R’=3-1-1=1。 8、答：在冰点的自由度不为零。对于单组分体系C=1，F+P=3，冰点时P=2，故F=1。 9、答：有液体。根据其相图可知液态存在的条件是T：216.6~304.3K；P：5.11~73pθ。 10、答：是的，此时是三相平衡。

习题解答 1. 解： ① C=5，P=4，F=3 ② C=5，P=2，F=5 ③ C=2，P=1，F=2 ④ C=2，P=2，F=2 ⑤ C=3，P=2，F=3 2. 解： 因甲苯和苯形成理想液态混合物，故两者蒸气分压均可以用拉乌尔定律进行计算。 （1）原来系统为液态，当开始出现气相时，其量极少，可以认为液相组成不变，此时系统的压力p ：B A p p p += B B A A x p x p p ??+=，而1=+B A x x ，联解、整理可得)1(A B A A x p x p p ?+=? ? 设甲苯为A ，苯为B ，则 459.0) 114.78(0.200)078.92(0.200) 078.92(0.200)()(111=?+??=+= ???mol g g mol g g mol g g M m M m M m x B B A A A A A 所以，p=54.22kP a×0.459+136.12kP a×(1-0.459)=98.53kPa 又253.053.98/459.022.54//=×===?kPa kPa p x p p p y A A A A 故747.0253.011=?=?=A B y y （2）压力降低，液体不断气化，当压力降至某一数值时，则系统内产生极小的一液滴，此时气相组成与未气化前的液体组成相同，即y A =0.459。 因为A A A x p p y ?=?' ） （A B B B B x p x p p y ?=?=??1'，两式相除得 6805.022.54541.012.136459.012.136459.0' ''=×+××= += ??? kPa kPa kPa p y p y p y x A B B A B A A x B =1-x A =0.3195 因此，kPa kPa x p x p p A B A A 387.803195.012.1366805.022.54)1(=×+×=?+=? ? （3）当系统总压已知时，则可用下列式子求出液相组成，即 1A A B A p p x p x ??=?+?（） 92kPa=54.22 kPa ×x A +136.12 kPa ×(1-x A ) x A =0.5387,而54.220.5387/920.3175A A A A y p p p x p kPa kPa ? ===×= 求两相的物质的量需要用杠杆规则，其示意图如下：

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这个是化学工业出版社提供的开放资源，但主要是和对应书籍相配套的，请看好了结合自己的需要再下载－－好多时候下了自己也不看，所以请结合自己的需要下载，不然都用迅雷马力全开，人家的服务器估计就挂了，以后大家也没法下了：） 下面是目前的资源列表： 电子教案 https://www.doczj.com/doc/e412999483.html,/downl ... tdate=&enddate= ·英汉对照分子生物学导论（王勇） (2008年3月6日) ·现代酶工程（梅乐和） (2008年2月27日) ·生物工程设备（郑裕同） (2008年2月27日) ·化学反应工程（第二版） (2008年2月27日) ·会展风险管理 (2007年9月28日) ·聚合物物理学 (2007年9月28日) ·先进制造业职业教育规划教材--变流与调速技术应用 (2007年9月28日) ·先进制造业职业教育规划教材--电器设备及控制技术 (2007年9月28日) ·可编程控制器技术应用 (2007年9月28日) ·先进制造业职业教育规划教材--电工技术与应用实践 (2007年9月28日) ·先进制造业职业教育规划教材--常用电器的安装与维修 (2007年9月28日) ·先进制造业职业教育规划教材--电工与电子技术 (2007年9月28日) ·先进制造业职业教育规划教材--电子技术与应用实践 (2007年9月28日) ·中国旅游景观赏析(刘长凤) (2007年9月28日) ·市场营销学(吕朝晖) (2007年9月28日) ·高等数学与工程数学(阎章杭)(二版) (2007年9月28日) ·高等数学与经济数学(阎章杭)(二版) (2007年9月28日) ·药物制剂技术实训教程(张健泓) (2007年9月28日) ·药品购销员实训教程(孙师家) (2007年9月28日) ·证券投资学(郭美英) (2007年9月28日) ·景观环境设计(尚金凯) (2007年9月28日) ·建筑装饰装修工程水电安装(王岑元) (2007年9月28日) ·建筑装饰装修构造与施工技术(万治华) (2007年9月28日) ·计算机辅助设计photoshop(潘晓菁) (2007年9月28日) ·计算机辅助设计--AutoCAD应用教程(程孝鹏) (2007年9月28日) ·粮食工厂设计(熊万斌) (2007年9月28日) ·食品微生物(朱乐敏) (2007年9月28日) ·果蔬加工技术(杨清香) (2007年9月28日) ·生物工业分析(罗建成) (2007年9月28日) ·粮油加工技术(胡永源) (2007年9月28日) ·食品卫生检测技术(唐突) (2007年9月28日) ·食品生物化学(潘宁) (2007年9月28日) ·食品分析与检验技术(周光理) (2007年9月28日)

胶体与表面化学知识点整理

第一章 胶体的制备和性质 一、什么是胶体？ 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.胶体是物质以一定分散程度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 二、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）分散法：①研磨法：用机械粉碎的方法将固体磨细（产品细度1-74μm ） ②胶溶法（解胶法）：仅仅是将新鲜的凝聚胶粒重新分散在介质中形成溶胶，并加入 适当的稳定剂。（目前制备纳米材料和超微细粉的方法） ③超声波分散法：让分散介质动起来。主要用来制备乳状液（即分散介质是液体的体系）。 好处是不与溶液接触。 ④电弧法：用于制备金属水溶胶。金溶胶多用于美容。 （2）凝聚法：①化学凝聚法 ②物理凝聚法：A 、更换溶剂法（溶解度是减小的）：利用物质在不同容剂中的溶解度的显著差别，制备溶胶，而且两种溶剂要能完全互溶。（与萃取区别） B 、蒸汽骤冷法：制备碱金属的苯溶胶。 3.溶胶的净化：简单渗析法，电渗析，超过滤法 三．溶胶的运动性质 1.扩散：胶粒从高浓度向低浓度迁移的现象，此过程为自发过程根本原因在于存在化学位。 d d d d m c DA t x =-，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m 2 /s ，D 越大，质点的扩散能力越大。 扩散系数D 与质点在介质中运动时阻力系数f 之间的关系为：A RT D N f =（A N 为阿伏加德罗常数；R 为气体常数） 若颗粒为球形，阻力系数f =6r πη（式中，η为介质的黏度，r 为质点的半径） 故1 6RT D NA r πη= ?，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：粒子越小布朗运动越激烈，其运动激烈的程度不随时间而变，但随温度变化。 本质：分散介质的分子热运动。 现象：分子处于不停的无规则运动中 半径大于5μm 时布朗运动消失。 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

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。