第二章 胶体溶液及表面现象
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胶体与表面化学的基础概念胶体是指具有二态分散相(分散相与连续相成分不同)的混合物,由于分子尺寸在10-9~10-7m之间,彼此间相互作用均衡,不能通透光线,但又不会沉淀。
表面化学则是研究物质表面特性及其相互作用的科学。
胶体与表面化学是紧密相关的分支学科,本文将简单介绍胶体与表面化学的基础概念及其在生活、工业等领域的应用。
一、溶液与悬浮液溶液是指固体、液体或气体分子在溶剂中均匀混合而成的混合物,一般都是透明的,没有悬浮在其中的颗粒。
而悬浮液则是一种由较大的颗粒在溶剂中悬浮形成的混合物,常常是混浊或浑浊的。
溶液和悬浮液之间的区别在于,溶解的粒子能形成较为稳定的静电作用力或化学键,而悬浮液中的粒子不能形成这些相互作用力或键。
与悬浮液相比,溶液稳定性更高,能够长期存储。
二、胶体的定义及分类胶体比溶液和悬浮液之间的粒子要小,但比分子要大,其直径一般在1至1000纳米之间。
由于粒子体积小,布朗运动强,粒子表面强烈极化,胶体不断地扩散,所以具有明显的色散性。
此外,由于颗粒表面与连续相之间的相互作用力较强,所以胶体的稳定性较高,不易析出。
根据胶体内分散相与连续相之间的相互作用类型,可将其分为以下几种:1. 粒子均匀分布在水或有机溶剂中的溶胶,形成的胶体为“溶胶胶体”;2. 在两种不相容的液体界面上生长,形成的胶体为“界面胶体”;3. 以气体分子为分散相,水或液体常温下为连续相,形成的胶体为“气溶胶”。
三、表面现象的定义与分类表面现象是指在液面或液体比较靠近固体表面的区域内,由于分子间作用力发生变化,使液体在这一区域内的性质与其他地方不同。
表面现象一般包括以下三种:1. 表面张力:液体分子与空气之间作用力引起的压强差。
表面张力越大,液体表面上,原子与分子的吸附作用越强,液面不容易被破坏。
2. 润湿性:在固体表面和液体之间形成的接触角。
若液体完全覆盖固体表面,接触角为零,该液体具有良好的润湿性。
3. 泡沫:在界面上由于表面张力与流体运动引起的大量气体聚集形成的团块。