胶体的电学性质

8.3 胶体的电学性质与胶体的结构胶体物系的主要特征是多相性、高度分散性和热力学不稳定性，粒子有聚结变大而下沉的趋势。

但实际上很多胶体物系可以在相当长的时间内稳定存在而不聚结。

研究表明，这与胶体粒子带电有直接关系，胶体粒子带电是溶胶稳定存在的重要原因。

8.3.1 电泳在外电场影的作用下，胶体粒子在分散介质中定向移动的现象称为电泳。

中性粒子不可能在外电场中定性移动，所以电泳现象的存在，说明胶体粒子是带电的。

电泳的实验装置如图。

胶体粒子的电泳速度与粒子所带电量及外加电势梯度成正比,而与介质粘度及粒子的大小成反比。

胶体粒子要比离子大得多，而实验表明胶体粒子的速度与离子的速度的数量基本相同。

这说明胶体粒子所带的电量是相当大的。

实验表明，溶胶中加入电解质会使电泳速度降低，直至为零，甚至可改变胶粒的带电符号。

胶体的动电势为：（11）因此只要测出V 和I 及体系的κ和η，就可算出ζ。

η为分散介质的粘度，单位为Pa ·s 。

溶胶的电动电势绝对值只有几十毫伏。

8.3.2 电渗在毛细管的两端施加一定电压时，毛细管中的液体或溶液产生定向移动的现象叫电渗。

电渗的实验装置如图。

液体或溶液中加入电解质会使电渗速度降低，直至为零，甚至可以改变电渗的方向3胶电 泳电 渗8.3.3 流动电势当外力迫使液体或溶液流经毛细管时，在毛细管两端将产生电势差，这个电势差叫流动电势。

用泵输送碳氢化合物时，在流动过程中产生流动电势，高压下易于产生火花。

由于此类液体易燃，固应采取相应的防护措施，如油管接地或加入油溶性的电解质，增加介质的电导等。

8.3.4 沉降电势在重力或离心离力的作用下，分散相粒子在分散介质中迅速沉降而在沉降方向产生的电势差称沉降电势。

储油罐中的油内常含有水滴，水滴的沉降常形成很高的沉降电势，消除的办法是加入有机电解质，以增加介质的电导。

电泳、电渗、流动电势和沉降电势，其电学性质都与固液相之间的相对运动有关，故统称为电动现象。

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。

胶体的基本特征胶体是一种特殊的物质，具有许多独特的特征。

本文将以胶体的基本特征为标题，探讨胶体的相关知识。

胶体的第一个基本特征是其由两个或多个不相溶的物质组成。

这些物质分别是连续相和分散相。

连续相是胶体中占据主导地位的物质，通常是液体。

分散相则是以微小颗粒或小液滴的形式分散在连续相中的物质。

这种双相结构赋予了胶体独特的性质。

胶体的第二个基本特征是其颗粒或液滴的尺寸通常在1纳米到1微米之间。

这种微小的尺寸使得胶体的分散相可以呈现出均匀的分布，并且在光学上表现出散射现象。

这也是为什么我们能够看到许多胶体溶液呈现出浑浊的外观。

胶体的第三个基本特征是分散相的表面具有相当的活性。

这是因为胶体颗粒或液滴的尺寸非常小，表面积相对较大。

这使得胶体颗粒或液滴能够与周围的分子进行接触和反应。

由于表面活性，胶体能够吸附其他物质，形成吸附层。

这种吸附层可以改变胶体的性质，并且在许多应用中发挥重要作用。

胶体的第四个基本特征是其具有流变性质。

流变性是指胶体在外力作用下能够发生形变和流动的特性。

这是由于胶体中分散相之间的相互作用力和连续相的黏性所决定的。

胶体的流变性质使其在许多工业和生物领域具有广泛的应用，例如润滑剂、涂料和生物医学材料等。

胶体的第五个基本特征是其具有光学性质。

由于胶体中分散相的尺寸与光波长相当，所以胶体溶液会发生散射现象。

这种散射会导致胶体呈现出特定的颜色，这也是为什么我们能够看到一些胶体溶液呈现出不同的颜色。

胶体的第六个基本特征是其具有电学性质。

胶体中的分散相通常带有电荷，可以被溶液中的离子吸附，形成电荷层。

这种电荷层的存在导致了胶体粒子之间的静电斥力，从而维持了胶体的稳定性。

这也是为什么胶体溶液可以长时间保持均匀分散状态的原因。

胶体具有由两个或多个不相溶物质组成、微小尺寸、表面活性、流变性、光学性质和电学性质等基本特征。

这些特征使得胶体在许多领域具有重要的应用价值，并且对我们的生活和工业生产有着重要影响。

化学胶体知识点化学胶体是指由两种或两种以上的物质组成的，其中至少有一种是固体的、维持着空间网状结构的分散体系。

在化学胶体中，存在着胶体粒子和连续相之间的相互作用，这种相互作用决定了胶体系统的性质和行为。

化学胶体是一种重要的研究对象，广泛应用于生物医学、材料科学、环境工程等领域。

一、胶体的定义和特点化学胶体是由胶体粒子和连续相组成的分散体系。

胶体粒子的尺寸通常在1到1000纳米之间，介于分子和晶体之间。

胶体粒子可以是固体、液体或气体。

连续相可以是气体、液体或固体。

胶体的特点包括：1. 可见性：胶体粒子的尺寸远大于分子，因此可以通过显微镜观察到。

2. 分散性：胶体粒子在连续相中均匀分散，不易沉积和沉淀。

3. 敏感性：胶体系统对温度、电场、pH值等外界条件的变化非常敏感，会发生相应的变化。

4. 稳定性：胶体粒子之间存在吸引力和排斥力，使得胶体系统能够保持稳定的存在。

二、胶体的分类化学胶体根据胶体粒子的物理状态和连续相的性质可以分为几种不同类型：1. 溶胶：连续相为液体，胶体粒子为液体或固体。

溶胶具有高度的透明性和稳定性，如胶体金溶液、胶体二氧化硅溶液等。

2. 凝胶：连续相为液体，胶体粒子形成了三维网状结构。

凝胶具有固体的形态和流动性，如胶体石墨、胶体二氧化硅凝胶等。

3. 粉体：连续相为气体，胶体粒子为固体。

粉体具有较大的比表面积和较高的吸附性能，如烟雾、粉尘等。

4. 真胶：连续相为液体，胶体粒子为固体。

真胶具有高度的黏性和弹性，如橡胶、明胶等。

5. 气溶胶：连续相为气体，胶体粒子为液体或固体。

气溶胶具有较长的悬浮时间和较大的扩散能力，如大气中的水滴、尘埃等。

三、胶体的性质与应用1. 光学性质：由于胶体粒子的尺寸与可见光波长相当，胶体溶液会呈现出特殊的光学性质，如散射、吸收和折射等。

这些性质使得胶体在光学传感、光学材料等领域有着广泛的应用。

2. 电学性质：由于胶体粒子带有电荷，胶体溶液会呈现出电导性和电泳性等特殊的电学性质。

8.3 胶体的电学性质与胶体的结构胶体物系的主要特征是多相性、高度分散性和热力学不稳定性，粒子有聚结变大而下沉的趋势。

但实际上很多胶体物系可以在相当长的时间内稳定存在而不聚结。

研究表明，这与胶体粒子带电有直接关系，胶体粒子带电是溶胶稳定存在的重要原因。

8.3.1 电泳在外电场影的作用下，胶体粒子在分散介质中定向移动的现象称为电泳。

中性粒子不可能在外电场中定性移动，所以电泳现象的存在，说明胶体粒子是带电的。

电泳的实验装置如图。

胶体粒子的电泳速度与粒子所带电量及外加电势梯度成正比,而与介质粘度及粒子的大小成反比。

胶体粒子要比离子大得多，而实验表明胶体粒子的速度与离子的速度的数量基本相同。

这说明胶体粒子所带的电量是相当大的。

实验表明，溶胶中加入电解质会使电泳速度降低，直至为零，甚至可改变胶粒的带电符号。

胶体的动电势为：（11）因此只要测出V 和I 及体系的κ和η，就可算出ζ。

η为分散介质的粘度，单位为Pa ·s 。

溶胶的电动电势绝对值只有几十毫伏。

8.3.2 电渗在毛细管的两端施加一定电压时，毛细管中的液体或溶液产生定向移动的现象叫电渗。

电渗的实验装置如图。

液体或溶液中加入电解质会使电渗速度降低，直至为零，甚至可以改变电渗的方向3胶电 泳电 渗8.3.3 流动电势当外力迫使液体或溶液流经毛细管时，在毛细管两端将产生电势差，这个电势差叫流动电势。

用泵输送碳氢化合物时，在流动过程中产生流动电势，高压下易于产生火花。

由于此类液体易燃，固应采取相应的防护措施，如油管接地或加入油溶性的电解质，增加介质的电导等。

8.3.4 沉降电势在重力或离心离力的作用下，分散相粒子在分散介质中迅速沉降而在沉降方向产生的电势差称沉降电势。

储油罐中的油内常含有水滴，水滴的沉降常形成很高的沉降电势，消除的办法是加入有机电解质，以增加介质的电导。

电泳、电渗、流动电势和沉降电势，其电学性质都与固液相之间的相对运动有关，故统称为电动现象。

8胶体的电学性质胶体化学胶体与界面化学——轻化工程专业胶体化学3.4胶体的电学性质Electricpropertieofcolloid1.电动现象(1)电泳(electrophorei)在外加电场作用下，胶体粒子在分散介质中定向移动的现象称为电泳(+)(-)胶体化学(2)电渗(electro-omoi)在外加电场作用下，分散介质的定向移动现象称为电渗。

在外加电场作用下，分散相和分散介质的相对移动现象统称为电动现象。

(+)粘土胶体化学2.胶粒的带电特征(1)吸附由于胶粒颗粒度小,具有巨大的表面能,因此有吸附分散介质中的离子,以降低其表面能的趋势。

FajanRule具有与胶粒化学组成相同的离子优先被吸附。

例：AgNO3+KI→AgI+KNO3若AgNO3过量，则AgI胶粒吸附Ag+而带正电若KI过量，则AgI胶粒吸附I-而带负电。

胶体化学(2)电离SiO2溶胶表面水解SiO2+H2O→H2SiO3若溶液显酸性H2SiO3→HSiO2++OHOH-进入溶液，而使胶粒带正电若溶液显碱性H2SiO3→HSiO3++H+H+进入溶液，而使胶粒带负电胶体化学3.胶粒的双电层结构Helmholtz平板电容器理论_+_+_+_+_+_+φ胶体化学Gouy-Chapman扩散双电层模型+++++++++____φζ电势______紧密层扩散层胶体化学Stern扩散双电层模型紧密层(Stern层)+++++++++++------滑移界面(Stern面)---φζ---反号离子溶剂分子扩散层胶体化学扩散双电层模型吸附离子胶粒表面紧密层(离子和溶剂化分子)反号离子扩散层ζ电势：胶粒表面滑移界面处的电势。

胶粒表面热力学电势φ和电动电势(ζ电势)的区别：①发生在不同的部位；②大小不同，一般情况下ζ电势只是热力学电势的一部分，其绝对值小于φ。

胶体化学③φ只取决于被吸附的离子和溶胶中的反号离子的活度,而ζ电势的值还与溶胶中外加电解质有关。

物理化学14章_胶体与大分子溶液一、胶体胶体是一种分散体系，其中分散相的粒子大小在1-100nm之间。

这种分散体系具有一些特殊的性质，例如光学、电学和动力学性质，这使得胶体在许多领域都有广泛的应用。

1、胶体的分类胶体可以根据其分散相的不同分为不同类型的胶体，例如：（1）金属胶体：以金属或金属氧化物为分散相的胶体，如Fe(OH)3、TiO2等。

（2）非金属胶体：以非金属氧化物、硅酸盐、磷酸盐等为分散相的胶体，如SiO2、Al2O3、Na2SiO3等。

（3）有机胶体：以高分子化合物为分散相的胶体，如聚合物、蛋白质、淀粉等。

2、胶体的制备制备胶体的方法有多种，例如：（1）溶解法：将物质溶解在适当的溶剂中，通过控制浓度和温度等条件使物质析出形成胶体。

（2）蒸发法：将溶剂蒸发，使溶质析出形成胶体。

（3）化学反应法：通过化学反应生成胶体粒子。

3、胶体的性质胶体具有一些特殊的性质，例如：（1）光学性质：胶体粒子对光线有散射作用，因此胶体具有丁达尔效应。

（2）电学性质：胶体粒子可以带电，因此胶体具有电泳现象。

（3）动力学性质：胶体粒子由于其大小限制，表现出不同于一般粒子的动力学性质，例如扩散速度较慢、沉降速度较慢等。

二、大分子溶液大分子溶液是一种含有高分子化合物的溶液，其中高分子化合物通常具有较大的分子量。

这种溶液具有一些特殊的性质，例如分子量较大、分子链较长、分子间相互作用较强等。

1、大分子溶液的分类大分子溶液可以根据其组成的不同分为不同类型的溶液，例如：（1）合成高分子溶液：由合成高分子化合物组成的溶液。

（2）天然高分子溶液：由天然高分子化合物组成的溶液，如蛋白质、淀粉、纤维素等。

2、大分子溶液的制备制备大分子溶液的方法有多种，例如：（1）溶解法：将大分子化合物溶解在适当的溶剂中，通过控制浓度和温度等条件使其溶解。

（2）化学反应法：通过化学反应合成大分子化合物并将其溶解在适当的溶剂中。

3、大分子溶液的性质大分子溶液具有一些特殊的性质，例如：（1）粘度：大分子溶液通常具有较高的粘度，这是因为大分子链较长，运动较困难。

胶体化学教案中的胶体的表面电荷与电化学性质胶体是由微粒子组成的一种特殊物质体系，其微粒子的大小介于溶液中溶质分子和悬浮液中颗粒之间。

而胶体的稳定性与胶体粒子表面的电荷密切相关。

本文将介绍胶体的表面电荷特性以及与电化学性质的关系。

一、胶体的表面电荷胶体的表面电荷是指胶体粒子表面的电荷状态。

胶体的表面电荷来自于离子溶质或功能基团在胶体粒子表面上的吸附和解离。

由于表面吸附的离子溶质呈现空间电荷分布，胶体粒子表面形成一个电离层，称为电二重层。

电二重层由两部分组成，一部分是紧贴胶体粒子表面的静电双层，另一部分是周围电解质溶液中的扩散层。

表面电荷的性质可由电位、电动势和电导率等电化学参数来描述。

胶体粒子表面的电势由胶体粒子的电位决定，电位为负则表明表面带负电，电位为正则表明表面带正电。

表面电位的大小与溶液中的离子浓度有关，离子浓度较高时，电位较小；离子浓度较低时，电位较大。

二、胶体的电化学性质1. 电动势胶体溶液中的电动势是描述胶体系统中整体电化学性质的参数。

胶体溶液中存在电离现象，胶体粒子表面带电，导致溶液中存在着电荷偏移，形成电位差。

这种电位差称为胶体溶液的电动势，可通过电位计来测量。

胶体溶液的电动势与胶体粒子表面电荷的性质和溶液中的离子浓度有关。

2. 电泳现象电泳是指胶体粒子在电场中移动的现象。

由于胶体粒子表面带电，当电场施加在胶体溶液中时，胶体粒子会受到电场力的作用而发生电泳运动。

电泳现象的方向和速度与胶体粒子带电性质、电场强度以及溶液中的离子浓度有关。

3. 电位理论电位理论是用来解释胶体表面电荷的理论模型之一。

电位理论认为胶体粒子表面存在一个电离层，电离层中带电离子与胶体粒子表面具有某种形式的静电吸引或排斥作用，从而保持胶体粒子带电性质的稳定。

电位理论对于解释胶体粒子聚集、沉降和胶体溶液的浑浊度等现象具有重要意义。

总结起来，胶体的表面电荷与电化学性质密切相关。

通过胶体溶液的电动势、电泳现象和电位理论等电化学参数，可以揭示胶体粒子表面的特点和胶体溶液中电荷的分布情况。

胶体的性质及其应用文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-胶体的性质及其应用撰稿：顾振海责编：张立［基本目标要求］1．掌握胶体的一些重要性质。

2．了解胶体的一些重要应用。

3．认识物质的性质与物质的聚集状态有关。

［知识讲解］一、胶体的性质及其应用概述1．胶体的性质(1)丁达尔效应光束通过胶体，形成光亮的“通路”的现象叫做丁达尔效应。

(2)布朗运动胶体粒子在分散剂中做不停的、无秩序的运动，这种现象叫做布朗运动。

(3)电泳现象因胶粒带电，在外加电场作用下，胶体粒子在分散剂里向电极(阴极或阳极)做定向移动的现象，叫做电泳。

胶体的电泳具有广泛的实用价值。

2．胶体的应用(1)研发纳米材料。

(2)检验或治疗疾病。

(3)土壤胶体、制作食物等。

3．胶体的聚沉胶体受热或加入电解质或加入带相反电荷胶粒的胶体使胶体粒子聚集成较大颗粒从分散剂里析出的过程叫胶体的聚沉。

二、胶体的性质1．丁达尔效应(胶体的光学性质)(1)产生丁达尔效应，是因为胶体分散质的粒子比溶液中溶质的粒子大，能使光波发生散射(光波偏离原来方向而分散传播)，而溶液分散质的粒子太小，光束通过时不会发生散射。

(2)利用丁达尔效应可以区别溶液和胶体。

2．布朗运动(胶体的动力学性质)(1)产生布朗运动现象，是因为胶体粒子受分散剂分子从各方面撞击、推动，每一瞬间合力的方向、大小不同，所以每一瞬间胶体粒子运动速度和方向都在改变，因而形成不停的、无秩序的运动。

(2)胶体粒子做布朗运动的这种性质是胶体溶液具有稳定性的原因之一。

3．电泳现象(胶体的电学性质)(1)产生电泳现象，是因为胶体的粒子是带电的粒子，所以在电场的作用下，发生了定向运动。

(2)电泳现象证明了胶体的粒子带有电荷；同一种胶体粒子带有相同的电荷，彼此相互排斥，这是胶体稳定的一个主要原因。

(3)胶体粒子带有电荷，一般说来，是由于胶体粒子具有相对较大的表面积，能吸附离子等原因引起的。