[理学]第三章 胶体溶液及表面现象
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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(。
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、。
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。
胶体表面化学胶体表面化学是研究胶体溶液中表面现象的一门学科。
胶体溶液由两种或两种以上的物质组成,其中一种物质以微粒形式分散在另一种物质中,形成胶体颗粒。
胶体溶液的特点是颗粒的尺寸介于溶液和悬浮液之间,具有较大的比表面积。
胶体表面化学研究的是胶体颗粒表面的性质和胶体溶液中发生的表面现象。
在胶体溶液中,胶体颗粒表面与溶液之间存在着相互作用,这些相互作用决定了胶体溶液的稳定性和性质。
胶体表面化学主要研究以下几个方面的内容。
一、胶体颗粒的表面性质:胶体颗粒表面的性质对胶体溶液的稳定性和流变性质具有重要影响。
胶体颗粒表面的电荷、化学性质和吸附层的形成与胶体溶液的性质息息相关。
例如,胶体颗粒表面的电荷会影响胶体颗粒之间的静电排斥力,进而影响胶体溶液的稳定性。
胶体颗粒表面的化学性质决定了胶体颗粒与其他物质的相互作用,如溶剂的吸附和溶质的吸附等。
二、胶体溶液中的界面活性剂:界面活性剂是一类能够在液体表面降低表面张力并形成胶体的物质。
在胶体溶液中,界面活性剂常用于调控胶体颗粒的表面性质和胶体溶液的稳定性。
界面活性剂分子在胶体颗粒表面吸附形成吸附层,可以改变胶体颗粒之间的相互作用力,使胶体溶液更加稳定。
此外,界面活性剂还可以通过胶体颗粒表面的电荷调控胶体溶液的流变性质,如黏度和流动性等。
三、胶体溶液中的胶束:胶束是由界面活性剂分子在溶液中自组装形成的一种微观结构。
在胶体溶液中,当界面活性剂的浓度超过临界胶束浓度时,界面活性剂分子会自发地聚集形成胶束。
胶束是由亲水头基团和疏水尾基团组成,可以在溶液中稳定分散的胶体颗粒。
胶束的形成对于胶体溶液的稳定性和流变性质具有重要影响。
四、胶体溶液中的胶体凝聚:胶体溶液中的胶体颗粒由于表面相互作用力的存在,会发生凝聚现象。
胶体凝聚是指胶体颗粒之间的相互吸引作用导致胶体颗粒的聚集和沉降。
胶体凝聚的程度取决于胶体颗粒的表面性质、溶液的物理化学条件以及其他添加剂的存在。
胶体凝聚对于胶体溶液的稳定性具有负面影响,会导致胶体溶液失去分散性和流动性。
胶体与表面化学原理在实际中的应用李猛钱楠高云飞徐州医学院药学院11药物制剂班摘要胶体与表面化学虽然原属物理化学的一个分支,却是物理化学的一个重要组成部分,是一门应用性极强的学科,它所研究的领域涉及到化学、物理学、材料科学、环境科学、生物化学等,是诸学科的交叉和重叠。
因此,它的应用领域是极其广泛的。
本文将对交替于表面化学的原理作初步的探讨并列举胶体与表面化学在制药工程以及其他领域的应用。
关键词胶体与界面分散体系医药应用引言研究分散体系(除小分子分散体系以外的胶体分散体系和一般粗分散体系)和界面现象的物理化学分支学科。
胶体和表面化学的研究和应用,实际上可追溯到远古时代。
如中国史前时期陶器的制造;4000年以前巴比伦楔形文字碑文中有关油膜(不溶单分子膜)的记载;肥皂以及皂角一类天然表面活性剂(洗涤剂)的应用;毛细现象的研究等等。
但作为一种科学,直到20世纪才得到具有本身特色的迅速发展。
1 胶体早在1861年,英国化学家T.格雷姆(Graham)在研究不同物质水中的扩散速度时发现有两类物质,他把扩散速度慢的、不易结晶的、易成粘稠状的一类物质称为胶体(colloid),而把扩散速度快的、易结晶的、不易成粘稠状的一类物质称为晶体(crystal)。
在胶体体系中,胶体质点成为一个相,周围的介质为另一相。
此种质点分布于介质中的体系称为分散体系:胶体质点分散于介质中的体系即为胶体分散体系,可分为3种基本类型:憎液溶胶(lyophobic colloid),简称溶胶(sol)、亲液胶体(lyophilic colloid)和缔合溶胶(association colloid)。
下表列举了几类溶胶的实例。
胶体研究的许多结果可以应用于高分子体系,从而大大推动了高分子的研究,高分子化学的部分领域也就归入胶体化学的范畴。
经典的胶体体系是热力学不稳定体系,是一相(质点)分布在另一相(介质)中的多相分散体系;而高分子质点分散在介质中的这种胶体体系却是热力学稳定的体系,是均相溶液,即高分子溶于溶剂而形成的溶液。