胶体的电学性质与胶体的结构
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胶体的结构和特性胶体是一种由两种或多种不同的物质组成的系统,其中一种物质分散在另一种物质中。
胶体通常是由固体粒子或液滴分散在连续相中形成的。
胶体的粒子大小介于分子和颗粒之间,一般为1纳米至1微米。
它具有一系列独特的结构和特性,因此在科学研究和工业应用中具有重要的作用。
胶体的结构主要包括分散相和连续相。
分散相是指分散在连续相中的微小粒子或液滴,而连续相则是分散相周围的介质。
分散相可以是固体、液体或气体,连续相一般是液体。
在胶体中,粒子通过各种相互作用力相互靠近并保持一定的距离。
胶体的特性主要包括以下几个方面:1.分散度:胶体中的粒子通常是非常小的,在经过适当的分散处理后可以均匀地分散在连续相中。
分散度越好,胶体的性质就越稳定。
2.稳定性:胶体的稳定性是指其抵抗粒子或液滴聚集的能力。
在胶体中,各种电荷相互作用、范德华力、表面张力等力之间的平衡影响着胶体的稳定性。
稳定的胶体能够长时间保持分散态,而不易出现相互聚集现象。
3.光学性质:胶体对光的散射和折射具有特殊的性质。
由于胶体中粒子的尺寸与光的波长相当,所以可以发生光的散射现象。
胶体的颜色、透明度和浑浊度等特征与光的相互作用有关。
4.黏度:胶体的黏度是指胶体流动时的阻力大小。
由于胶体中存在粒子之间的相互作用力,所以一般来说,胶体的黏度较高,流动性相对较差。
5.携带性:由于胶体中粒子的小尺寸和稳定性,胶体可以携带其他物质。
胶体的携带性使得它在医药、环境和能源等领域具有广泛的应用前景。
胶体的应用十分广泛。
在医药行业中,胶体被用于药物的输送和缓释系统,提高药物的生物利用度。
在食品工业中,胶体被用作稳定剂和增稠剂,改善食品的质感和稳定性。
在环境科学中,胶体的吸附性能可以用于净化水体和捕捉有害物质。
此外,胶体还广泛应用于电子、能源和化妆品等领域。
总的来说,胶体是一种非常特殊且重要的物质系统,其结构和特性决定了其在科学研究和工业应用中的广泛应用。
胶体的研究和开发对于推动科技进步和解决实际问题具有重要意义。
★胶体的本质特征:分散质微粒的直径在1nm ~ 100nm之间。
胶体是以分散质粒子大小为特征的,它只是物质的一种存在形式,如NaCl溶于水形成溶液,如果分散在酒精中可形成胶体。
可见,同种分散质在不同的分散剂中可以得到不同的分散系。
胶体★胶体结构:一般认为在胶体粒子的中心,是一个由许多分子聚集而成的固体颗粒,叫做胶核。
在胶核的表面常常吸附一层组成类似的、带相同电荷的离子。
当胶核表面吸附了离子而带电后,在它周围的液体中,带相反电性的离子会扩散到胶核附近,并与胶核表面电荷形成扩散双电层。
扩散双电层由两部分构成:(1)吸附层:胶核表面吸附着的离子,由于静电引力,又吸引了一部分带相反电荷的离子(简称反离子),形成吸附层。
(2)扩散层:除吸附层中的反离子外,其余的反离子扩散分布在吸附层的外围。
距离吸附层的界面越远,反离子浓度越小,到了胶核表面电荷影响不到之处,反离子浓度就等于零。
从吸附层界面(图中虚线)到反离子浓度为零的区域叫做扩散层。
吸附层的离子紧挨着胶核,跟胶核吸附得比较牢固,它跟随胶核一起运动。
扩散层跟胶核距离远一些,容易扩散。
通常把胶核和吸附层共同组成的粒子称为胶粒,把胶核、吸附层和扩散层统称为胶团。
★胶体带电的原因:是由于胶体是高分散的多相体系,具有巨大的界面(总表面积),因而有很强的吸附能力。
它能有选择地吸附介质中的某种离子,而形成带电的胶粒。
这里以AgI胶体为例来说明。
包围着AgI胶核的是扩散双电层(吸附层和扩散层),胶核和吸附层构成了胶粒,胶粒和扩散层形成的整体为胶团,在胶团中吸附离子的电荷数与反离子的电荷数相等,因此胶粒是带电的,而整个胶团是电中性的。
式中的m是AgI分子数,m的值常常很大,n的数值比m小得多;(n-x)是包含在吸附层中的反离子数;x为扩散层中的反离子数。
由于胶核对吸附层的吸引能力较强,对扩散层的吸引能力弱,因此在外加电场(如通直流电)作用下,胶团会从吸附层与扩散层之间分裂,形成带电荷的胶粒而发生电泳现象。
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。
胶体的性质及其应用一、分散系1、分散系:一种(或几种)物质以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物。
分散质:被分散成粒子的物质(一般量少)2、分散系组成分散剂:粒子分散在其中的物质(一般量多)物质与水混合时,一般认为是分散剂。
3、分散系分类:、()、。
提问:如何提纯胶体,例:如何除去Fe(OH)3胶体混有少量的氯化铁和氯化氢?二、胶体胶体的本质特征:是分散质粒子直径在~之间(可透过滤纸,不能透过半透膜)(一)胶体的性质1. 丁达尔现象(光学性质)实验:用激光笔垂直照射淀粉胶体,胶体,溶液。
现象:胶体内部存在一条光路而溶液没有。
结论:这种由于胶体微粒对光的散射作用形成的一条光亮的通道的现象叫丁达尔现象。
说明:应用此性质可对溶液和胶体进行区分。
例子:灰尘,提问:能否说一种液体只要有丁达尔效应,就是胶体?2. 布朗运动(动力学性质)引入:胶粒较小而轻,它在水中的运动情况如何实验:将一滴液体放在水中观察现象:胶体扩散解释:胶粒在不同方向受到了水分子撞击的力量大小不同,所以运动方向在每一瞬间都在改变,因而形成无秩序的不停的运动,这种现象叫布朗运动。
例子:花粉放于水中、空气中的灰尘、粉笔灰放于水中3. 电泳(电学性质)实验:将胶体放在U形管中,一端加导电现象:阴极附近颜色加深分析:阴极附近颜色加深→胶粒带正电荷在电场作用下向阴极移动→胶体直径小→表面积大→吸附能力强→只吸附阳离子,因而带正电荷。
结论:电泳:在电场作用下,胶体的微粒在分散剂里向阴极或阳极作定向移动的现象叫电泳。
< 胶粒带电的一般规律>A. 带正电的胶粒:金属氧化物、金属氢氧化物FeO(与陶土的分离)、Fe(OH)3、Al(OH)3B. 带负电的胶粒:金属硫化物、非金属氧化物、硅酸及土壤陶土、H2SiO3 、硫化砷胶粒提问:1、Fe(OH)3胶体带电荷,这一说法对不对,为什么?2、是不是所有胶体都发生电泳?即所有的胶粒都带电荷?(二)胶体的聚沉1. 胶体稳定存在的原因:(1)胶粒小,可被溶剂分子冲击不停地运动,不易下沉或上浮(2)胶粒带同性电荷,同性排斥,不易聚大,因而不下沉或上浮2. 要使胶粒聚沉可采用的方法:(1)加热法:温度升高,胶粒碰撞速率加快,从而使小颗粒成为大颗粒而凝聚。
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。
高一化学胶体知识点胶体是化学领域中的一个重要概念,它在我们日常生活中有着广泛的应用。
本文将介绍高一化学中与胶体相关的知识点,包括胶体的定义、组成、性质以及应用等方面。
1. 胶体的定义胶体是一种介于溶液与悬浮液之间的物质系统。
它由两个或两个以上的物质组成,其中一个物质以微粒或团簇的形式分散在另一个物质中。
2. 胶体的组成胶体由两个主要组成部分构成:分散相和连续相。
分散相是以微粒或团簇的形式分散在连续相中的物质。
分散相可以是固体、液体或气体,而连续相通常是液体。
3. 胶体的性质胶体具有以下几个重要的性质:3.1 分散度:分散相的微粒大小决定了胶体的分散度。
分散度越大,胶体越稳定。
3.2 稳定性:胶体的稳定性取决于分散相与连续相之间的作用力。
常见的稳定剂有电解质、界面活性剂等。
3.3 光学性质:胶体具有散射或吸收光线的能力,因此呈现出独特的颜色。
3.4 过滤性:胶体不容易被普通的过滤器分离,可以通过特殊的方法进行分离和提取。
4. 胶体的分类胶体通常可以根据分散相和连续相的物质性质进行分类。
4.1 溶胶:分散相为固体,连续相为液体的胶体。
溶胶中的微粒尺寸一般小于1纳米。
4.2 凝胶:分散相为固体,连续相为液体的胶体。
凝胶中的微粒尺寸一般大于1纳米。
4.3 乳胶:分散相为液体,连续相为液体的胶体。
乳胶常见于奶、油漆等。
4.4 气溶胶:分散相为液体或固体,连续相为气体的胶体。
气溶胶常见于雾、烟等。
5. 胶体的应用胶体在日常生活和工业中有着广泛的应用。
5.1 食品工业:胶体在食品工业中主要用作乳化剂、稳定剂、增稠剂等。
例如乳制品中的乳胶、酸奶中的乳酸菌等。
5.2 医药领域:胶体在医药领域中常被用作药物的载体、吸附剂等,增加药物的稳定性和吸收性。
5.3 环保领域:胶体可以被用于净化废水、净化空气等。
总结:本文介绍了高一化学中与胶体相关的知识点,包括胶体的定义、组成、性质以及应用等方面。
胶体在我们的日常生活和工业生产中有着重要的地位和应用,了解和掌握胶体的基本知识对于学习和应用化学都有着积极的影响。
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。
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。
化学中胶体知识点总结一、胶体的定义和性质1. 胶体的定义胶体是由两种或多种物质组成的混合物,其中至少有一种物质分散在另一种物质中形成胶体颗粒。
这些颗粒的直径范围在1~1000纳米之间,与溶液中的溶质颗粒直径相当。
2. 胶体的性质(1)悬浮性:胶体颗粒在溶剂中形成悬浮系统,不会很快沉淀下来。
(2)分散性:胶体颗粒的分散程度较高,不容易团聚。
(3)不可过滤性:胶体颗粒的大小与溶质颗粒相近,不容易通过过滤器。
(4)光学性质:胶体颗粒对光有一定的散射和吸收作用,显示出乳白或彩色。
(5)电性质:胶体颗粒可以带电,形成电性胶体。
(6)表面效应:胶体颗粒的表面活性较高,与外界有较强的相互作用。
二、胶体的形成和稳定1. 胶体的形成胶体的形成是由于两种或多种物质之间的相互作用所导致的。
常见的胶体形成方式包括:(1)机械法:通过机械方式混合两种或多种物质而形成的胶体。
(2)凝聚法:由于凝聚或凝聚抑制作用导致的胶体形成。
(3)化学法:由化学反应而形成的胶体,如溶胶凝胶法。
2. 胶体的稳定胶体颗粒在溶液中往往会因为分散力和聚合力的作用而发生团聚,影响胶体的稳定性。
为了稳定胶体颗粒,通常采用以下方法:(1)增加分散剂:通过增加分散剂的使用量来提高胶体颗粒的分散性。
(2)控制电荷:通过改变胶体颗粒的表面电荷来调控其相互作用,从而提高稳定性。
(3)控制溶液条件:通过调节溶液的pH值、温度等条件来影响胶体颗粒的稳定性。
三、胶体的分类1. 根据分散介质的性质,胶体可分为溶胶、凝胶和胶体溶液。
溶胶是指液体中形成的胶体,凝胶是指固体中形成的胶体,胶体溶液是指固体和液体相混合形成的胶体。
2. 根据胶体颗粒的大小,胶体可分为溶胶胶体(颗粒直径小于1纳米)、胶体(颗粒直径1~1000纳米)和胶束(颗粒直径大于1000纳米)。
3. 根据分散相和连续相之间的互作用,胶体可分为溶胶性胶体和胶凝性胶体。
溶胶性胶体是指分散相和连续相间的互作用力比较弱,易于分散;胶凝性胶体是指分散相和连续相间的互作用力比较强,不容易分散。
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。
其中电泳和电渗最为重要。
通过对电泳和电渗现象的研究,可进一步了解胶体粒子的结构,以及外加电解质对溶胶稳定性
的影响。
而电动现象产生的原因,直到建立了双电层理论以后才得到了解释。
8.3.5 胶团的结构
根据双电层理论,就可以设想溶胶的胶团结构。
我们把构成胶粒的分子和原子的聚
集体称为胶核。
一般情况下,胶核具有晶体结构。
胶核不带电。
由于胶核有很大的比表面,
沉降电势
2
流动电势
沉降电势
外电场使固相运动 外力使固液相相对运动而产生电场
故易于在界面上有选择性的吸附某种与胶核有相同的组分而容易建成胶核晶格的那些离子。
由胶核和紧密层所组成的部分称为胶粒。
胶粒带电。
胶粒和扩散层一起称为胶团。
胶团不带电。
在电场中,胶粒向某一电极移动,扩散层内的异电离子向另一极移动,这就是电泳的实质。
以AgI 溶胶为例,当AgNO 3的稀溶液与KI 的稀溶液作用时,就能制得稳定的
AgI 溶胶。
实验表明,胶核由m 个AgI 分子构成,当AgNO 3过量时,它的表面就吸附Ag +,因而可制得带正电的AgI 胶粒;而当KI 过量时,它的表面就吸附I -,因而制得带
负电的AgI 胶粒。
这两种情形的胶团结构可表示为
m 表示胶核中物质的分子数,一般
来说它是一个很大的数目,约为3
10
左右;n 表示胶核所吸附的离子数,
n 的数字要小得多;(n-x )是包含在
紧密层中过剩异电离子数。
教材对胶核的定义同这有点差别。
胶团结构也可用右边图形表示。
第二个例子是硅酸的溶胶。
这种溶胶粒子的电荷不是因吸附离子,而是由于胶核本身的表面层电离而形成的。
胶核表面的SiO 2分子与水分子作用先生成H 2SiO 3,它是弱酸,
K + K +
K +
K + K + K + (AgI)m K +
I - I - I - I - I - I - I - I - K + K + K +
K + K + K +
K + K +
K +
K + K +
K + K + K +
K + K +
K + K + K +
K + K +
K + K +
K +
K +
()
()[]
-
+
-+-33NO NO Ag AgI x x n ,n x m
胶核
胶粒
胶团
紧密层 扩散层
固相
滑动面
()
()[]
+-
+
--K K
I AgI x x n ,n x m
胶核 胶粒 胶团
紧密层
扩
散层
固相
滑
动面
()()[]+-
+--H 2H 2SiO SiO
223
2x x n ,n x m 胶核
胶粒
紧密层 扩散层
固相
滑动面
能按下面方式电离:
H2SiO3=SiO32-+2H+
形成的胶团如图。
8.3.6胶体结构的双电层理论
胶粒与液体介质之间带有电性不同的电荷,因此在固-液界面上形成双电层(double layer)结构。
从粒子表面到本体溶液之间存在着三种电势:
(1)从粒子表面到本体溶液之间的电势称为表面电势或热力学电势,其符号和大小由定位离子所决定。
(2)从斯特恩平面到本体溶液之间的电势称为斯特恩电势;
(3)从粒子的滑动界面到本体溶液之间的电势称为电动电势或ζ电势(zeta potential)。
ζ电势只是斯特恩电势的一部分。
随着外加电解质的不断加入,反电离子进入斯特恩层,使ζ电势改变。
当电解质增加到某一浓度时,ζ电势降为零时,胶粒不带电,称为等电点,使胶体聚沉。
胶体吸附扩散双电层模型。