大学精品课件：第八章-大分子溶液
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第八章完整溶胶ppt课件
(3) 将浓度2 g dm 3转换为体积摩尔浓度，
nW
W
c
V VM V 4πr3L
32
0.018
14π1.3 (10 9)31.3 9 130 6.02 13 203 3
mol
m-3
=cRT=0.018708.314298.16=46.34 Pa
三. 重力沉降与沉降平衡
溶胶粒子在外力场定向移动称沉降
FeO+ +H2O
结构式：[( Fe (OH)3 )mn FeO+ (n-x) Cl– ] xCl–
液态空气 钠
苯
苯
接受管
二．凝聚法
1. 物理凝聚法 2. 化学凝聚法
凡能有沉淀析出的化学反应都可能用来制备相应溶胶
如水解反应制备Fe (OH)3溶胶 FeCl3 +3H2O Fe (OH)3 + 3HCl
二．凝聚法
1. 物理凝聚法 2. 化学凝聚法 3. 改变溶剂法
使溶解度骤变，如 松香在乙醇中：溶 水中：不溶
电磁场 作用
二次光源
散射是溶胶特有的现象
光线
二．光散射定律 Reyleigh公式
I2434V2nn12122nn22222I0
I 散射光强度 粒子浓度(粒子数/体积)
I0 入射光强度 V 单个粒子体积
波长
n1，n2 粒子，介质折光率
二．光散射定律 Reyleigh公式
I2434V2nn12122nn22222I0
四. 光学方法测定粒子大小
1. 超显微镜法 普通显微镜：明视野，分辩率10–7m，无法计数 超显微镜：
四. 光学方法测定粒子大小
1. 超显微镜法 普通显微镜：明视野，分辩率10–7m，无法计数 超显微镜：
第八章 生物产品的萃取和富集
图1 连续错流萃取回收酶的流程图
目的产物的萃取
细胞悬浮液经珠磨机破碎细胞后，与PEG和无机 盐在萃取器中混合，然后进入离心机分相。通过 选择合适的双水相组成，一般使目标蛋白质分配 到上相( PEG相) ，而细胞碎片、核酸、多糖和杂 蛋白等分配到下相(富盐相) 。主要原因有： (1) 核酸和多糖由于其亲水性，易分配到富盐相， 目标蛋白质只有分配到富PEG相才能达到分离目 的。 (2) 下相的高盐浓度易造成蛋白质失活或沉淀，而 PEG对蛋白质有保护作用。 (3) 细胞碎片分配在下相有利于连续式离心机分离， 如在上相易堵塞离心机出口。
第1步萃取后的上相中还含有较多杂蛋白及一些 核酸、多糖和色素(色素因其疏水性分配在上相) 等，可通过加入适量的盐，再次形成PEG/无机盐 体系来进行纯化。目标蛋白质仍留在PEG相中。 在第3步萃取中则将蛋白质转入富盐相，从而将 蛋白质与PEG分离开。但从经济角度考虑，一般 用2步萃取，即在第2步将目标蛋白质转入富盐相。
含水量是反胶团的一个重要参数，决定反胶团物 理性质，决定其大小和每个胶团中所含表面活性 剂的个数。 含水量与表面活性剂的种类、助表面活性剂、水 相中盐的种类和浓度有关。
反胶团体系分类
反胶团制备
相转移法
注射法 溶解法
溶解推动力
A 静电作用： 当溶质所带电荷与表面活性剂相反时,由于静电引 力的作用,溶质易溶于反胶团,溶解率或分配系数 较大,反之,则不能溶解到反胶团相中. B 空间相互作用 盐浓度增大对反胶团相产生脱水效应, 含水率W0 随盐浓度的增大而降低,反胶团直径减小, 空间排 阻作用增大, pro溶解下降.
生物分子的分配系数取决于溶质与双水相系统间 的各种相互作用，其中主要有静电作用、疏水作 用和生物亲和作用等。因此，分配系数是各种相 互作用的和。
胶体与大分子溶液-PPT精选
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2019/12/25
溶胶的制备--电弧法
4.电弧法
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2019/12/25
溶胶的制备--凝聚法
1.化学凝聚法 通过各种化学反应使生成物呈过饱和状态，使
初生成的难溶物微粒结合成胶粒，在少量稳定剂存 在下形成溶胶，这种稳定剂一般是某一过量的反应 物。例如：
胶团的图示式：
胶核 胶粒 胶团
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2019/12/25
胶粒的结构
例2：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓
过量的 AgNO3 作稳定剂 胶团的结构表达式：
[(AgI)m n Ag+ (n-x)NO3–]x+ x NO3–
胶核 |______________________________| |________胶__粒_（__带__正_电__）_____________________|
A.复分解反应制硫化砷溶胶 2H3AsO3（稀）+ 3H2S →As2S3（溶胶）+6H2O
B.水解反应制氢氧化铁溶胶 FeCl3 （稀）+3H2O （热）→ Fe(OH)3 （溶胶）+3HCl
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2019/12/25
溶胶的制备---凝聚法
C.氧化还原反应制备硫溶胶 2H2S(稀）+ SO2(g) → 2H2O +3S (溶胶） Na2S2O3 +2HCl → 2NaCl +H2O +SO2 +S (溶胶）
2019/12/25
胶粒的形状
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
大分子溶液
大分子溶液
在某一pH条件下，生成的-COO-和-NH3+数量 相等，蛋白质分子的净电荷为零，该pH值称为蛋 白质的等电点 。
第七节 大分子电解质溶液
大分子溶液
当大分子电解质溶液较稀时，电离度大，大 分子链上电荷密度增大，链段间的斥力增加，分 子链舒张伸展，溶液黏度迅速上升，这种现象称 为电黏效应。
Physical Chemistry
第十章 大分子溶液
第一节 大分子的结构及平均摩尔质量
大分子溶液
一般将平均摩尔质量大于10 kgmol-1的物质
称为大分子。
天然大分子： 淀粉、蛋白质 、纤维素、核酸等。
人工合成大分子：塑料、合成橡胶、合成纤维等。
第一节 大分子的结构及平均摩尔质量
大分子溶液
多级结构
大分子溶液
即使大分子稀溶液，也不能忽略溶质分子对溶 剂分子的作用。
p实际 p计算
c Π RT Mn
Π实际 Π 计算
第三节 大分子溶液的渗透压
大分子溶液
即使大分子稀溶液，也不能忽略溶质分子对溶 剂分子的作用。
p实际 p计算
Π实际 Π 计算
c 2 Π RT ( A2c ) Mn
大分子溶液
特性黏度：与浓度无关，与大分子的结构、 分子量等有关。
[ ] KM
等有关的经验常数。
K和α是与溶剂、大分子化合物结构、温度
第五节 大分子溶液的流变性
两个经验公式
大分子溶液
lnηr [η] k 2 [η]2 c c
ηsp c
[η] k1[η] c
2
取两条直线截距的平均值作为特性黏度
大分子溶液
πpr t πhρgr t η 8lV 8lV
物理化学大分子溶液课件
h
1
109°28´
大分子化合物链节中键的内旋转
h
2
• 溶胀：大分子化合物吸收溶剂溶 胀,然后再分散进入溶剂,形成溶 液
• 良溶剂：能形成高分子溶液的溶 剂,又称无限溶胀.
• 不良溶剂：只能有限溶胀,不能 形成溶液
h
3
二、大分子化合物的平均摩尔质量
大分子化合物的分子量是不均匀的
摩尔质量 分子数 分子总质量
聚异丁稀 环己烷 303 ~315万
2.6 0.70
聚异丁稀 苯 297 0.1~315万 8.3 0.50
天然橡胶 甲苯 298 4~150万
500 0.67
h
30
大分子电解质溶液
• 大分子电解质是在水溶液中可电离成带 电离子的大分子化合物。
h
31
大分子电解质溶液的电性
• 1高电荷密度：
• 带相同电荷，电荷密度高，分子链上带 电基团相互排斥。
No c1 2c2Fra bibliotekImage cNaCl,外 c2 x c2 c1 1 c1
cNaCl ,内
x
c2
c2
• C1C2 则 CNaCl,外/CNaCl,内 很大 • C2C1 则 CNaCl,外/CNaCl,内1 。均匀分布
h
39
唐南平衡的生物功能
• 唐南平衡是生物体内的常 见现象。生物 细胞膜相当于半透膜，细胞内的大分子 电解质与细胞外的体液处于平衡状态。 保证了一些有重要生理功能的金属离子 在细胞膜内外保持一定的浓度。当细胞 膜外的小分子浓度变化时，唐南平衡能 确保细胞膜内的组成相对不变。
h
45
h
46
习题
• 习题：p354: 2; 3; 7; 9; 11; 12; • p355: 14; 15; 16; 19; 20; 21; 22
《大分子溶液》课件
02
大分子溶液的制备
制备方法
溶解法
将大分子物质溶解于适当的溶剂中，形成均一稳定的溶液。
悬浮法
将大分子物质分散在溶剂中，形成悬浮液。
乳化法
将大分子物质与溶剂混合，通过搅拌或超声波处理形成乳液。
制备过程
准备大分子物质和溶剂
确保大分子物质和溶剂的质量和纯度符合要 求。
调整浓度
根据需要调整大分子溶液的浓度，以达到实 验或应用的要求。
头发护理
大分子溶液用于护发产品中，能够改善头发的弹性和光泽度，减少毛 躁和断裂。
在食品领域的应用
1 2 3
食品添加剂
大分子溶液作为食品添加剂，能够改善食品的口 感、质地和稳定性，如增稠剂、乳化剂和稳定剂 。
营养补充剂
大分子溶液用于制备营养补充剂，如蛋白质粉、 维生素和矿物质补充剂，以提高食品的生物利用 率。
生物材料Байду номын сангаас
大分子溶液在组织工程和再生医学中用作生物材料，如细胞培养基 质和人工器官的构建。
诊断试剂
大分子溶液用于制备诊断试剂，如免疫检测和分子诊断，以提高检 测的灵敏度和特异性。
在化妆品领域的应用
皮肤护理
大分子溶液在护肤品中用作保湿剂和滋润剂，能够改善皮肤的水分 保持和滋润度。
彩妆
大分子溶液用于制备持久性彩妆产品，如口红、眼影和粉底，以提 高产品的持久性和遮盖力。
随着大分子溶液研究的深入， 对其物理化学性质的认识越来 越全面，这为大分子溶液在材 料科学、生命科学等领域的应 用提供了理论基础。
大分子溶液在生物医学领 域的应用
随着生物医学技术的发展，大 分子溶液在药物传递、组织工 程、生物材料等领域的应用越 来越广泛，为生物医学领域的 发展提供了新的思路和方法。
大分子溶液精品讲义
式中常数A2, A3, …称为维里系数. 若浓度很小, 上式可简化为
00-8-1
11
第三节 大分渗子透化压合物的渗透压
Π/ρ B RT(1/M A2ρB )
在恒温下, 若以 /B对B 作图, 应得一直线, 可由该直线的斜
率及截距计算高分子化合物的摩尔质量M和第二维里系数A2.
3.测定范围：1）渗透压法测定大分子摩尔质量的范围是10 ~103kgmol-1, 摩尔质量太小时, 容易通过半透膜, 制膜有困难; 太大时渗透压很低, 测量误差大.
2.溶解：大分子进入溶剂（无限）。例煤油溶橡胶 溶胀可以看成是溶解的第一阶段，溶解是溶胀的继续，
达到完全溶解也就是无限溶胀。溶解一定经过溶胀， 但是溶胀并不一定必然溶解。
00-8-1
9
第二节大分子溶液的基本特征
三.溶解特性：1.无稳定的溶解度：在一定的T、P时
①大分子化合物的溶解度随相对分子质量的增大而减小；分 子量愈大，大分子自身的内聚力愈大，溶解性愈差；
②.链段：独立运动的小单元，链段是由一定数量相互影响 的链节所组成的活动单元。
链段越短，大分子物质柔性越强（链节=链段）；
链段=一个大分子时，则为刚性极限。
00-8-1
3
二.大分子物质的结构特性
C5 C4
4.特性：柔性，具弹性，易变 形；
①大分子长链上链节的内旋转和
C3 C2
链段的热运动，促使其具有明显 的柔顺性（flexibility）。
质均相对分子质量，它是按样品中各种分子所占质量进行统计平
均的，
M m
m1M1 m2 M 2 mi M i m1 m2 mi
mi M i mi
N
00-8-1
11
第三节 大分渗子透化压合物的渗透压
Π/ρ B RT(1/M A2ρB )
在恒温下, 若以 /B对B 作图, 应得一直线, 可由该直线的斜
率及截距计算高分子化合物的摩尔质量M和第二维里系数A2.
3.测定范围：1）渗透压法测定大分子摩尔质量的范围是10 ~103kgmol-1, 摩尔质量太小时, 容易通过半透膜, 制膜有困难; 太大时渗透压很低, 测量误差大.
2.溶解：大分子进入溶剂（无限）。例煤油溶橡胶 溶胀可以看成是溶解的第一阶段，溶解是溶胀的继续，
达到完全溶解也就是无限溶胀。溶解一定经过溶胀， 但是溶胀并不一定必然溶解。
00-8-1
9
第二节大分子溶液的基本特征
三.溶解特性：1.无稳定的溶解度：在一定的T、P时
①大分子化合物的溶解度随相对分子质量的增大而减小；分 子量愈大，大分子自身的内聚力愈大，溶解性愈差；
②.链段：独立运动的小单元，链段是由一定数量相互影响 的链节所组成的活动单元。
链段越短，大分子物质柔性越强（链节=链段）；
链段=一个大分子时，则为刚性极限。
00-8-1
3
二.大分子物质的结构特性
C5 C4
4.特性：柔性，具弹性，易变 形；
①大分子长链上链节的内旋转和
C3 C2
链段的热运动，促使其具有明显 的柔顺性（flexibility）。
质均相对分子质量，它是按样品中各种分子所占质量进行统计平
均的，
M m
m1M1 m2 M 2 mi M i m1 m2 mi
mi M i mi
N
中国药科大学物理化学课件 徐开俊老师 大分子溶液
第十节 大分子化合物平均摩尔质量的测定
? 大分子化合物的分子量能影响其溶液的 物理化学性质，有时还能影响其在体内 的代谢，是极其重要的参数。测定方法 也很多，但各种方法测出的数值其统计 意义是不同的。常用的有渗透压法，粘 度法，沉降法等。
测量方法和分子量的统计意义的关系
分子量
测量方法
Mn
? N B M B 冰点降底、沸点升高、
溶液类型 性质
憎ห้องสมุดไป่ตู้溶胶
胶粒大小
1~100nm
分散相存在单元 多分子组成的胶
粒
能否透过半透膜
不能
是否热力学稳定体 系
不是
丁铎尔效应
强
粘度
小，与介质相似
对外加电解质
敏感
聚沉后再加分散介 质
不可逆
大分子溶 液
1~100nm
单分子
不能
是
微弱 大
不太敏感
可逆
小分子溶液
<1nm 单分子
能 是 微弱 小 不敏感 可逆
? NB
渗透压、端基分析
Mw
?N
B
M
2 B
? NBM B
MZ
?N
B
M
3 B
?N
B
M
2 B
M?
?
??
NBM
?
B
?1
?1/? ?
? ? NBM B ?
光散谢 超离心 粘度法
一、渗透压法
渗透压和浓度的关系： ? ? RT
cM
Virial Formular :
?
c
?
RT ( 1 M
?
A2c ?
A3c ?
???)
物理化学大分子溶液ppt
大分子溶液
对稀溶液
Kc 1 Rq = M + 2 A2c
二、光散射法测定大分子的分子质量
大分子溶液
通常总是在θ=90°测定散射光强度，故上式又
可写成
Kc 1
R90o
= M
+ 2 A2c
在不同浓度下测定R90°，以Kc／R90°对c作图得一直 线，外推至c=0处，其截距为1／M，即可求得大分子的分
子质量。
一、涨落现象与光散射
大分子溶液
常数
Rayleigh比
Kc
( ) Rq = 1 ¶P
RT
¶c
式中Rθ称为Rayleigh比，代表散射光对入射光的相对强度， 是光散射实验中最重要的测量参数。
K是把溶液的光学性质和其他常数合并成的一个常数。
二、光散射法测定大分子的分子质量
用光散射法可以测定质均摩尔质量
大分子溶液
用粘度法测定的摩尔质量称为粘均摩尔质量。它的定义是
1
1
M
η
N
B
M
( B
1)
N B MB
mB
M
B
mB
用粘度法测得的平均摩尔质量为粘均摩尔质量
第二节 大分子的溶解特征 及在溶液中的形态
一、大分子的溶解特征
先溶胀后溶解
大分子溶液
线型大分子
无限溶胀 良溶剂
均匀的溶液
有限溶胀
体型大分子具有三维
由于聚合过程中，每个分子的聚合程度可以不一样，所以 聚合物的摩尔质量只能是一个平均值。而且，测定和平均的方法 不同，得到的平均摩尔质量也不同。常用有4种平均方法，因而
有四种表示法：
数均摩尔质量
Mn
质均摩尔质量
第八章 大分子化合物
第一节 大分子化合物
一、大分子化合物 定义：又可称为高分子化合物，它是指分子大小在1－100
mm，相对分子量高达几千到几百万的高聚物。
分类：
天然大分子化合物
如：天然橡胶、蛋白质、 淀粉、纤维素等。 如：塑料、有机玻璃、 腈纶等。
合成大分子化合物
湖南中医药大学物理化学教学课件
大分子溶液与溶胶的性质比较
第三节 大分子电解质溶液
二、大分子电解质溶液的电性
高电荷密度 稳定性 高度水化
pH对蛋白质电荷的影响 等电点：蛋白质分子中，－NH3+与－COO－数目相等时 溶液的pH
pH大于等电点，蛋白质带负电；反之亦然。
电泳现象 分离提纯蛋白质
湖南中医药大学物理化学教学课件
第三节 大分子电解质溶液
1/
大分子化合物的分散性
MZ Mm
或
Mm Mn
湖南中医药大学物理化学教学课件
第一节 大分子化合物
mol 例题一： 有一聚合物样品，其中摩尔质量为10.0 kg· －1的分 子有10摩尔，摩尔质量为100 kg· －1的分子有5mol， mol
则其 Mn和 Mm分别为多少？
解：
Mn N1M 1 N 2 M 2 N1 N 2 10 10 5 100 10 5
湖南中医药大学物理化学教学课件
第三节 大分子电解质溶液
例题二： 298K时，某高分子电解质NaR的浓度为0.1mol/L，将其置于半透
膜内，膜外放置NaCl水溶液，浓度为0.2mol/L，计算Donnan平衡 后，膜两边离子的浓度分布和渗透压。
解：Donnan平衡后
Na＋ （0.1+x）mol/L R－ 0.1mol/L
一、大分子化合物 定义：又可称为高分子化合物，它是指分子大小在1－100
mm，相对分子量高达几千到几百万的高聚物。
分类：
天然大分子化合物
如：天然橡胶、蛋白质、 淀粉、纤维素等。 如：塑料、有机玻璃、 腈纶等。
合成大分子化合物
湖南中医药大学物理化学教学课件
大分子溶液与溶胶的性质比较
第三节 大分子电解质溶液
二、大分子电解质溶液的电性
高电荷密度 稳定性 高度水化
pH对蛋白质电荷的影响 等电点：蛋白质分子中，－NH3+与－COO－数目相等时 溶液的pH
pH大于等电点，蛋白质带负电；反之亦然。
电泳现象 分离提纯蛋白质
湖南中医药大学物理化学教学课件
第三节 大分子电解质溶液
1/
大分子化合物的分散性
MZ Mm
或
Mm Mn
湖南中医药大学物理化学教学课件
第一节 大分子化合物
mol 例题一： 有一聚合物样品，其中摩尔质量为10.0 kg· －1的分 子有10摩尔，摩尔质量为100 kg· －1的分子有5mol， mol
则其 Mn和 Mm分别为多少？
解：
Mn N1M 1 N 2 M 2 N1 N 2 10 10 5 100 10 5
湖南中医药大学物理化学教学课件
第三节 大分子电解质溶液
例题二： 298K时，某高分子电解质NaR的浓度为0.1mol/L，将其置于半透
膜内，膜外放置NaCl水溶液，浓度为0.2mol/L，计算Donnan平衡 后，膜两边离子的浓度分布和渗透压。
解：Donnan平衡后
Na＋ （0.1+x）mol/L R－ 0.1mol/L
胶体分散体系和大分子溶液PPT
勤奋 严谨 求实 创新
2021/1/26
10.1 胶体及其基本特性
分散相与分散介质 分散体系分类
（1）按分散相粒子的大小分类 （2）按分散相和介质的聚集状态分类 （3）按胶体溶液的稳定性分类
憎液溶胶的特性 胶粒的结构 胶粒的形状
勤奋 严谨 求实 创新
2021/1/26
分散相与分散介质
把一种或几种物 质分散在另一种物质 中就构成分散体系。 其中，被分散的物质 称为分散相 （dispersed phase）， 另一种物质称为分散 介质（dispersing medium)。
过量的 KI 作稳定剂
胶团的结构表达式 ：
[(AgI)m n I – (n-x)K+]x– xK+
胶核
|________________________|
|___胶__粒_（__带__负_电__）___________________| 胶团（电中性）
胶团的图示式：
胶核 胶粒 胶团
勤奋 严谨 求实 创新
（3）按胶体溶液的稳定性分类
1.憎液溶胶 半径在1 nm~100 nm之间的难溶物固体粒子 分散在液体介质中，有很大的相界面，易聚沉，是 热力学上的不稳定体系。 一旦将介质蒸发掉，再加入介质就无法再形成 溶胶，是 一个不可逆体系，如氢氧化铁溶胶、碘 化银溶胶等。 这是胶体分散体系中主要研究的内容。
勤奋 严谨 求实 创新
2021/1/26
（2）按分散相和介质聚集状态分类
2.固溶胶 将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为
不同状态时，则形成不同的固溶胶：
A.固-固溶胶 如有色玻璃，不完全互溶的合金
B.固-液溶胶 C.固-气溶胶
如珍珠，某些宝石 如泡沫塑料，沸石分子筛
2021/1/26
10.1 胶体及其基本特性
分散相与分散介质 分散体系分类
（1）按分散相粒子的大小分类 （2）按分散相和介质的聚集状态分类 （3）按胶体溶液的稳定性分类
憎液溶胶的特性 胶粒的结构 胶粒的形状
勤奋 严谨 求实 创新
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分散相与分散介质
把一种或几种物 质分散在另一种物质 中就构成分散体系。 其中，被分散的物质 称为分散相 （dispersed phase）， 另一种物质称为分散 介质（dispersing medium)。
过量的 KI 作稳定剂
胶团的结构表达式 ：
[(AgI)m n I – (n-x)K+]x– xK+
胶核
|________________________|
|___胶__粒_（__带__负_电__）___________________| 胶团（电中性）
胶团的图示式：
胶核 胶粒 胶团
勤奋 严谨 求实 创新
（3）按胶体溶液的稳定性分类
1.憎液溶胶 半径在1 nm~100 nm之间的难溶物固体粒子 分散在液体介质中，有很大的相界面，易聚沉，是 热力学上的不稳定体系。 一旦将介质蒸发掉，再加入介质就无法再形成 溶胶，是 一个不可逆体系，如氢氧化铁溶胶、碘 化银溶胶等。 这是胶体分散体系中主要研究的内容。
勤奋 严谨 求实 创新
2021/1/26
（2）按分散相和介质聚集状态分类
2.固溶胶 将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为
不同状态时，则形成不同的固溶胶：
A.固-固溶胶 如有色玻璃，不完全互溶的合金
B.固-液溶胶 C.固-气溶胶
如珍珠，某些宝石 如泡沫塑料，沸石分子筛
大分子溶液专题知识讲座
体型大分子具有 三维网状构造
有限溶胀 良溶剂
两相平衡状态 只溶胀不溶解
10
二、溶剂旳选择
极性相近原则 溶度参数δ近似原则
Δδ＝0 Δδ＜1.5 Δδ＞1.5
互溶形成理想溶液 溶解过程方能进行 难溶或不能溶解
溶剂化原则
匹配（亲电、亲核；强度）
考虑使用目旳
11
三、大分子在溶液中旳形态
无规线团 链
折叠链
27
三、大分子电解质溶液旳Donnan平衡
Donnan平衡 大分子电解质溶液中除了有不能经过半透膜旳大分子离
子外，还有能够经过半透膜但又受大分子离子影响旳小离 子。在测定大分子电解质溶液旳渗透压时，因为离子分布 旳不平衡会造成额外旳渗透压，影响大分子摩尔质量旳测 定，称之为Donnan效应，要设法消除。
c
1.0
sp
c
lnr
c
0.1 0.3 0.5 0.7
c/(kg ·m-3)
21
第七节 大分子电解质溶液
一、大分子电解质溶液概述
阳离子型
按大分子电解质分子 链上所带基团旳属性
阴离子型
两性型
按大分子电解 质分子构造
刚性大分子电解质 柔顺性大分子电解质
22
大分子电解质溶液旳电学性质： (1) 高电荷密度和高度水化 (2) 大分子电解质溶液旳电粘效应
Mz
粘均摩尔质量
Mη
5
1. 数均摩尔质量Mn
大分子各组分旳分子数分别为N1，N2，…, NB，相应旳 摩尔质量为M1，M2，…，MB：
Mn
N1M1 N2M 2 NBM B N1 N2 NB
NBM B NB
数均摩尔质量能够用端基分析法和渗透压法测定。
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大 分
分散相大小
10-7~10-9m
子 溶
扩散速度
慢
液
半透膜
不能透过
和 溶
分散体系
单相体系
胶 与溶剂亲和力
大
性 质
热力学稳定性
的
渗透压
比 较
粘度
稳定 大 大
外加电解质
不敏感
溶胶 10-7~10-9m
慢 不能透过 多相体系
小 不稳定
小 小 敏感
1.具有多级分散性
大分子溶液
大分子化合物的摩尔质量是指统计的平均分子量
500 0.67
[]的求法 大分子溶液
lnr
c
ln(1 sp )
c
sp
c
(1
1 2
sp
12
3 sp
)
c→0时略去高次项：lim lnr lim sp []
c0 c
c0 c
稀、线性
sp
c
[ ] k1[ ]2 c
lnr
c
稀溶液：
RT
c kg m3 M
大 Virial Formular:
分 子 溶
c
RT ( 1 M
A2c
A3c 2
)
液
略去高次项：
1
RT
c
RT ( M
A2c)
M
A2 RTc
大分子溶液
1
cRT M A2c
cRT
截距 → Mn
c
二、粘度法 大分子溶液
测量方法和分子量的统计意大义分子的溶液关系
分子量
统计意义
测量方法
Mn
NBMB NB
冰点降底、沸点升高、 渗透压、端基分析
Mm MZ
N
B
M
2 B
NBMB
N
B
M
3 B
N
B
M
2 B
光散谢 超离心
M
N
B
M
B
1
1/
NB MB
粘度法
一、渗透压法大分子溶液
大分子溶液
聚合物 溶剂 T
M
k
聚苯乙稀 苯 298 3.2~130万 1.03×10-4 0.74
聚苯乙稀 甲基乙 298 0.25~170万 3.9 0.58 基丙酮
聚异丁稀 环己烷 303 ~315万
2.6 0.70
聚异丁稀 苯 297 0.1~315万 8.3 0.50
天然橡胶 甲苯 298 4~150万
大分子(macromolecule)化合物：通常指摩
定义 尔质量MB在1 ~ 104 kg/mol、线尺寸在1 ~
1000 nm间的分子。
分类
天然大分子：天然橡胶、淀粉、核酸、纤维素 天然大分子溶液：血液、体液、疫苗 合成大分子：塑料、橡胶、尼龙 合成大分子溶液：增溶剂、乳化剂、增稠剂
特性
大分子溶液
带相同电荷，电荷密度高，分子链上带 电基团相互排斥。
“电缩”水化层和疏水水化层，使大分 子电解质稳定。 对电解质很敏感：加入酸、碱、盐或改变 pH能使大分子电解质分子链电性抵消
（1）pH对水溶液中蛋白质电荷的影响
（2）蛋白质电荷的电泳
大分子溶液
（1）pH对水溶液中蛋白质电荷的影响
n
n3
n1
M1 M3
M
大分子溶液
Mm Mn
n
Mn Mm MZ
M
1. 具有多级分散性
大分子溶液
2. 结构和形状复杂，具有柔顺性
链段
109°28 ´
1. 主链结构 2. 取代基：极性 3. 交联 4. 温度 5. 溶剂
大分子化合物链节中键的内旋转
大分子溶液
3.大分子的溶解特征
8.5 溶胶的电性质高分子溶8.10液高分子溶液的流变性
8.6 溶胶的稳定性和聚 沉作用
主讲：阮秀琴
大分子溶液
大分子溶液部分
§8.7 大分子溶液的结构特点和溶解特性 §8.8 大分子化合物平均摩尔质量的测定 §8.9 大分子电解质溶液 §8.10 高分子溶液的流变性
§8.7大分子溶液的结构特大点分子和溶液溶液特性
[ ] k2[ ]2 c
大分子溶液
sp / c
[] = kM
[]
lnr
c
c
sp
c
与
ln r
c
对c的关系
§8.9 大分子电解大质分子溶溶液液
定义
一、分类
阳离子型：血红素 阴离子型：CMCNa 两性型:明胶、蛋白质
二、大分子电解质溶液的大电分子学溶液性质
高电荷密度、高度水化
摩尔质量 M1 M2 … MB
物质的量 分子总质量
n1
m1
n2
m2
…
…
nB
mB
m1M1 m2M2
mBMB
大分子溶液
【大分子化合物的平均摩尔质量】
1.数均摩尔质量：
Mn
n1M1 n2M2 nB MB n1 n2 nB
nB MB nB
1. 相对粘度(relative viscosity): r=solution/solvent
2. 增比粘度(specific viscosity): sp=(solution- solvent )/solvent= r-1
3. 比浓粘度(reduced viscosity): c=sp/c 单位： 浓度-1
大分子溶液
先溶胀后溶解
溶胀
线型大分子
无限溶胀 良溶剂
均匀的溶液
有限溶胀 体型大分子具有三维
网状结构
良溶剂
两相平衡状态
只溶胀不溶解
§8.8大分子化合物平均摩大尔分子质溶液量的测定
大分子化合物的分子量能影响其溶液的物 理化学性质，有时还能影响其在体内的代谢， 是极其重要的参数。测定方法也很多，但各 种方法测出的数值其统计意义是不同的。常 用的有渗透压法，粘度法，沉降法等。
4.特性粘度(intrinsic viscosity): or 结构黏度
[ ] lim sp
co c
特性粘度和分子量的大关分子系溶液
Standinger formular:
[] = kM
----K and are constant =0.5~1.0 :良溶剂1.0，不良溶剂为0.5。
NBMB NB
2.质量摩尔质量：
Mm
m1M1 m2 M2 mB MB m1 m2 mB
mB MB mB
N
B
M
2
B
NBMB
3.Z均摩尔质量：
MZ
(mBMB )MB (mBMB )
N
B
M
3
B
N
B
M
2 B
大分子溶液
目录
8.1 分散系的分类及胶
8.7 大第分子八溶章液的结构
Hale Waihona Puke M体ic的e基ll本e特s 性第& 八章 胶 体特点和溶液特性
胶体分散系 8m.2ac溶r胶om的制ol备ec与u净le化
8.3 胶so体l的ut动io力n学性质
8.4 溶胶的光学性质
8.8 大分子化合物平均 摩尔质量的测定
8.9 大分子电解质溶液