物理化学-胶体化学解析
- 格式:ppt
- 大小:718.00 KB
- 文档页数:11
1.胶体的定义及分类胶体(Colloid)又称胶状分散体(colloidal dispersion)是一种较均匀混合物,在胶体中含有两种不同状态的物质,一种分散相,另一种连续相。
分散质的一部分是由微小的粒子或液滴所组成,分散质粒子直径在1~100nm之间的分散系是胶体;胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系,这是一种高度分散的多相不均匀体系。
按照分散剂状态不同分为:气溶胶——以气体作为分散剂的分散体系。
其分散质可以是液态或固态。
(如烟、雾等)液溶胶——以液体作为分散剂的分散体系。
其分散质可以是气态、液态或固态。
(如Fe(OH)3胶体)固溶胶——以固体作为分散剂的分散体系。
其分散质可以是气态、液态或固态。
(如有色玻璃、烟水晶)按分散质的不同可分为:粒子胶体、分子胶体。
如:烟,云,雾是气溶胶,烟水晶,有色玻璃、水晶是固溶胶,蛋白溶液,淀粉溶液是液溶胶;淀粉胶体,蛋白质胶体是分子胶体,土壤是粒子胶体。
2.胶体的不同表征方式胶体分散体系分为单分散体系和多分散体系。
单分散系表征可以用分散度、比表面积法(不规则形状包括单参数法,双参数法和多参数法)多分散体系可以用列表法、作图法,如粒子分布图,粒子累计分布图。
用激光粒度分析仪测定。
胶体的稳定性一般用zeta电位来表征。
zeta电位为正,则胶粒带正电荷,zeta电位为负,则胶粒带负电荷。
zeta电位绝对值越高,稳定性越好,分散度越好,一般绝对值>30mV说明分散程度很好。
胶体的流变性表征—黏度。
可用毛细管黏度计,转筒黏度计测定。
3.有两种利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器;比色计和浊度仪,分别说明它们的检测原理比色计它是一种测量材料彩色特征的仪器。
比色计主要用途是对所测材料的颜色、色调、色值进行测定及分析。
工作原理:仪器自身带有一套从淡色到深色,分为红黄蓝三个颜色系列的标准滤色片。
仪器的工作原理是基于颜色相减混合匹配原理。
罗维朋比色计目镜筒的光学系统将光线折射成90°并将观察视场分成可同时观察的左右两个部分,其中一部分是观察样品色的视场;另一部分是观察参比色(即罗维朋色度单位标准滤色片)的视场。
生物胶体的物理化学性质及其应用胶体是介于溶液和悬浮液之间的一种分散体系,它的特殊性质使得它在工业生产和科学研究中得到广泛应用。
生物胶体作为一种特殊的胶体,它的物理化学性质和应用也具有独特性。
本文将从生物胶体的基本概念入手,论述其物理化学性质及其应用。
一、生物胶体的基本概念生物胶体是指由生物高分子在水相中形成的胶体。
这些高分子通常是蛋白质、多糖和核酸等。
与其他胶体相比,生物胶体具有一些特殊的物理化学性质:(1)生物胶体具有较高的分子量。
生物高分子的分子量通常在百万量级以上,因此生物胶体的分子量也很大。
(2)生物胶体具有强烈的水合作用。
生物高分子中的许多官能团能与水分子形成氢键和离子键,从而使得生物胶体具有强烈的水合作用。
(3)生物胶体具有较高的黏滞度。
由于生物高分子的分子量很大,因此生物胶体通常具有较高的黏滞度,这也是生物胶体在实际应用中的一个重要问题。
二、生物胶体的物理化学性质生物胶体的物理化学性质包括以下几个方面:(1)溶胀性生物胶体的溶胀性是指在不同温度、pH值和离子强度等条件下,生物胶体对溶剂的吸水能力。
生物胶体的溶胀性与生物高分子的结构和特性密切相关。
例如,酸性多糖的溶胀性受到pH值的影响较大。
(2)凝胶性生物胶体在一定条件下能够形成凝胶。
凝胶是由一些高分子链交联而成的三维聚合物网络。
这种结构赋予了生物凝胶一些特殊的物理化学性质,如黏弹性和过滤性。
(3)表面活性生物胶体在水/油界面处会表现出一些特殊的表面活性,如乳化和稳定液滴的能力。
这些表面活性与蛋白质和多糖的表面结构和电荷密切相关。
(4)生物胶体的黏滞度生物胶体的黏滞度是指流体通过生物胶体时所遇到的阻力。
生物胶体的黏滞度随分子量和溶液浓度的增加而增加。
此外,温度、pH值和离子强度等因素也会影响生物胶体的黏滞度。
三、生物胶体的应用生物胶体在医药、食品、化妆品等领域都有广泛应用。
(1)医药领域生物胶体在医药领域有着重要的应用。
例如,血浆蛋白是一种生物胶体,它在体内起到了运输和调节物质浓度的作用。
第12章胶体化学12.1 复习笔记分散系统:把一种或几种物质分散在一种介质中构成的系统称为分散系统,包括分散相和分散介质。
分散相:被分散的物质。
分散介质:分散系统中呈连续分布的物质。
根据分散相粒子的大小,将分散系统分为三类:①真溶液(被分散物质以分子、原子或离子即质点直径d<1nm形式均匀分散,不存在相界面);②胶体系统(分散相粒子直径d 介于1~1000nm之间);③粗分散系统(分散相粒子直径d>1000nm,包括悬浮液、乳状液等,存在明显的相界面)。
一、胶体系统分散相粒子粒径d在1~1000nm范围之间的高度分散系统称为胶体系统。
可分溶胶(分散相为由许多原子或分子组成的有界面的粒子,热力学不稳定系统)、高分子溶液(分散相是没有相界面的大分子,均相热力学稳定系统)和缔合胶体(分散相是由表面活性剂缔合形成的胶束)。
特点:可发生光散射;胶体粒扩散速率慢;不能透过半透膜;具有较高的渗透压;高度分散性。
二、溶胶的光学性质 在暗室中当将点光源发出的一束经聚集的光照射到胶体系统时,在垂直于入射光的方向上可观察到一个发亮的光锥,此现象称为丁铎尔效应。
丁铎尔效应是胶体粒子粒径小于可见光的波长而发生光的散射的结果。
单位体积液溶胶的散射光强度I 可由瑞利公式计算()2222200422209π1cos 2λ2V C n n I αI l n n ⎛⎫-=+ ⎪+⎝⎭式中:I 0及λ表示入射光的强度与波长;n 及n 0分别为分散相及分散介质的折射率;α为散射角,即观察方向与入射光之间的夹角;V 为单个分散相粒子的体积;C 为分散相的数浓度即单位体积中的粒子数;l 为观察者与散射中心的距离。
此式适用于粒子尺寸远小于入射光波长时,可将粒子看成点光源;粒子不导电;粒子相距较远,不考虑各粒子散射光之间的相互干涉。
由公式可知:(1)单位体积的散射光强度与每个粒子体积的平方成正比;(2)散射光强度与入射光波长的4次方成反比,即波长愈短其散射光愈强;(3)分散相与介质的折射率相差愈大,散射光愈强;(4)散射光强度与粒子的数浓度成正比。