物理化学课件---第十章胶体分散系统资料

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2020/8/23
分散系统分类
根据分散相颗粒大小，分散系统可分为三类：
真溶液： d 1nm 胶体系统： 1nm d 1000nm 粗分散系统： d 1000nm
根据分散相和分散介质聚集状态不同，分散系统 可分为气溶胶、液溶胶、固溶胶等。
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如图所示，在CDFE 的桶内盛溶胶，在某一 截面AB两侧溶胶浓度不 同，C1>C2；可以观察到 胶粒从C1区向C2区迁移 的现象。
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2020/8/23
3. 沉降与沉降平衡
分散相粒子受力情况分析：
一方面是重力场的作用，它力图把粒子拉向容器 的底部，使之发生沉降。
另一方面当沉降作用使底部粒子数密度高于上部 时，由数密度差引起的扩散作用使粒子均匀分布。
第十章 胶体化学(Colloid Chemistry)
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2020/8/23
分散系统（dispersion system）
一种或几种物质分散在另一种物质中就构成 分散系统；被分散的物质称为分散相，另一种物质 称为分散介质。
分散相总是不连续的，又称为不连续相或内相； 分散介质一般都是连续的，又称为连续相或外相。
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2020/8/23
胶体系统 (1nm < d<1000nm)
(1)溶胶：分散相不溶于分散介质，有很大相 界面，是热力学不稳定系统。(憎液溶胶)
胶
(2)高分子溶液: 高分子以分子形式溶于介质，
体
分散相与分散介质间无相界面，是热力学稳定
系
系统。(亲液溶胶)
统

三、电离方程式的书写
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强电解质：在水溶液里或熔融状态下
全部电离成离子的电解质(其离子无 分子化倾向)。包括大多数盐类、强 酸、强碱。 NaCl=Na++Cl-
弱电解质：在水溶液里部分电离成离
子的电解质(其离子有分子化倾向)包
括弱酸(如HAc、H2S)、弱碱(如
NH3·H2O)、水。
HAc H++Ac-
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1
复习回顾：
请同学们分别列举一种溶液、悬浊液、 乳浊液。比较它们有什么共同点和不同点
1、溶液是一种或几种物质分散到另一种 物质里，形成均一的、稳定的混合物。 2、悬浊液是固体小颗粒悬浮于液体里形
成的混合物
3、乳浊液是小液滴分散到液体里形成的
混合物
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2
一、分散系
1.定义: 一种物质(或几种物质) 分散到另
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二、电解质和非电解质
电解质： 在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物
本身电离出自由移动的离子而 非电解质：
在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物
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练习
例1：判断下列说法是否正确。
× A：NaCl溶液导电，所以NaCl溶液是电解质；
B：固体NaCl不导电，但NaCl是电解质；√
× C ：Cu能导电，所以Cu是电解质； × D ：SO3溶于水能导电，所以SO3是电解质；
Ａ关．闭溶，液航Ｂ班．停飞悬，浊雾液属Ｃ于．下乳列浊分液散系Ｄ中．的胶(D体)
４．区别溶液和胶体的最简单的方法是(B )
Ａ． 观察外观 Ｂ． 丁达尔效应 Ｃ． 加热
５．胶体的最本质的特征是(C )
Ａ． 丁达尔效应 Ｂ． 可以通过滤纸 Ｃ． 分散质粒子的直径在1nm~100nm之间

溶液中I- 过量时，可吸附I-而带负电，
溶液中Ag+过量时，可吸附Ag+而带正电。 2)蛋白质中的氨基酸分子: pH低时氨基形成－NH3+而带正电； pH高时羧基形成－COO－而带负电。
1、亥姆霍兹平板双电层平行板电容器模型 正负离子整齐排列于 界面层两侧；
两层间电势直线下降， 层间距离小；
外加电场下带电质点 与反离子反向移动；
液
固
固溶胶
分散系统分类(按分散相粒子的大小)： 系统 分散相粒子 系统相 热力学 的直径 态 稳定性 实例 各种分子、 原子、离子 溶液 各种溶胶
真溶液
胶体系统
d < 1nm
1nm < d < 1000nm
均相
多相 多相
稳定
不稳定 不稳定
粗分散系 统
d> 1000 nm
乳状液、悬 浮液、泡沫 等
2、胶体系统及分类
说明：
2
2
n n 2 n 2n
2
2 0 2 0
1 cos2 α I 0
2


(1) I 1/4，波长越短，散射越强 (2) I V2，可用来鉴别真溶液与胶体 (3) I (n2 – n02)，可用来区分憎液溶胶与亲液溶胶 (4) I C，测定溶胶的乳光强度(浊度)
1、聚沉：
溶胶粒子合并长大进而发生沉淀的现象 2、造成聚沉的因素： 浓度、温度、光的作用、搅拌、外加电解质等。
3、电解质的聚沉作用： (1) 聚沉值
使溶胶发生明显聚沉所需电解质的最小浓度
(2) 聚沉能力
聚沉值的倒数
(3) 聚沉规律
i)反离子的价数起主要作用
价数，聚沉值，聚沉能力 聚沉值Z-6，聚沉能力Z6 舒尔策—哈迪(Schultz-Hardy)规则

分散系的应用
总结词
在多个领域有广泛应用
详细描述
分散系在多个领域有广泛应用，如化学、材料科学、生物学、医学、环境科学等。在化学和材料科学中，分散 系常用于制备涂料、颜料、催化剂等；在生物学和医学中，分散系常用于药物输送、基因治疗等；在环境科学 中，分散系常用于水处理、大气污染控制等。
分散系的重要性
环境监测
分散系在环境监测中可以用于检测污染物和有害物质，评估环境污染程度。
污染治理
分散系也可以用于环境治理，如利用胶体吸附和沉降等方法处理污水和废气等。
07
结论与展望
分散系和胶体的研究结论
1
分散系和胶体在化学领域中具有重要的地位和 应用价值。
2
分散系和胶体具有多种特性和应用，如溶液、 乳浊液、溶胶等。
稳定性与聚沉
胶体粒子的电荷可以使其相互排斥，保持分散状 态不聚集成大颗粒，这种现象称为稳定性。
胶体的动力学性质
布朗运动
由于胶体粒子不断进行无规则运动，使其受到的来自各个方 向的撞击不均匀，从而产生布朗运动。
扩散现象
由于胶体粒子具有布朗运动，因此它们会从高浓度区域向低 浓度区域扩散，这种现象称为扩散现象。
05
胶体的制备和纯化
胶体的制备
制备方法
包括凝聚法、分散法、包覆法等，凝聚法是最常用的制备方法之一，将离子 或分子混合在一起，通过控制反应条件和添加剂，形成胶体粒子。
影响因素
制备过程中的温度、浓度、搅拌速度、添加剂等都会影响胶体的粒径和稳定 性。
胶体的纯化
纯化目的
去除杂质和未反应的原料，使胶体粒子具有更好的分散性和稳定性。
改进产品性能
通过分散系对物质的改性，可以改善化学工业产品的性能， 如表面活性剂、涂料等。