第一章 胶体及表面活性剂
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胶体及表面活性剂问答题题库1..
1. 表面活性剂分子的结构特点及亲水亲油基的组成？答：表面活性剂由两部分构成：a.疏水基团，由疏水亲油的非极性碳氢链、硅烷基、硅氧烷基、或碳氟链构成; b.亲水基团，由亲水疏油的极性基团构成。
2. 表面活性剂按离子类型分类，常见类型有哪些？答：表面活性剂按离子分类有非离子型表面活性剂（如脂肪醇聚氧乙烯醚）和离子型表面活性剂，其中离子型表面活性剂又分为阴离子表面活性剂（如十二烷基苯磺酸钠），阳离子表面活性剂（如苄基三甲基氯化铵）及两性表面活性剂（如十二烷基甜菜碱）。
3. 表面活性剂在气-液界面上的吸附结构？答：表面活性剂分子在浓度较低时零散地分布在液体表面，随着浓度的不断增加，分子疏松的定向排列在表面，当浓度接近cmc时，表面活性剂分子紧密地定向排列在液体表面形成一层致密的单分子界面膜，并在内部开始形成胶束。
4. 影响表面活性剂吸附界面的物理化学因素？答：（1）表面活性剂亲水基：亲水基小者，分子横截面积小，饱和吸附量大。
（2）疏水基：疏水基小者，分子横截面积小，饱和吸附量大。
（3）同系物：一般规律是随碳链增长，饱和吸附量有所增加，但疏水链过长往往得到相反的效果。
（4）温度：饱和吸附量随温度升高而减少。
但对非离子表面活性剂，在低浓度时吸附剂量往往随温度上升而增加。
（5）无机电解质：对离子表面活性剂，加入无机电解质对吸附有明显的增强作用。
5. 表面活性剂在溶液表面吸附的功能？答：表面活性剂在溶液表面吸附主要有两方面的功能：一是降低液体的表面张力使增加气液界面的过程容易进行;二是形成表面活性剂分子或离子紧密定向排列的表面吸附层。
6. 影响表面活性剂在稀溶液吸附的因素？答：A.吸附质影响（吸附质分子结构与性质将影响它们分子间及其与溶剂、吸附剂间的相互作用，从而影响吸附性质）（1）吸附质为同系物若为极性分子，随有机物碳原子数增加吸附量增加;非极性的物质在水中易吸附非极性的或极性小的。
（2）异构体的影响直链易被吸附，异构体易于溶解。
第一章 胶体的基本知识
系统，不属于胶体范围. A.气-固溶胶 B.气-液溶胶 如烟，含尘的空气 如雾，云
（3）按胶体溶液的稳定性分类
1.憎液溶胶
半径在1 nm~90 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
热力学上的不稳定系统。
一旦将介质蒸发掉，再加入介质就无法再形成
溶胶，是 一个不可逆系统，如氢氧化铁溶胶、碘
（1）按分散相粒子的大小分类
胶体分散系统又分为三类：
1）溶胶：这是一类高度分散的多相系统，分散相不能溶于分 散介质中，故有很大的相界面，很高的界面能，因此是热力 学不稳定系统。 2）高分子溶液：由于高分子是以分子形式溶于介质中的，分 散相和分散介质没有相界面，因此它是均相的热力学稳定系 统。 3）缔合胶体（胶体电解质）：分散相是由表面活性剂缔合 形成的胶束。分散相与分散介质之间有很好的亲和性，因此 也是一类均相的热力学稳定系统。
胶核 胶粒 胶团
溶胶的胶团结构
例2：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓
过量的 AgNO3 作稳定剂
胶团的结构表达式：
胶团的图示式：
[(AgI)m n Ag+ (n-x)NO3–]x+ x NO3–
胶核
|______________________________| |_______________________________________|
溶胶的胶团结构
例1：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓ 胶团的图示式：
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
|________________________|
（3）按胶体溶液的稳定性分类
1.憎液溶胶
半径在1 nm~90 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
热力学上的不稳定系统。
一旦将介质蒸发掉，再加入介质就无法再形成
溶胶，是 一个不可逆系统，如氢氧化铁溶胶、碘
（1）按分散相粒子的大小分类
胶体分散系统又分为三类：
1）溶胶：这是一类高度分散的多相系统，分散相不能溶于分 散介质中，故有很大的相界面，很高的界面能，因此是热力 学不稳定系统。 2）高分子溶液：由于高分子是以分子形式溶于介质中的，分 散相和分散介质没有相界面，因此它是均相的热力学稳定系 统。 3）缔合胶体（胶体电解质）：分散相是由表面活性剂缔合 形成的胶束。分散相与分散介质之间有很好的亲和性，因此 也是一类均相的热力学稳定系统。
胶核 胶粒 胶团
溶胶的胶团结构
例2：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓
过量的 AgNO3 作稳定剂
胶团的结构表达式：
胶团的图示式：
[(AgI)m n Ag+ (n-x)NO3–]x+ x NO3–
胶核
|______________________________| |_______________________________________|
溶胶的胶团结构
例1：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓ 胶团的图示式：
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
|________________________|
物理化学各章概念总结、公式总结电子版1 表面化学与胶体
第8章 表面化学与胶体8．1 重要概念和规律1．比表面能与表面张力物质的表面是指约几个分子厚度的一层。
由于表面两侧分子作用力不同，所以在表面上存在一个不对称力场，即处在表面上的分子都受到一个指向体相内部的合力，从而使表面分子具有比内部分子更多的能量。
单位表面上的分子比同样数量的内部分子多出的能量称为比表面能(也称比表面Gibbs函数)。
表面张力是在表面上的相邻两部分之间单位长度上的相互牵引力，它总是作用在表面上，并且促使表面积缩小。
表面张力与比表面能都是表面上不对称力场的宏观表现，即二者是相通的，它们都是表面不对称力场的度量。
它们是两个物理意义不同，单位不同，但数值相同，量纲相同的物理量。
2．具有巨大界面积的系统是热力学不稳定系统物质表面所多余出的能量γA称表面能(亦叫表面Gibbs函数)，它是系统Gibbs函数的一部分，表面积A越大，系统的G值越高。
所以在热力学上这种系统是不稳定的。
根据热力学第二定律，在一定温度和压力下，为了使G值减少，系统总是自发地通过以下两种(或其中的一种)方式降低表面能γA:①在一定条件下使表面积最小。
例如液滴呈球形，液面呈平面；②降低表面张力。
例如溶液自发地将其中能使表面张力降低的物质相对浓集到表面上(即溶液的表面吸附)，而固体表面则从其外部把气体或溶质的分子吸附到表面上，从而改变表面结构，致使表面张力降低。
3．润湿与铺展的区别润湿和铺展是两种与固—液界面有关的界面过程。
两者虽有联系，但意义不同。
润湿是液体表面与固体表面相互接触的过程1因此所发生的变化是由固—液界面取代了原来的液体表面和固体表面。
润湿程度通常用接触角表示，它反映液、固两个表面的亲密程度。
当θ值最小(θ=0o)时,润湿程度最大，称完全润湿。
铺展是指将液体滴洒在固体表面上时，液滴自动在表面上展开并形成一层液膜的过程，因此所发生的变化是由固—液界面和液体表面取代原来的固体表面。
铺展的判据是上述过程的∆G:若∆G<0,则能发生铺展；若∆G≥0，则不能铺展。
食品胶体-第一章
Cream：稀O/W乳状液经分层后所形成的高浓 度的乳状液。它可能是聚集的亦可以是胶体稳 定的。但液珠的凝结决不能超过一定的限度， 否则乳状液被“破乳”，转变为热力学稳定的 均匀的油和水两相溶液。 Sediment：低浓度的悬浮体经沉降后所形成的 高密度的悬浮体。
Cream
Sediment
乳液的稳定性
固
气
根据分散相的情况：
1. 多分散体系： 体系中粒子的大小不是单一的，或者它们的形状 或电荷等也不是相同的。实际胶体体系大多数属 这种情况。 2. 单分散体系： 体系中粒子完全或基本上是相同的，胶体科学中 的许多理论推导是源于这种理想体系。
以其它指标分类胶体：
1.多重胶体（Multiple Colloids） 存在有两种以上的分散相 2. 网状胶体（Network Colloids） 两种以上的组成相相互交联成网状的体系。 3.凝胶（Gel） 分散介质为液态，但整个体系的性质却如同固 态的体系。
5. 这种胶体在试验上具有的一个特点是它的透 明性，这种性质适合于详细研究它的光散射或 浊度。所以用于进行胶体粒子大小测定的技术 大都要求胶体体系是这种状态。至少应该充分 稀释和分散以接近这种状态。
散相与分散介质不同相，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。
2.高分子溶液 半径落在胶体粒子范围内的高分子溶解在 合适的溶剂中，一旦将溶剂蒸发，高分子化合 物凝聚，再加入溶剂，又可形成溶胶，分散相
根据分散相粒子的大小可将分散体系分为三个大类：
类别 粗分散体系 （ coarse dispersed system 胶体体系 colloid 分子分散体 系 solution
表面及胶体化学知识点归纳
胶体: 指具有高度分散的分散体系（亦是研究对象），分散相可以是一相和多相，粒子大小通常为10－7～10－9m之间.胶体的研究内容：表面现象、分散体系、高分子溶液。
表面能δ：恒温恒压下，可逆地增加单位表面积，环境对体系所做的功，单位J·m-2。
表面张力δ：单位长度液体表面的收缩力，单位N·m-1（或mN·m-1）l aplace方程：球面，则R1=R2=R，ΔP=2σR 柱面，则R1=R，R2=∞，ΔP=σ/R 球形气泡，且R1=R2=RΔP=4σ/R表面过剩：界面相与体相的浓度差。
接触角：固液气三相交点处作气液界面的切线，此切线与固液交界线之间的夹角θ。
Gibbs吸附公式：（双组分体系）固体表面张力：新产生的两个固体表面的表面应力之和的一半。
固体表面能：指产生一平方厘米新表面所消耗的等温可逆功。
Laugmuir理论：假设被吸附分子间无作用力，因而分子脱附不受周围分子的影响。
只有碰撞在空间表面的分子才有可能被吸附（单分子层吸附）。
固体表面是均匀的，各处吸附能相同。
BET理论的基本假设：①固体表面是均匀的，同层分子（横向）间没有相互作用，分子在吸附和脱附时不受周围同层分子的影响。
②物理吸附中，固体表面与吸附质之间有范德华力，被吸附分子间也有范德华力，即吸附是多分子层的。
影响溶液中吸附的因素：吸附剂：溶质、溶剂三者极性的影响；温度：溶液吸附也是放热过程，一般T上升，吸附下降；溶解度：吸附与溶解相反，溶解度越小，越易被吸附；同系物的吸附规律一般随C-H链的增长吸附有规律的增加和减少。
Trube规则；吸附剂的孔隙大小；吸附剂的表面化学性质，同一类吸附剂由于制备条件不同，表面活性相差很大，吸附性能也会有很大差异；混合溶剂的影响，色谱法中使用混合溶剂，洗提效果比单纯溶剂好，若自极性相同的混合溶剂中吸附第三组份，等温线界于两单等温线之间；若自极性不相同的混合溶剂中吸附第三组份，吸附量比任何单一溶剂中少，混合溶剂极性一致或不一致情况不同；多种溶质的混合溶液；9、盐的影响，盐的存在通过影响溶质的活度系数、溶解度、溶质的电离平衡而影响吸附。
表面活性剂物理化学教案中的表面活性剂的界面现象与胶体性质
表面活性剂物理化学教案中的表面活性剂的界面现象与胶体性质表面活性剂是一类重要的化学物质，广泛应用于各个领域，如洗涤剂、乳化剂、泡沫剂等。
在表面活性剂物理化学教案中，理解表面活性剂的界面现象与胶体性质是必不可少的。
本文将从分子结构、界面张力、胶体稳定性等角度，探讨表面活性剂的相关知识。
一、表面活性剂的分子结构表面活性剂分子通常分为两部分，一个亲水性较强的头基（水溶性基团，如羧酸基、羟基等），一个亲油性较强的尾基（疏水性基团，如烷基链）。
这种结构使得表面活性剂在界面上能够形成疏水区域和亲水区域，从而表现出许多特殊的性质。
二、表面活性剂的界面现象1. 表面张力表面活性剂的存在降低了液体表面的张力。
在纯净溶液中，表面活性剂分子聚集在液体表面，构成单分子层。
表面活性剂的尾基朝向液体内部，而头基则与溶液产生相互作用。
这种排列方式，使得表面张力下降，溶液的界面能变得更加松弛。
2. 乳化与分散表面活性剂能够使亲水性和亲油性物质互相溶解。
当加入适量的表面活性剂后，液体中的油滴会被包覆在表面活性剂的单分子层中，从而形成乳状液体。
这种乳状液体能够有效地分散油滴，使其长时间保持分散状态。
三、表面活性剂的胶体性质胶体是一种介于溶液和悬浊液之间的物质。
表面活性剂在一定条件下能够形成胶体系统。
1. 胶体溶液的稳定性通过加入适量的表面活性剂，可以使胶体溶液中的分散相保持稳定，避免出现沉淀现象。
这是因为表面活性剂的存在能够减小分散相之间的相互作用力，形成稳定的胶体。
2. 胶体的类型根据表面活性剂的尺寸和分子结构，胶体可以分为胶体颗粒、光学胶体和胶体固体等。
其中，胶体颗粒是由表面活性剂分子或粒子聚集形成的微小颗粒，它们能够在溶液中悬浮并形成胶体系统。
四、实验案例与教学方法在表面活性剂物理化学教案中，可以引入一些实验案例和教学方法帮助学生更好地理解和掌握相关知识。
1. 实验案例：利用表面张力测定仪测量不同表面活性剂的表面张力，探究表面活性剂浓度、温度等因素对表面张力的影响。
医用化学 第一章 液
渗透：溶剂(水) 分子通过半透膜，由纯溶剂进入溶 液(或从稀溶液向浓溶液)的自发过程（净迁移）。
21
产生渗透现象必须具备的条件： (1)半透膜的存在 (2)半透膜两侧的溶液浓度不相等
纯水 渗透装置
渗透方向：溶剂（水）分子从纯溶剂向溶液渗透或从
稀溶液向浓溶液中渗透。
渗透平衡：单位时间内溶剂分子进出半透膜数目相等 的状态。
=0.010g/40.0×0.1 =2.50×10-3 mol/L
9
2. 质量浓度（mass concentration）
物质B的质量浓度ρB表示：
B
mB V
单位：kg·m-3(SI单位)
g·L-1 、mg·L-1 、μg·L-1 （医学常用单位）
思考： 质量浓度与物质的量浓度？
B cBMB
解：已知：VB＝750ml, V = 1000ml B = VB/V = 750/1000 = 0.75(75%)
15
5. 溶液的稀释
公式法 交叉法（自学） 原理：稀释前后溶液中溶质的量不变。
c1V1 = c2V2 ρ1V1 = ρ2V2
1 V1 = 2 V2
*ω1m1 = ω2m2（m溶液的质量）
27
三、渗透压力在医学上的意义
（一）渗透浓度(osmolarity）
渗透活性物质：溶液中产生渗透效应的溶 质粒子(分子，离子)统称为渗透活性物质。
根据Van’t Hoff定律，在一定温度下，对 于任一稀薄溶液，Π与cB成正比。
因此可以用渗透活性物质的物质的量浓度 来衡量溶液的渗透压大小。
28
渗透浓度(osmolarity）： 溶液中渗透活性物质的总浓度，渗透 活性物质的物质的量除以溶液的体积。 符号：cos 单位：mmol·L-1
21
产生渗透现象必须具备的条件： (1)半透膜的存在 (2)半透膜两侧的溶液浓度不相等
纯水 渗透装置
渗透方向：溶剂（水）分子从纯溶剂向溶液渗透或从
稀溶液向浓溶液中渗透。
渗透平衡：单位时间内溶剂分子进出半透膜数目相等 的状态。
=0.010g/40.0×0.1 =2.50×10-3 mol/L
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2. 质量浓度（mass concentration）
物质B的质量浓度ρB表示：
B
mB V
单位：kg·m-3(SI单位)
g·L-1 、mg·L-1 、μg·L-1 （医学常用单位）
思考： 质量浓度与物质的量浓度？
B cBMB
解：已知：VB＝750ml, V = 1000ml B = VB/V = 750/1000 = 0.75(75%)
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5. 溶液的稀释
公式法 交叉法（自学） 原理：稀释前后溶液中溶质的量不变。
c1V1 = c2V2 ρ1V1 = ρ2V2
1 V1 = 2 V2
*ω1m1 = ω2m2（m溶液的质量）
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三、渗透压力在医学上的意义
（一）渗透浓度(osmolarity）
渗透活性物质：溶液中产生渗透效应的溶 质粒子(分子，离子)统称为渗透活性物质。
根据Van’t Hoff定律，在一定温度下，对 于任一稀薄溶液，Π与cB成正比。
因此可以用渗透活性物质的物质的量浓度 来衡量溶液的渗透压大小。
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渗透浓度(osmolarity）： 溶液中渗透活性物质的总浓度，渗透 活性物质的物质的量除以溶液的体积。 符号：cos 单位：mmol·L-1
胶体和界面化学 表面活性剂作用原理
1.2 表面活性剂的分子结构特点
❖所以具有表面活性的物质不一定都是表面活性剂 ❖表面活性剂分子一般由非极性的、亲油（疏水）的碳 氢链部分和极性的、亲水（疏油）的基团共同组成。
此种结构具有两重性 质，即从水中逃逸和 溶解于水中。因此在 水溶液中、表面和界 面采取特殊的定向排 列，具有一定的组织 结构，
疏水尾
亲水端基
冰山结构
溶剂化分子
由于疏水作用，水溶液中 的表面活性剂分子的碳氢 键有力图脱离水包围的趋 势，易于自身互相靠近、 聚集起来。表面活性剂分 子在水溶液表面上的吸附 和在溶液中缔合成为胶团 （见右图）。即为表面活 性剂分子自水介质逃离面 聚集的表现，亦即疏水作 用导致表面活性剂在表面 上的吸附和在溶液中的胶 团形成。
表面活性剂作用原理
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构 §第二节 表面活性剂在界面上的吸附 §第三节 表面活性剂在溶液中的状态 §第四节 表面活性剂有序结构 §第五节 表面活性剂的化学结构和性能
的关系
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
1.1 表面活性和表面活性剂 1.2 表面活性剂的分子结构特点 1.3 表面活性剂的分类和化学结构
§第一节 表面活性剂的分类和化学结构
油酸钠是典型的肥皂，能很快的降低水的界 面张力，在浓度为0.0033M时可将水的界面 张力从72mN·m-1降到25mN·m-1
根据实验现象，将各类物质水溶液的表面张力和浓度的关系 归结为三种类型，
1.表面张力在稀浓度时随浓度急剧下降，降到一定浓度后不再 下降或下降很慢。
1.1 表面活性和表面活性剂
公元前2500年人们采用了山羊油与木炭和石灰共 沸的方法制取肥皂。 一世纪末期，我国周代常用草木灰水洗净油污衣 物，《礼记》中写着“冠带垢和灰清漱，衣裳垢 和灰清澣”。此过程中实际上是油脂经皂化生成 肥皂、从而发生洗涤作用的情况。魏晋时期利用 皂角（落叶乔木皂角树的果实，成分为烷基多苷 ）和猪胰（用猪的胰脏制取，主要成分是蛋白酶 ）作为洗涤剂。直到民国时期，西方的制皂术传 入我国（洋胰子）。1890年上海第一家生产肥皂 的工厂成立。
胶体、油脂和表面活性剂--胶体
胶体、油脂和表面活性剂1一、胶体的定义与分类1、胶体的定义胶体（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。
胶体不一定都是胶状物，也不一定是液体。
如：氢氧化铁胶体、云、雾等。
一、胶体的定义与分类2、胶体的分类按照分散剂状态不同，胶体分为：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)胶体）。
3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）。
一、胶体的定义与分类2、胶体的分类按分散质的不同可分为：粒子胶体和分子胶体。
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。
二、常见的胶体Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、硅酸胶体、淀粉胶体、蛋白质胶体、豆浆、涂料、雾、墨水、AgI胶体、Ag2S胶体、As2S3胶体、有色玻璃、果冻、鸡蛋清、血液等，比如面条就是一种常见的淀粉胶体，因为溶解度吸水膨胀。
三、胶体的应用1、农业生产：土壤的保肥作用.土壤里许多物质如粘土腐殖质等常以胶体形式存在。
2、医疗卫生：血液透析，血清纸上电泳利用电泳分离各种氨基酸和蛋白质。
医学上越来越多地利用高度分散的胶体来检验或治疗疾病，如胶态磁流体治癌术是将磁性物质制成胶体粒子，作为药物的载体，在磁场作用下将药物送到病灶，从而提高疗效。
3、日常生活：制豆腐、豆浆、牛奶和粥的原理（胶体的聚沉），明矾净水。
4、自然地理：江河入海口处形成三角洲，其形成原理是海水中的电解质使江河泥沙形成胶体发生聚沉。
表面活性剂化学复习
33
复习要点：1非离子表面活性剂的吸附量计算。 2表面活性剂的吸附固体表面的影响
第四章
表面活性剂溶液体相性质
35
4.2表面活性剂在溶液中的胶团化作用
(a)极稀溶液；(b)稀溶液；(c)临界胶团浓度的溶液；(d)大于临界胶团浓度的溶液
胶团：表面活性剂分子中的亲油基通过分子间的吸引力
相互缔合在一齐，而亲水基朝向水中的胶态聚集物。 临界胶团浓度：形成胶团时的浓度 (cmc)。
44
4.7临界胶束浓度性质特点
cmc愈小，表面活性愈高； cmc愈低，改变界面状态起到润湿、乳化、加溶、起 泡、洗涤等作用所需的表面活性剂浓度愈低； cmc是表面活性剂的—个重要物理化学参数
45
4.8加溶作用
加溶作用：在水溶液中表面活性剂的存在能使难溶 于水的有机物的表观溶解度高于纯水中的溶解度，此
3.1Gibbs公式
C 2
Γ2
(1 )
C2 RT
(
)T
若 γ 单 位 是 dyn.cm-1(erg.cm-2) ， R 的 单 位 是 8.31×107erg.mol-1.K-1，Γ单位是mol.cm-2；若γ单 位是mN.m-1(mJ.m-2)，R的单位是8.31J.mol-1.K-1 ， Γ单位是mol.m-2 22
HLB
W A HLB
A
W B HLB
.B
....
W A W B ...
Example:
含30％Span80(HLB＝4.3)和70％Tween80(HLB＝15) 的混合乳化剂的HLB值：
HLB＝0.30×4.3十0.70×15.0＝1.8
9
第二章表面活性剂分类 2.1阴离子表面活性剂
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当光束照到一般溶液时，由于溶液中粒子 的直径小于10-9米，光在粒子上的散射太弱， 就不容易看到光束通过溶液的途径，但可以用 这种方法鉴别胶体与溶液。
2．布朗运动
1827年，英国植物学家布朗把花粉 悬浮在水里，用显微镜观察，发现花粉 的小颗粒做不停的、无秩序的运动，这 种现象叫做布朗运动。
用超显微镜观察溶胶，可见胶体微 粒也在进行布朗运动。因为水分子(或分 散剂分子)从各方面撞击胶体微粒，而每 一瞬间胶体微粒在不同方向受的力不同， 所以胶体微粒运动的方向每一瞬间都在 改变，因而形成不停的无秩序的运动。
表面活性剂
一、表面活性剂的概念 在许多工业部门中，表面活性剂都是不可
缺少的化学试剂，其优点是用量少而用途多。 特别是第二次世界大战之后，随着石油化学的 发展，新兴的合成表面活性剂的工业，进一步 促进了表面活性剂在各方面的应用。如今，表 面活性剂在洗涤、石油、纺织、农药、医药、 食品等各个领域中都得到了广泛的应用。
电泳现象证明了胶体的微粒是 带有电荷的。由于胶体的微粒有很 大的表面积，所以具有较强的吸附 能力。不同的胶体微粒吸附不同电 荷的离子。有些胶体的微粒吸附阳 离子；有些胶体吸附阴离子。
一般说来，金属氢氧化物、金属氧
化物的胶体微粒吸附阳离子，胶体微粒 带正电荷；非金属氧化物、金属的硫化 物的胶体微粒吸附阴离子，胶体微粒带 负电荷。因为胶体的微粒是带电的粒子， 所以，在电场的作用下，发生了定向运 动，产生了电泳现象。
胶体的种类很多，按照分散剂的不
同，可分为液溶胶、气溶胶和固溶胶。 分散剂是液体的叫做液溶胶(也叫溶胶)， 例如，实验室里制备的Fe(OH)3和AgI 胶体都是液溶胶。分散剂的形态是气体 的，叫做气溶胶，例如，雾、云、烟等 都是气溶胶；分散剂是固体形态的，叫 做固溶胶，例如烟水晶、有色玻璃等都 是固溶胶。
一、胶体
胶体也是一种分散系，在这种分散 系里，分散质微粒直径的大小介于溶质 分子或离子的直径(一般大于10-9米)和悬 浊液或乳浊液微粒的直径(一般小于10-7 米)之间。一般地说，分散质微粒的直径 大小在 10-9 ～ 10-7 米之间的分散系叫做 胶体。
人们常根据胶体粒子大小介于109 ～ 10-7米之间这一特点，把混有离子或 分子杂质的胶体溶液放进用半透膜制成 的容器内，并把这个容器放在溶剂中， 让分子或离子等较小的微粒透过半透膜， 使离子或分子从胶体溶液里分离出来， 以净化胶体。这样的操作叫渗析。应用 渗析的方法可精炼某些胶体。
二、高分子化合物溶液的溶解特征
低分子化合物在不同溶剂中只有溶解或不 溶解两种情况，而高分子化合物在不同溶剂中， 可能山现不溶解、溶胀、溶解三种情况，其中 溶胀是高分子化合物特有的现象。例如：橡胶 在水中不溶解；动物胶在冷水中吸水，体积逐 渐胀大，这就是溶胀；而蛋白质可溶于水，淀 粉可溶于热水。
高分子化合物在溶液里是以单个分 子存在的，而胶体颗粒则是许多分子的 集合体。对胶体溶液，加入少量的电解 质就会发生凝聚。而高分子溶液则较为 稳定，不易凝聚，只有加入大量电解质 才能凝聚析出。当在高分子化合物溶液
第一章 胶体和表面活性剂
第一节 胶 体
在工农业生产和日常生活中遇到的 物质往往并非纯净物，而是一种或几种 物质分散在另一种物质里形成的混合物。 这种混合物叫做分散系。其中分散成微 粒的物质叫做分散质；微粒分布在其中 的物质叫做分散剂。
对溶液来说，溶质是分散质，溶剂 是分散剂，溶液是一种分散系。还有一 种分散系与溶液在性质上有很大的差异， 如水滴分散在空气中形成云雾，某些金 属氧化物分散在玻璃态物质里形成有色 玻璃等，人们称这些体系为胶体体系。
(2)胶体的相互凝聚作用。
将两种电性相反的胶体以适当的量 相互混合时，由于电性相互中和，即能 发生凝聚作用，这种凝聚称为胶体的相 互凝聚。实际上要达到完全凝聚，必须 使其中一种胶体微粒的电荷总量要正好 中和另一种胶体的异电荷总量，否则可 能不发生凝聚或凝聚不完全。
(3)温度的作用。
给胶体加热，也可使胶体发生凝聚 作用。温度升高，分子的布朗运动加剧， 胶体之间碰撞次数也增加，加速它的自 动聚沉作用，使胶体的稳定性降低，发 生凝聚。
人们常把这类“冻”称为冻胶，或 称为凝胶。凝胶不同于通常的沉淀，沉 淀是分散相粒子从分散介质中沉降出来 的，很明显地分为固一液两相。而凝胶 中却带有大量或全部的溶剂，当升高温 度或用力震荡时即可恢复溶液的液的可逆性及粘度大等特点来看，高分 子溶液与胶体溶液在性质上是有很多差 别的。
正是由于分子的这种定向吸附，使 得表面活性剂具有改变表面润湿性能、 乳化、破乳、起泡、消泡、分散、清洁 等多方面的作用。
三、表面活性剂的分类
表面活性剂可以分离子型和非离子 型两大类。当表面活性剂溶于水时，凡 能电离生成离子的，叫做离子型表面活 性剂；凡在水中不电离的就叫做非离子 型表面活性剂。
（一）润湿作用和渗透作用
润湿是最常见的现象，如把衣服或 纸放入水中，衣服或纸慢慢湿了，这就 是润湿。在清洁的玻璃板上滴一滴水， 水立刻铺展开来，这也是润湿。
喷洒农药消灭虫害时，在农药中常
加有少量表面活性剂，以改进药液对植 物表面的润湿程度，使药液在植物叶子 表面上铺展，待水分蒸发后，在叶子表 面上留下均匀的一薄层药剂。假如润湿 性不好，叶面上的药液聚成液滴状就很 容易滚下，或者是水分蒸发后，在叶面 上留下断续续的药剂斑点，影响了杀虫 效果。
冰激凌是我们最喜爱的食物；有了 洗涤剂我们的生活才能如此美好。若没 有表面活性剂，这两样东西都不会有。 这真是太可悲了。但是，如果真的没有 表面活剂，也不会有人为没有冰激凌和 洗涤剂而哭泣。因为没有表面活性剂， 人也没有了。
表面活性剂是能够显著降低水的表
面张力的一类物质。表面活性剂分子会 强烈地吸附在水面上，表面活性剂正因 此而得名。表面活性剂一词来自英文 surfactant。它实际上是短语surface active agent的缩合词。它还有个名字 叫做tenside。
离子型表面活性剂在水中电离时， 与亲油基相连的亲水基带负电荷的，称 为阴离子型表面活性剂，如脂肪醇硫酸 酯钠；与亲油基相连的亲水基带正电荷 的，称为阳离子型表面活性剂，如烷基 三甲基氯化铵。
在同一分子中既存在着阴离子的活 性基团，又存在着阳离子的活性基团， 在碱性溶液中生成阴离子盐，而在酸性 溶液中则生成阳离子盐，这种表面活性 剂被际为两性表面活性剂，如甜菜碱型 两性表面活性剂。
粘度的测定和研究在理论上和工业 应用上都很重要。例如，高分子化合物 它所具有的增粘增稠作用，被广泛应用 于化妆品中，对于乳状液等化妆品来说， 它的粘度是一个重要的质量指标，提高 粘度可增加体系的稳定性。
溶胶或高分子化合物溶液，在适当 条件下，粘度逐渐变大，最后失去流动 性，使整个体系变成半固体状态，这个 过程叫做胶凝作用。如果溶液的浓度足 够大，在放置过程中就会白动地“冻” 起来，像鱼汤放在冰箱里变成鱼冻一样。
二、表面活性剂的结构特点
从结构看，所有表面活性剂分子都 是由两部分组成：一部分是极性的易溶 于水的亲水基，另一部分是非极性的不 溶于水易溶丁油的亲油基(一般是碳氢 链)。表面活性剂分子是一种两亲分子， 既有亲油性又有亲水性。
表面活性剂的这种结构特点使它溶
于水后，亲水基受到水分子的吸引，而 亲油基受到水分子的排斥，力图把分子 拉至溶液的表面，因此溶液中的表面活 性剂分子有从溶液内部移到表面，造成 表面层溶质的浓度比溶液内部的浓度大。 表面活性剂在溶液的表面定向排列，形 成表面活性剂的吸附层，这就是表面吸 附现象。
3．电泳现象
在一个U形管里盛有红褐色Fe(OH)3 胶体，从U形管的两个管口各插入一个电 极。 通直流电后，发现阴极附近的颜色 逐渐变深，阳极附近的颜色逐渐变浅。 这表明Fe(OH)3，胶体带正电荷，在电 场的影响下向阴极移动。
NaCl 溶液
NaCl 溶液
Fe(OH)3 溶胶
Fe(OH)3 溶胶
高分子化合物分子的大小一般在 10-9 ～ 10-7米之间，在胶体粒子大小的范 围之内，所以高分子化合物溶液与胶体 体系有相同之处，同样具有胶体的性质， 如：高分子溶液也存在丁达尔现象，加 入一定量的电解质也能产生凝聚现象。 高分子化合物是由大量的一种或多种单 体聚合而成的。
聚合而成的大分子是由基本链节通过共 价键连接起来的，例如蛋白质分子是由十几种 氮基酸小分子连接起来，结构式很复杂；聚乙 烯分子就是由几千个，甚至上万个乙烯单体打 开双键连接而成。高分子化合物的每个分子的 大小是不一样的，即聚合度以的值不是一定的。 因此高分子化合物的分子量一般是平均分子量， 另外高分子化合物的分子结构上也有差异。
离子表面活性剂
阴离子表面活性剂 阳离子表面活性剂 两性表面活性剂
表面活性剂
非离子表面活性剂
化妆品中表面活性剂应用最多的为 阴离子型和非离子型两类，阳离子型一 般不能和阴离子表面活性剂复配，但可 以和非离子及两性表面活性剂复配，在 香波及护发素中有广泛的应用。
四、表面活性剂的作用
表面活性剂一般在水溶液中使用， 水中溶有表面活性剂时，由于它有能吸 附于界面上使溶液的表面张力下降，表 面亲水性变化，溶液性质突变等现象， 使表面活性剂具有相应的润湿、渗透、 乳化、分散、发泡、消泡、洗涤等作用。
日常生活里经常接触和应用的胶体， 有食品中的牛奶、豆浆、粥，用品中的 塑料、橡胶制品，建筑材料中的水泥等。 化妆品90％以上均为胶体分散系。
雪花膏是一种以油脂、蜡分散于水 中的分散系。
冷霜是将水分散于油脂、蜡中的 分散系。
牙膏是以固体细粉为主悬浮于胶 性凝胶中的一种复杂分散系。
水溶性香水是采取增溶方法将芳 香油分散 于水中的透明液体。
中加入电解质达到某一浓度时，高分子 物质便从溶液中沉淀析出，这种现象称 为盐析。盐析产生的沉淀再用溶剂稀释 后，仍可形成高分子化合物溶液，也就 是说盐析作用是可逆的，而胶体凝聚析 出后即难于再形成溶液。
三、高分子化合物溶液的粘度
2．布朗运动
1827年，英国植物学家布朗把花粉 悬浮在水里，用显微镜观察，发现花粉 的小颗粒做不停的、无秩序的运动，这 种现象叫做布朗运动。
用超显微镜观察溶胶，可见胶体微 粒也在进行布朗运动。因为水分子(或分 散剂分子)从各方面撞击胶体微粒，而每 一瞬间胶体微粒在不同方向受的力不同， 所以胶体微粒运动的方向每一瞬间都在 改变，因而形成不停的无秩序的运动。
表面活性剂
一、表面活性剂的概念 在许多工业部门中，表面活性剂都是不可
缺少的化学试剂，其优点是用量少而用途多。 特别是第二次世界大战之后，随着石油化学的 发展，新兴的合成表面活性剂的工业，进一步 促进了表面活性剂在各方面的应用。如今，表 面活性剂在洗涤、石油、纺织、农药、医药、 食品等各个领域中都得到了广泛的应用。
电泳现象证明了胶体的微粒是 带有电荷的。由于胶体的微粒有很 大的表面积，所以具有较强的吸附 能力。不同的胶体微粒吸附不同电 荷的离子。有些胶体的微粒吸附阳 离子；有些胶体吸附阴离子。
一般说来，金属氢氧化物、金属氧
化物的胶体微粒吸附阳离子，胶体微粒 带正电荷；非金属氧化物、金属的硫化 物的胶体微粒吸附阴离子，胶体微粒带 负电荷。因为胶体的微粒是带电的粒子， 所以，在电场的作用下，发生了定向运 动，产生了电泳现象。
胶体的种类很多，按照分散剂的不
同，可分为液溶胶、气溶胶和固溶胶。 分散剂是液体的叫做液溶胶(也叫溶胶)， 例如，实验室里制备的Fe(OH)3和AgI 胶体都是液溶胶。分散剂的形态是气体 的，叫做气溶胶，例如，雾、云、烟等 都是气溶胶；分散剂是固体形态的，叫 做固溶胶，例如烟水晶、有色玻璃等都 是固溶胶。
一、胶体
胶体也是一种分散系，在这种分散 系里，分散质微粒直径的大小介于溶质 分子或离子的直径(一般大于10-9米)和悬 浊液或乳浊液微粒的直径(一般小于10-7 米)之间。一般地说，分散质微粒的直径 大小在 10-9 ～ 10-7 米之间的分散系叫做 胶体。
人们常根据胶体粒子大小介于109 ～ 10-7米之间这一特点，把混有离子或 分子杂质的胶体溶液放进用半透膜制成 的容器内，并把这个容器放在溶剂中， 让分子或离子等较小的微粒透过半透膜， 使离子或分子从胶体溶液里分离出来， 以净化胶体。这样的操作叫渗析。应用 渗析的方法可精炼某些胶体。
二、高分子化合物溶液的溶解特征
低分子化合物在不同溶剂中只有溶解或不 溶解两种情况，而高分子化合物在不同溶剂中， 可能山现不溶解、溶胀、溶解三种情况，其中 溶胀是高分子化合物特有的现象。例如：橡胶 在水中不溶解；动物胶在冷水中吸水，体积逐 渐胀大，这就是溶胀；而蛋白质可溶于水，淀 粉可溶于热水。
高分子化合物在溶液里是以单个分 子存在的，而胶体颗粒则是许多分子的 集合体。对胶体溶液，加入少量的电解 质就会发生凝聚。而高分子溶液则较为 稳定，不易凝聚，只有加入大量电解质 才能凝聚析出。当在高分子化合物溶液
第一章 胶体和表面活性剂
第一节 胶 体
在工农业生产和日常生活中遇到的 物质往往并非纯净物，而是一种或几种 物质分散在另一种物质里形成的混合物。 这种混合物叫做分散系。其中分散成微 粒的物质叫做分散质；微粒分布在其中 的物质叫做分散剂。
对溶液来说，溶质是分散质，溶剂 是分散剂，溶液是一种分散系。还有一 种分散系与溶液在性质上有很大的差异， 如水滴分散在空气中形成云雾，某些金 属氧化物分散在玻璃态物质里形成有色 玻璃等，人们称这些体系为胶体体系。
(2)胶体的相互凝聚作用。
将两种电性相反的胶体以适当的量 相互混合时，由于电性相互中和，即能 发生凝聚作用，这种凝聚称为胶体的相 互凝聚。实际上要达到完全凝聚，必须 使其中一种胶体微粒的电荷总量要正好 中和另一种胶体的异电荷总量，否则可 能不发生凝聚或凝聚不完全。
(3)温度的作用。
给胶体加热，也可使胶体发生凝聚 作用。温度升高，分子的布朗运动加剧， 胶体之间碰撞次数也增加，加速它的自 动聚沉作用，使胶体的稳定性降低，发 生凝聚。
人们常把这类“冻”称为冻胶，或 称为凝胶。凝胶不同于通常的沉淀，沉 淀是分散相粒子从分散介质中沉降出来 的，很明显地分为固一液两相。而凝胶 中却带有大量或全部的溶剂，当升高温 度或用力震荡时即可恢复溶液的液的可逆性及粘度大等特点来看，高分 子溶液与胶体溶液在性质上是有很多差 别的。
正是由于分子的这种定向吸附，使 得表面活性剂具有改变表面润湿性能、 乳化、破乳、起泡、消泡、分散、清洁 等多方面的作用。
三、表面活性剂的分类
表面活性剂可以分离子型和非离子 型两大类。当表面活性剂溶于水时，凡 能电离生成离子的，叫做离子型表面活 性剂；凡在水中不电离的就叫做非离子 型表面活性剂。
（一）润湿作用和渗透作用
润湿是最常见的现象，如把衣服或 纸放入水中，衣服或纸慢慢湿了，这就 是润湿。在清洁的玻璃板上滴一滴水， 水立刻铺展开来，这也是润湿。
喷洒农药消灭虫害时，在农药中常
加有少量表面活性剂，以改进药液对植 物表面的润湿程度，使药液在植物叶子 表面上铺展，待水分蒸发后，在叶子表 面上留下均匀的一薄层药剂。假如润湿 性不好，叶面上的药液聚成液滴状就很 容易滚下，或者是水分蒸发后，在叶面 上留下断续续的药剂斑点，影响了杀虫 效果。
冰激凌是我们最喜爱的食物；有了 洗涤剂我们的生活才能如此美好。若没 有表面活性剂，这两样东西都不会有。 这真是太可悲了。但是，如果真的没有 表面活剂，也不会有人为没有冰激凌和 洗涤剂而哭泣。因为没有表面活性剂， 人也没有了。
表面活性剂是能够显著降低水的表
面张力的一类物质。表面活性剂分子会 强烈地吸附在水面上，表面活性剂正因 此而得名。表面活性剂一词来自英文 surfactant。它实际上是短语surface active agent的缩合词。它还有个名字 叫做tenside。
离子型表面活性剂在水中电离时， 与亲油基相连的亲水基带负电荷的，称 为阴离子型表面活性剂，如脂肪醇硫酸 酯钠；与亲油基相连的亲水基带正电荷 的，称为阳离子型表面活性剂，如烷基 三甲基氯化铵。
在同一分子中既存在着阴离子的活 性基团，又存在着阳离子的活性基团， 在碱性溶液中生成阴离子盐，而在酸性 溶液中则生成阳离子盐，这种表面活性 剂被际为两性表面活性剂，如甜菜碱型 两性表面活性剂。
粘度的测定和研究在理论上和工业 应用上都很重要。例如，高分子化合物 它所具有的增粘增稠作用，被广泛应用 于化妆品中，对于乳状液等化妆品来说， 它的粘度是一个重要的质量指标，提高 粘度可增加体系的稳定性。
溶胶或高分子化合物溶液，在适当 条件下，粘度逐渐变大，最后失去流动 性，使整个体系变成半固体状态，这个 过程叫做胶凝作用。如果溶液的浓度足 够大，在放置过程中就会白动地“冻” 起来，像鱼汤放在冰箱里变成鱼冻一样。
二、表面活性剂的结构特点
从结构看，所有表面活性剂分子都 是由两部分组成：一部分是极性的易溶 于水的亲水基，另一部分是非极性的不 溶于水易溶丁油的亲油基(一般是碳氢 链)。表面活性剂分子是一种两亲分子， 既有亲油性又有亲水性。
表面活性剂的这种结构特点使它溶
于水后，亲水基受到水分子的吸引，而 亲油基受到水分子的排斥，力图把分子 拉至溶液的表面，因此溶液中的表面活 性剂分子有从溶液内部移到表面，造成 表面层溶质的浓度比溶液内部的浓度大。 表面活性剂在溶液的表面定向排列，形 成表面活性剂的吸附层，这就是表面吸 附现象。
3．电泳现象
在一个U形管里盛有红褐色Fe(OH)3 胶体，从U形管的两个管口各插入一个电 极。 通直流电后，发现阴极附近的颜色 逐渐变深，阳极附近的颜色逐渐变浅。 这表明Fe(OH)3，胶体带正电荷，在电 场的影响下向阴极移动。
NaCl 溶液
NaCl 溶液
Fe(OH)3 溶胶
Fe(OH)3 溶胶
高分子化合物分子的大小一般在 10-9 ～ 10-7米之间，在胶体粒子大小的范 围之内，所以高分子化合物溶液与胶体 体系有相同之处，同样具有胶体的性质， 如：高分子溶液也存在丁达尔现象，加 入一定量的电解质也能产生凝聚现象。 高分子化合物是由大量的一种或多种单 体聚合而成的。
聚合而成的大分子是由基本链节通过共 价键连接起来的，例如蛋白质分子是由十几种 氮基酸小分子连接起来，结构式很复杂；聚乙 烯分子就是由几千个，甚至上万个乙烯单体打 开双键连接而成。高分子化合物的每个分子的 大小是不一样的，即聚合度以的值不是一定的。 因此高分子化合物的分子量一般是平均分子量， 另外高分子化合物的分子结构上也有差异。
离子表面活性剂
阴离子表面活性剂 阳离子表面活性剂 两性表面活性剂
表面活性剂
非离子表面活性剂
化妆品中表面活性剂应用最多的为 阴离子型和非离子型两类，阳离子型一 般不能和阴离子表面活性剂复配，但可 以和非离子及两性表面活性剂复配，在 香波及护发素中有广泛的应用。
四、表面活性剂的作用
表面活性剂一般在水溶液中使用， 水中溶有表面活性剂时，由于它有能吸 附于界面上使溶液的表面张力下降，表 面亲水性变化，溶液性质突变等现象， 使表面活性剂具有相应的润湿、渗透、 乳化、分散、发泡、消泡、洗涤等作用。
日常生活里经常接触和应用的胶体， 有食品中的牛奶、豆浆、粥，用品中的 塑料、橡胶制品，建筑材料中的水泥等。 化妆品90％以上均为胶体分散系。
雪花膏是一种以油脂、蜡分散于水 中的分散系。
冷霜是将水分散于油脂、蜡中的 分散系。
牙膏是以固体细粉为主悬浮于胶 性凝胶中的一种复杂分散系。
水溶性香水是采取增溶方法将芳 香油分散 于水中的透明液体。
中加入电解质达到某一浓度时，高分子 物质便从溶液中沉淀析出，这种现象称 为盐析。盐析产生的沉淀再用溶剂稀释 后，仍可形成高分子化合物溶液，也就 是说盐析作用是可逆的，而胶体凝聚析 出后即难于再形成溶液。
三、高分子化合物溶液的粘度