物理化学第十二章 胶体化学 习题解答

分散介质(dispersing medium):另一种连续分布 的物质
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2021/1/11
12.0 概述
表 12.0.1 分散系统按分散相粒子大小分类
系统 真溶液 胶体系统 粗分散系统
分散相粒子 直径 d
实例
各种分子、原子、离子溶液
d < 1 nm 如乙醇水溶液、NaCl 水溶液、
（1）分散法 用机械、化学等方法使固体的粒子变小。
（2）凝聚法 使分子或离子聚结成胶粒。
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溶胶的制备--研磨法
1.研磨法 用机械粉碎的方法将固体磨细。 这种方法适用于脆而易碎的物质，对于柔
韧性的物质必须先硬化后再粉碎。例如，将废 轮胎粉碎，先用液氮处理，硬化后再研磨。
胶体系统中的分散相可以是一种物质，也可以是多种物质， 可以是由许多原子或分子组成的粒子，也可以是一个大分子。
胶体系统通常还可分为三类：
1）溶胶 — 分散相不溶于分散介质，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— 以分子形式溶于介质，没有相界面，为均相 热力学稳定系统；
物理化学电子教案—第十二章
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第十二章 胶体化学
12.0 概述 12.1 溶胶的制备 12.2 溶胶的光学性质 12.3 溶胶的动力学性质 12.4 溶胶的电学性质 12.5 溶胶的稳定和聚沉
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第十二章 胶体化学
12.6 乳状液 12.7 泡沫 12.8 悬浮液 12.9 气溶胶 12.10 高分子化合物的渗透压和粘度

了解乳状液的类型及稳定和破坏的方法。
（水）相。
(2)稀释法：将乳状液滴入水中或油中，若乳状 液在水中能稀释，即为O/W型；在 油中能稀释，即为W/O型。
(3)导电法：O/W型乳状液的导电性能远好于 W/O型乳状液，通过测电导可区别 两者。
2. 乳状液的稳定
(1) 降低界面张力
(a) 加入表面活性剂， ，G表，稳定性
(b) 表面活性剂的HLB值可决定形成乳状液 的类型： HLB 3-6: 形成W/O型乳状液； HLB 12-18: 形成O/W型乳状液。
（2）形成定向楔的界面
一价碱金属皂类， 形成O/W型乳状液：
二价碱金属皂类， 形成W/O型乳状液：
大头朝外，小头向内，表面活性剂可紧密排列， 形成厚壁，使乳状液稳定。
（3）形成扩Leabharlann 双电层离子型表面活性剂可形成扩散双电层，使乳状液稳定。
（4）界面膜的稳定作用
增强界面膜的强度，可增加乳状液的稳定性。
第十二章 胶体化学
§12.6 乳状液
由两种不互溶或部分互溶的液体所形成的粗 分散系统，称为乳状液。
水包油，O/W，油分散在水中 类型
油包水，W/O，水分散在油中
O + W + 乳化剂
乳状液
乳化剂 表面活性剂 固体粉末
1. 乳状液类型的鉴别
(1)染色法：将油（水）溶性染料滴入乳状液， 在显微镜下观察，染色的一相为油
固体大部分在水中，油水界面向油弯曲， 形成O/W乳状液。
油水
如 so < sw :
cos 为负， > 90 o，油能润湿固体,
固体大部分在油中，油水界面向水弯曲， 形成W/O乳状液。
水油
3. 乳化剂的选择

2 9π V C n2 n0 1 cos2 I 0 I＝ 2 2 24 l 2 n 2 n 0 2 2
2


3) I n
可以此来区分 胶体溶液 分散相与分散介质有相界面，n大 高分子溶液 均相溶液， n小
4) I C 同一种溶胶，仅C不同时，有：
9π V C I＝ 4 2 2 l
2 2
2 n n0 2 n2 2n0
2
1 cos2 I 0
2


由 Rayleigh 公式可知： 1) I V 2 可用来鉴别小分子真溶液与胶体溶液； 如已知 n 、n0 ，可测 I 求粒子大小V 。
2) I 1/4 波长越短的光，散射越强。 例：用白光照射溶胶，散射光呈蓝色， 透射光呈橙红色。
dn dc DAS dt dx
AS
c大
c小
在一定温度下，在浓差作用下，单位时间内向 x 方 向扩散,通过截面积AS的物质的量 dn/dt 正比于浓度梯度 dc/dx 与AS 的乘积，比例系数D 称边有 - 号。
x
dn dc DAS dt dx
第十二章
胶体化学
(6h)
同界面化学一样，胶体化学也是一门古老 而又年轻的科学。 有史以前，我们的祖先就会制造陶器；汉 朝已能利用纤维造纸；后汉时又发明了墨； 其他像做豆腐、面食以及药物的制剂等等在 我国都有悠久的历史，这些成品及其制作过 程都与胶体化学密切相关。 1809年，俄国化学家Scheele发现了土粒 的电泳现象； 1829年英国植物学家Brown观察到花粉的 布朗运动。次后，许多人相继制备了各种溶 胶，并研究了它们的性质。
§12.4 胶体系统的电学性质

1.什么是气凝胶？有哪些主要特点和用途？当凝胶脱去大局部溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状构造中布满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。

气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。

气凝胶貌似“弱不禁风”，其实格外结实耐用。

它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，在温度到达1200 摄氏度时才会熔化。

此外它的导热性和折射率也很低，绝缘力气比最好的玻璃纤维还要强39 倍。

用途：〔1〕制作火星探险宇航服〔2〕防弹不怕被炸〔3〕过滤与催化〔4〕隔音材料〔5〕日常生活用品2.试述凝胶形成的根本条件？①降低溶解度，使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。

②析出的质点即不沉降，也不能自由行动，而是构成骨架，在整个溶液中形成连续的网状构造。

3.简述光学白度法测定去污力的过程。

将人工制备的污布放在盛有洗涤剂硬水的玻璃瓶中，瓶内还放有橡皮弹子，在机械转动下，人工污布受到擦洗。

在规定温度下洗涤确定时间后，用白度计在确定波长下测定污染棉布试片洗涤前后的光谱反射率，并与空白比照。

4.试述洗涤剂的进展趋势。

液体洗涤剂近几年的的进展趋势：(1)浓缩化(2)温存化、安全化(3)专业化(4)功能化(5)生态化: ①无磷化②外表活性剂生物降解③以氧代氯5.简述干洗的原理干洗是在有机溶剂中进展洗涤的方法，是利用溶剂的溶解力和外表活性剂的加溶力气去除织物外表的污垢。

6.脂肪酶在洗涤剂中的主要作用是什么？脂肪酶，人的皮脂污垢如衣领污垢中因含有甘油三脂肪酸酯而很难去除，在食品污垢中也含有甘油三脂肪酸酯类的憎水物质，脂肪酶能将这些污垢分解成甘油和脂肪酸。

7.在洗涤剂中作为严峻剂的SAA 主要是什么物质？用作严峻剂的外表活性剂主要是两性外表活性剂8.用防水剂处理过的纤维为什么能防水？织物防水原理：将纤维织物用防水剂进展处理，可使处理后的纤维不外表变为疏水性，防水织物由于外表的疏水性使织物与水之间的接触角θ>90°，在纤维与纤维间形成的“毛细管”中的液面成凸液面，凸液面的外表张力的合力产生的附加压力△P 的方向指向液体内部因此有阻挡水通过毛细管渗透下来的作用。