1、/10/101第一章 溶液和胶体w1、了解物质量及其单位摩尔概念,掌握物质量浓度、质量摩尔浓度、摩尔分数、质量分数计算。w2、了解离子活度概念及强电解质溶液理论。w3、了解稀溶液依数性产生原理,掌握利用稀溶液依数性测定溶质摩尔质量,能定性判断各类电解质溶液对稀溶液依数性影响。w4、了解分散系概念及分类,了解溶胶性质,掌握胶团结构,了解溶胶稳定性和聚沉及其影响原因。w5、了解乳状液特点、类型、稳定性。第1页/10/10211 分 散 系一、分散系概念w 一个或几个物质分散成微小粒子分布在另外一个物质中所组成系统称为分散系。w分散系中被分散物质称为分散质(或分散相),容纳分散质物质称为分散剂(或分
2、散介质)。比如,细小小水滴分散在空气中形成云雾、二氧化碳分散在水中形成汽水、各种金属化合物分散在岩石中形成矿石等都是分散系。你能举例说明吗?第2页/10/103二、分散系分类按照分散质粒子直径大小不一样分类第3页/10/104按照物质聚集状态进行分类第4页/10/105 三、分散度和比表面w系统分散度常以分散质粒子总表面积与其总体积之比来表示,称为比表面。w如:S0=S/VwS0愈大,表明系统分散度越高。第5页/10/106【例例】:1 1立方厘米正方体粒子立方厘米正方体粒子,求比表面?求比表面?S=6 S=6(平方厘米)(平方厘米)S S。=6/1=6=6/1=6厘米厘米-1-1平均分为平均
3、分为10001000个小立方体后个小立方体后小立方体边长小立方体边长S=0S=0.10.161000 10.161000 =60 =60(平方厘米)(平方厘米)S S。=60/1=60=60/1=60厘米厘米-1-1第6页/10/1071-2 溶液浓度w一、物质量及其单位“物质量”是国际单位制中基本物理量之一。它表示系统中所含基本单元数量。分子:H2O 离子:H+电子:e-质子:Z 中子:N 原子:C、O 特定组合:1/2NaOH 1/3H3PO4基本单元第7页/10/108w比如:M(H3PO4)、M(1/2 H3PO4)、M(1/3 H3PO4)、M(2 H3PO4)摩尔质量分别为多少?相
4、同质量磷酸物质量之间关系是怎样?已知196克磷酸 n(1/2 H3PO4)物质量为多少?w解:(1)M(H3PO4)=98 M(1/2 H3PO4)=98/2 M(1/3 H3PO4)=98/3 M(2 H3PO4)=298(2)n(H3PO4)=1/2 n(1/2 H3PO4)=1/3 n(1/3 H3PO4)=2 n(2 H3PO4)(3)n(1/2 H3PO4)=196/49=4(mol)第8页/10/109二、物质量浓度三、质量摩尔浓度定义:溶液上溶质B物质量(n)除以溶剂质量(m,单位为kg)。称为溶质B质量摩尔浓度,用符号bB表示,单位为molkg-1第9页/10/1010w比如:
5、第10页/10/1011w四、摩尔分数w摩尔分数(xi):混合系统中,某组分物质量(ni)与混合物(或溶液)总物质量(n)之比。w公式:w五、质量分数w公式:第11页/10/1012(二)五种浓度表示方法及相互关系:名称 定义 公式 单位1 物质量浓度cB 溶质nB/溶液V cB=nB/V=mB/MBV molL-12 质量摩尔浓度bB 溶质nB/溶剂mA bB=nB/mA=mB/MBmA molkg-1 3 摩尔分数xB 溶质nB/溶液ni 总和 xB=nB/nA+nB 1 4 质量分数B 溶质mB/溶液m B =mB/m 1 5 质量浓度B 溶质mB/溶液V B=mB/V kgL-1 注:
6、bB、xB、B与T无关;xA+xB=1关系:1、CB=n B/V=mB/MBm=B/MB;2、c(A)=1/2 c(1/2A)=2 c(2 A);b(A)=1/2 b(1/2A)=2 b(2 A);3、较稀水溶液:因V m、1,CB bB 第12页/10/101313 稀溶液依数性w 通常溶液性质取决于溶质性质,如溶液密度、颜色、气味、导电性等都与溶质性质相关,不过溶液一些性质却与溶质本性无关,只取决于溶质粒子数目,这些只与溶液中溶质粒子数目相关,而与溶质本性无关性质称为溶溶液依数性液依数性。w溶液依数性有:溶液蒸气压下降、溶液沸点升高、溶液凝 固点降低和溶液渗透压。w溶液依数性只有在溶液浓度
7、很稀时才有规律,而且溶液浓度越稀,其依数性规律性越强。第13页/10/1014w一、水相图w1、系统:将研究讨论对象称为系统。w2、相:系统中化学性质和物理性质完全相同部分称为相。即系统内部是完全均匀,组成和性质完全相同。相与相之间有显著界面。(单相系统和多相系统)w如:糖水是一个相。冰水是两相冰为一相,水为一相。相与态之间有什么不一样?第14页/10/1015w3、相变:固、气、液三相之间转化称为相变。w4、相平衡:相变到达平衡时称为相平衡。w5、相图:相平衡与温度、压力之间关系图称为相图。w6、水相图:第15页/10/1016水三相点气相区固相区液相区 沸点临界点第16页/10/1017w
8、二、稀溶液依数性w 1、溶液蒸气压下降w(1)蒸发:在一定温度下,将一杯纯液体置于一密闭容器中,液体表面高能量分子克服了其它分子吸引力从表面逸出,成为蒸气分子,这种液体表面汽化现象称为蒸发。w(2)凝聚:液面上方蒸气分子也能够被液面分子吸引或受到外界压力作用而进入液相,这个过程称为凝聚。w(3)饱和蒸气压:当液体蒸发速率和凝聚速率相等时,液体和它蒸气就处于两相平衡状态,此时蒸气称为饱和蒸气,饱和蒸气所产生压力称为饱和蒸气压,简称蒸气压。第17页/10/1018纯水蒸气压示意图纯水蒸气压示意图第18页/10/1019蒸气压大小表示液体分子向外逸出趋势,它只与液体本性和温度相关,而与液体量无关。通
9、常把蒸气压大蒸气压大物质称为易挥发物质,蒸气压小蒸气压小称为难挥发物质。液体蒸发是吸热过程,所以温度升高,蒸气压增大。第19页/10/1020纯溶剂纯溶剂正常正常溶液溶液少少第20页/10/1021vapor pressure solute第21页/10/1022第22页/10/1023w在一定温度下,纯水蒸气压是一个定值。若在纯水中溶人少许难挥发非电解质(如蔗糖、甘油等)后,则发觉在同一温度下,稀溶液蒸气压总是低于纯水蒸气压(如图12)。w因为溶质是难挥发物质,所以溶液蒸气压实际上是溶液中溶剂蒸气压。溶液蒸气压之所以低于纯溶剂蒸气压,是因为难挥发非电解质溶质溶于溶剂后,溶质分子占据了溶液一部
10、分表面,妨碍了溶剂分子蒸发,使到达平衡时蒸发出来溶剂分子数降低,产生压力降低,所以溶液蒸气压就比相同温度下纯溶剂蒸气压低,显然溶液浓度越大,溶液蒸气压就越低。设某温度下纯溶剂蒸气压为p*,溶液蒸气压为p,p*与与 p差值就称为溶液蒸气压差值就称为溶液蒸气压下降下降,用 p表示。p=p*-p第23页/10/1024w 法国物理学家拉乌尔(Raoult)对溶液蒸气压进行了定量研究,得出以下结论:在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液蒸气压(p)等于纯溶剂蒸气p*与溶液中溶剂摩尔分数(xA)剩积即:w p=p*xAw若是双组分系统则:xA+xB=1w所以p=p*(1-xB)=p*-p*xBw p=p*-
11、p=p*xB说明:在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液蒸气压下降与溶质摩尔分数成正比,而与溶质本性无关。第24页/10/1025在纯溶剂中加入难挥发非电解质物在纯溶剂中加入难挥发非电解质物质以后,达平衡时,质以后,达平衡时,p溶液溶液总是小于总是小于同同 T T 下下p纯溶剂纯溶剂 ,即,即溶液蒸气压下降溶液蒸气压下降。第25页/10/10262、溶液沸点升高w沸点是指液体蒸气压等于外界大气压力时液体对应温度。w如当水蒸 气压等于外界大气压力(101325kPa)时,水开始沸腾,此时对应温度就是水沸点(100,该沸点被称为正常沸点)。可见,液体沸点与外界压力相关,外界压力降低,液体沸点将下降。第
12、26页/10/1027w对于水溶液而言,因为溶液蒸气压总是低于溶剂蒸气压,所以当纯溶剂蒸气压到达外界压力而开始沸腾时,溶液蒸气压尚低于外界压力,若要维持溶液蒸气压也等于外界压力,必须使溶液温度深入升高,所以溶液沸点总是高于纯溶剂沸点(如图 13)。第27页/10/1028纯溶剂溶液第28页/10/1029w若纯溶剂沸点为tb*,溶液沸点为tb,tb-tb*=tb,tb即为溶液沸点升高。依据拉乌尔定律能够推导出:tb=Kbb即难挥发非电解质稀溶液沸点升高值tb与溶质质量摩尔浓度b成正百分比,而与溶质本性无关。Kb是溶剂摩尔沸点升高常数,它只与溶剂性质相关。单位是oCkgmol-1或Kkgmol-
13、1可采取什么方法提升水可采取什么方法提升水沸点?沸点?第29页/10/1030【例例】:将:将12.0g尿素尿素CO(NH2)2和和34.2g蔗糖(蔗糖(C12H22O11)分别溶于分别溶于g水中水中,计算此计算此两种溶液沸点两种溶液沸点(Kb=0.52Kkgmol-1)解解:M尿素尿素=60 gmol-1 b(B)=12.0/(60)1000=0.1molkg-1 Tb尿尿=0.52 0.1=0.052(K)Tb尿尿=373.15+0.052 373.2(K)第30页/10/1031同理,蔗糖同理,蔗糖M=342 gmol-1 b(蔗糖蔗糖)=34.2/(342)1000=0.05molkg
14、-1 Tb蔗蔗=0.52 0.05=0.026(K)Tb蔗蔗=373.15+0.026 373.18(K)第31页/10/1032【例例】:若将:若将12.0g尿素尿素CO(NH2)2和和34.2g蔗糖蔗糖(C12H22O11)都加于都加于g水中水中,计计算此溶液沸点算此溶液沸点 (Kb=0.52Kkgmol-1)Tb=0.52 (0.1+0.05)=Tb尿尿+Tb蔗蔗=0.078K结论:依数性存在加和性结论:依数性存在加和性第32页/10/1033w3、溶液凝固点降低w(1)凝固点是指液体蒸气压等于其固体蒸气压时系统对应温度,此时液体凝固和固体熔化处于平衡状态。w(2)例:0时水蒸气压和冰蒸
15、气压相等,水开始凝固,但此时溶液蒸气压低于溶剂蒸气压,也必定低于冰蒸气压,所以此时溶液不能凝固,要使溶液凝固,就必须深入降低溶液温度,使溶液和冰蒸气压同时下降,因为冰蒸气压下降率比水溶液大,当温度降低到tf时,溶液和冰蒸气压才相等,此时温度就是溶液凝固点。第33页/10/1034纯溶剂溶液溶液凝固点降低第34页/10/1035第35页/10/1036(3)溶液凝固点tf总是低于纯溶剂凝固点 tf*。(4)tf*与tf 差值即为溶液凝固点降低tf。非电解质稀溶液凝固点降低tf与溶质质量摩尔浓度b成正比,而与溶质本性无关。tf=tf*-tf=Kfb 式中Kf叫溶剂摩尔凝固点降低常数,Kf也只与溶剂
16、性质相关。其单位是kgm ol-1或Kkg mol-1(5)应用溶液蒸气压下降、沸点升高和凝固点降低能够测定溶质摩尔质量,为何海水较河水难结冰?第36页/10/1037w例:第37页/10/1038【例例】:为了预防汽车水箱中水在为了预防汽车水箱中水在266 K时凝固,时凝固,以无水乙醇(以无水乙醇(=0.803g/ml)做防冻剂,问每)做防冻剂,问每升水须加若干升水须加若干 mL乙醇?(假设溶液服从拉乌乙醇?(假设溶液服从拉乌尔定律)尔定律)解:已知水凝固点为解:已知水凝固点为273K,Kf=1.86Tf=273-266=7(K)Tf=Kf b(B)b(B)=Tf/Kf=7/1.86=3.7
17、6(mol/kg)即每升水加即每升水加3.76mol乙醇,已知乙醇,已知M乙醇乙醇=46,=0.803。应加入乙醇体积为应加入乙醇体积为 V=3.7646/0.803=215.6(mL)第38页/10/10394、溶液渗透压 产生这种现象原因是什么?第39页/10/1040Semiper meabie第40页/10/1041w(1)产生渗透现象原因是纯溶剂蒸气压大于溶液蒸气压,所以纯水分子经过半透膜进入溶液速率大于溶液中水分子经过半透膜进入纯水速率,使溶液中液面升高,产生静水压,而纯水中液面下降,当静水压恰好使半透膜两边水分子渗透速率相等,渗透到达平衡。w(2)产生渗透现象条件:半透膜;半透膜
18、两侧浓度不等。w(3)渗透压:在一定条件下,为了阻止渗透作用进行而必须向溶液施加最小压力称为溶液渗透压。用符号表示。你能举出日常生活中产生渗透现象吗?第41页/10/1042w 低渗溶液低渗溶液高渗溶液高渗溶液第42页/10/1043 盐水盐水 淡水淡水p p 反渗透法净化水反渗透法净化水第43页/10/1044(4)渗透压定律:V=nRT =n/v RT=cRT若溶液浓度很稀,则c=b =cRT=bRT(5)在一定温度下,非电解质稀溶液渗透压与溶质质量摩尔浓度成正比,而与溶质本性无关。(6)可用于测定溶质摩尔质量会变换公式吗?第44页/10/1045第45页/10/1046w三、强电解质溶液
19、介绍w难挥发非电解质溶液四个依数性都符合拉乌尔定律。w电解质溶液依数性是否符合拉乌尔定律呢?第46页/10/1047w拉乌尔定律引入校正系数可用电解质溶液依数性计算:wtf=itf=iKfb Bw =cw表观浓度,为活度系数w活度系数与离子浓度和电荷相关。第47页/10/104814胶体溶液胶体溶液w胶体:颗粒直径为胶体:颗粒直径为1100nm分散质分散分散质分散到分散剂中,组成多相系统称为胶体。到分散剂中,组成多相系统称为胶体。如:氢氧化铁胶体;硅酸;空气;合金如:氢氧化铁胶体;硅酸;空气;合金等等 一、表面吸附一、表面吸附第48页/10/1049w2、表面能:假如要增加表面积,必须将部分、
20、表面能:假如要增加表面积,必须将部分相内部质点迁移到表面,这么就需要克服相相内部质点迁移到表面,这么就需要克服相内质点阻力而消耗能量,所消耗能量转变成内质点阻力而消耗能量,所消耗能量转变成了表面质点了表面质点位能位能,因而表面层质点比相内质,因而表面层质点比相内质点能量高,高出来这部分能量就称为表面自点能量高,高出来这部分能量就称为表面自由能,简称由能,简称表面能表面能。w系统分散度越高,比表面越大,表面自由能系统分散度越高,比表面越大,表面自由能越高,系统越不稳定。越高,系统越不稳定。w液体和固体都有自动降低表面自由能能力。液体和固体都有自动降低表面自由能能力。表面吸附是降低表面自由能有效伎
21、俩。表面吸附是降低表面自由能有效伎俩。第49页/10/1050v吸附吸附是指物质表面吸住周围介质中分子、是指物质表面吸住周围介质中分子、离子和原子过程。离子和原子过程。v有吸附能力物质称为有吸附能力物质称为吸附剂吸附剂;被吸附物;被吸附物质称为质称为吸附质吸附质,吸附剂吸附能力与比表,吸附剂吸附能力与比表面相关,比表面越大,吸附能力越强面相关,比表面越大,吸附能力越强.被吸附粒子因为本身热运动,有些被吸附粒子因为本身热运动,有些可能脱离固体表面重新回到周围介可能脱离固体表面重新回到周围介质中去,此过程叫做质中去,此过程叫做解吸解吸。吸附和解吸关系:吸附和解吸关系:动态平衡动态平衡第50页/10
22、/1051w1、固体对气体吸附、固体对气体吸附w吸附剂吸附剂+吸附质吸附质=吸附剂吸附剂吸附质吸附质+吸附热吸附热w吸附量吸附量:每克吸附剂所能吸附吸附质物质量称为吸附:每克吸附剂所能吸附吸附质物质量称为吸附量。放出热称为吸附热。量。放出热称为吸附热。w2、固体在溶液中吸附、固体在溶液中吸附w固体在溶液中吸附比较复杂。溶质和溶剂都可能被吸固体在溶液中吸附比较复杂。溶质和溶剂都可能被吸附。依据吸附剂在溶液中吸附对象不一样,可分为分附。依据吸附剂在溶液中吸附对象不一样,可分为分子吸附和离于吸附。子吸附和离于吸附。w (1)分于吸附分于吸附 固体吸附剂在非电解质或弱电解质溶固体吸附剂在非电解质或弱电
23、解质溶液中吸附主要是分子吸附。液中吸附主要是分子吸附。分子吸附吸附规律分子吸附吸附规律是:与是:与吸附剂极性相近物质轻易被吸附即吸附剂极性相近物质轻易被吸附即“相同相吸相同相吸”。在溶液中吸附剂对溶剂吸附量越多,对溶质吸附量就在溶液中吸附剂对溶剂吸附量越多,对溶质吸附量就会越少,反之亦然。另外吸附剂吸附量还与溶质溶解会越少,反之亦然。另外吸附剂吸附量还与溶质溶解度相关,通常溶解度小溶液轻易被吸附,溶解度大不度相关,通常溶解度小溶液轻易被吸附,溶解度大不轻易被吸附。轻易被吸附。第51页/10/1052w即极性吸附剂轻易吸附极性溶质或溶剂;即极性吸附剂轻易吸附极性溶质或溶剂;非极性吸附剂轻易吸附非
24、极性溶质或溶非极性吸附剂轻易吸附非极性溶质或溶剂剂红墨水红墨水+活性炭活性炭品红苯溶液品红苯溶液+活性炭活性炭第52页/10/1053(2)离子吸附)离子吸附 固体吸附剂在强电解质溶液中固体吸附剂在强电解质溶液中吸附主要是离子吸附。离子吸附又分为离子吸附主要是离子吸附。离子吸附又分为离子选择吸附和离子交换吸附。选择吸附和离子交换吸附。w 固体吸附剂有选择地吸附溶液中某种离于,固体吸附剂有选择地吸附溶液中某种离于,这种吸附称为这种吸附称为离子选择吸附离子选择吸附。w其吸附标准其吸附标准是:是:吸附剂优先选择吸附与本身吸附剂优先选择吸附与本身组成相关或性质相同且溶液中浓度较大离子。组成相关或性质相
25、同且溶液中浓度较大离子。比如,在过量比如,在过量AgNO3溶液中,加入适量溶液中,加入适量KI即即可形成可形成AgI沉淀,依据离子选择吸附原理,沉淀,依据离子选择吸附原理,AgI固体表面必定选择吸附固体表面必定选择吸附Ag+而使固体表面而使固体表面带正电,同时异号离子带正电,同时异号离子NO3-留在溶液中,使留在溶液中,使溶液保持电中性。溶液保持电中性。第53页/10/1054w能使固体表面带电离子称为能使固体表面带电离子称为电位离子电位离子,Ag+是是电位离子,溶液中与电位离子符号相反离子电位离子,溶液中与电位离子符号相反离子称为称为反离子反离子,NO3-是反离子。是反离子。w因为静电吸引力
26、和离子本身热运动,有一部因为静电吸引力和离子本身热运动,有一部分反离子被电位离子吸引吸附在固体表面附分反离子被电位离子吸引吸附在固体表面附近,这么电位离子和反离子在固体吸附剂表近,这么电位离子和反离子在固体吸附剂表面组成了双电层。双电层结构在解释溶胶稳面组成了双电层。双电层结构在解释溶胶稳定性方面有主要应用。定性方面有主要应用。w 固体吸附剂吸附一个离子同时释放出等电固体吸附剂吸附一个离子同时释放出等电量其它同号离子过程称为量其它同号离子过程称为离子交换吸附。离子交换吸附。第54页/10/1055v能进行离子交换吸附吸附剂称为离子交换剂。能进行离子交换吸附吸附剂称为离子交换剂。离子交换吸附是个
27、可逆过程。离子交换能力离子交换吸附是个可逆过程。离子交换能力强弱与离子电荷数及离子强弱与离子电荷数及离子水合半径水合半径相关。相关。离子电荷数越高,交换能力越强。离子电荷数越高,交换能力越强。水合离子半径越小,离子交换能力越强。水合离子半径越小,离子交换能力越强。如:如:Al3+Ca2+Cs+Rb+K+Na+Li+Cl-Br-NO3-I-v阳离子交换树脂阳离子交换树脂v阴离子交换树脂:阴离子交换树脂:v土壤中离子交换土壤中离子交换第55页/10/1056水合离子半径水合离子半径离子半径离子半径+LiLi+Na Na+K K+Rb Rb+Rb Rb+K K+Na Na+Li Li+第56页/10
28、/1057第57页/10/1058第58页/10/1059二、溶胶性质二、溶胶性质1、溶胶光学性质:丁铎尔效应,、溶胶光学性质:丁铎尔效应,用于区用于区分溶液和溶胶。分溶液和溶胶。第59页/10/10602、溶胶动力学:布朗运动(热运动、分、溶胶动力学:布朗运动(热运动、分散剂对胶粒不均匀撞击)散剂对胶粒不均匀撞击)布朗运动布朗运动液体分子对溶液体分子对溶胶粒子撞击胶粒子撞击 第60页/10/10613、溶胶电学性质:溶胶中分散质与分散、溶胶电学性质:溶胶中分散质与分散剂在外电场作用下发生定向移动现象称剂在外电场作用下发生定向移动现象称为溶胶电动现象。为溶胶电动现象。在电场作用下,胶粒在分散剂
29、定向移动在电场作用下,胶粒在分散剂定向移动称为称为电泳电泳。电泳管示电泳管示意图意图直流电直流电第61页/10/1062 电泳时,不但胶粒向一电极移动,与此同时电泳时,不但胶粒向一电极移动,与此同时与胶粒对应带相反电荷离子向另一电极移动。与胶粒对应带相反电荷离子向另一电极移动。胶体微粒移动说明胶粒是带电,且有正负之分。胶体微粒移动说明胶粒是带电,且有正负之分。胶粒带正电,则向直流电源负极(阴)移动;胶粒带正电,则向直流电源负极(阴)移动;胶粒带负电,则向直流电源正极(阳)移动;胶粒带负电,则向直流电源正极(阳)移动;因因为为胶胶体体溶溶液液是是电电中中性性,所所以以,胶胶粒粒带带正正电电荷荷(
30、或或负负电电荷荷),则则分分散散介介质质必必带带负负电电荷荷(或或正电荷)。正电荷)。第62页/10/1063胶粒带正电荷称为胶粒带正电荷称为正溶胶正溶胶,普通普通金属氢氧金属氢氧化物化物溶胶即为正溶胶。溶胶即为正溶胶。胶粒带负电荷称为胶粒带负电荷称为负溶胶负溶胶,如:如:土壤、硫土壤、硫化物、硅酸、金、银、硫化物、硅酸、金、银、硫等溶胶。等溶胶。假如将胶粒固定,分散剂在电场作用下假如将胶粒固定,分散剂在电场作用下定向移动,这种现象称为定向移动,这种现象称为电渗电渗。第63页/10/1064正极正极 +负极负极 多孔性固体多孔性固体电渗管示意图电渗管示意图第64页/10/1065胶粒带电原因:
31、(胶粒带电原因:(1)溶胶吸附作用)溶胶吸附作用FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HClFeCl3+2H2O=Fe(OH)2Cl+2HClFe(OH)2Cl=FeO+Cl-+H2OH3AsO3+3H2S=As2S3+6H2OH2S=HS-+H+(2)溶胶电离作用)溶胶电离作用如:如:H2SiO3=H+HSiO3-第65页/10/1066FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+分散质分散质Fe(OH)3mFe(OH)3胶核吸附电位离子示意图胶核吸附电位离子示意图第66页/10/1067三、胶团结
32、构第67页/10/1068第68页/10/1069第69页/10/1070(AgI)m n Ag+(n-x)NO3-x+x NO3-胶核胶核 电位离子电位离子 反离子反离子 反离子反离子 吸附层吸附层 扩散层扩散层 胶粒胶粒 胶团胶团 第70页/10/1071Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+分散质分散质AgClCl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-分散质分散质AgCl第71页/10/1072第72页/10/1073四、溶胶稳定性和聚沉四、溶胶稳定性和聚沉1、溶胶
33、稳定性、溶胶稳定性 动力学稳定性:布朗运动动力学稳定性:布朗运动聚结稳定性:胶粒带电和溶剂化膜聚结稳定性:胶粒带电和溶剂化膜2、溶胶聚沉、溶胶聚沉加入电解质加入电解质加入带相反电荷溶胶加入带相反电荷溶胶加热加热第73页/10/10741、加入电解质聚沉原因:、加入电解质聚沉原因:加入电解质后,吸附加入电解质后,吸附层反离子增多,层反离子增多,胶粒所带电荷大大降低,排胶粒所带电荷大大降低,排斥力减弱,使胶粒合并成大颗粒而聚沉。斥力减弱,使胶粒合并成大颗粒而聚沉。电电解质聚沉能力大小惯用解质聚沉能力大小惯用聚沉值聚沉值来表示。来表示。聚沉值:聚沉值:使一定溶胶在一定时间内开始聚沉所使一定溶胶在一定
34、时间内开始聚沉所需电解质最低浓度称为需电解质最低浓度称为 聚沉值。单位:聚沉值。单位:m mol L-1聚沉值大,表示该电解质聚沉能力小,聚沉值聚沉值大,表示该电解质聚沉能力小,聚沉值与聚沉能力成倒数关系。与聚沉能力成倒数关系。聚沉能力聚沉能力主要主要取决于能引发溶胶聚沉取决于能引发溶胶聚沉反离反离子电荷数子电荷数(即化合价数),离子带电荷(即化合价数),离子带电荷越高,其聚沉能力越强越高,其聚沉能力越强第74页/10/1075普通来说普通来说聚沉能力聚沉能力(同种电荷同种电荷):三价离子三价离子二价离子二价离子一价离子一价离子第75页/10/10763、溶胶保护、溶胶保护高分子溶液对溶胶保护
35、和敏化作用高分子溶液对溶胶保护和敏化作用高分子化合物是指含有较大相对分子质量大分高分子化合物是指含有较大相对分子质量大分子化合物,如蛋白质、纤维素、橡胶、淀粉、子化合物,如蛋白质、纤维素、橡胶、淀粉、动植物胶、人丁合成各种树脂等,高分子化合动植物胶、人丁合成各种树脂等,高分子化合物在适当溶剂中能强烈溶剂化,形成很厚溶剂物在适当溶剂中能强烈溶剂化,形成很厚溶剂化膜而溶解,组成了均匀、稳定单相分散化膜而溶解,组成了均匀、稳定单相分散 系,系,称为高分子溶液。称为高分子溶液。第76页/10/1077q在溶胶中加入在溶胶中加入足量足量高分子化合物后,能显著降低高分子化合物后,能显著降低溶胶对电解质敏感
36、性,提升溶胶稳定性,高分子溶胶对电解质敏感性,提升溶胶稳定性,高分子化合物这种作用称为对化合物这种作用称为对溶胶保护作用。溶胶保护作用。产生保护作用原因产生保护作用原因是溶剂化了线状高分子被吸附是溶剂化了线状高分子被吸附在胶粒表面,使胶粒表面多出一层溶剂化保护膜,在胶粒表面,使胶粒表面多出一层溶剂化保护膜,从而提升了溶胶稳定性。从而提升了溶胶稳定性。q但在溶胶中但在溶胶中加入少许加入少许高分子化合物后,反而使溶高分子化合物后,反而使溶胶对电解质敏感性大大增加,降低了其稳定性,胶对电解质敏感性大大增加,降低了其稳定性,这种现象称为这种现象称为高分子敏化作用高分子敏化作用。产生敏化作用原因产生敏化
37、作用原因是加入高分子化合物量太少,是加入高分子化合物量太少,不足以包住胶粒,反而使大量胶粒吸附在高分子不足以包住胶粒,反而使大量胶粒吸附在高分子表面,使胶粒间能够相互表面,使胶粒间能够相互“桥联桥联”变大而易于聚变大而易于聚沉。沉。第77页/10/107815 乳状液乳状液一、表面活性物质一、表面活性物质 溶于水后能显著地降低水表面自由能物溶于水后能显著地降低水表面自由能物质称为表面活性物质或表面活性剂。质称为表面活性物质或表面活性剂。表面活性物质分子是由极性基团和非极性表面活性物质分子是由极性基团和非极性基团两部分组成。基团两部分组成。亲水基:如亲水基:如-COOH,-COO-,-NH2,-SO3H疏水基:疏水基:R,Ar第78页/10/1079第79页/10/1080第80页/10/1081第81页/10/1082第82页/10/1083w二、乳状液w水包油O/Ww油包水W/O第83页