物理化学ⅡPHYSICALCHEMISTRY5市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

物理化学物理化学()PHYSICAL CHEMISTRY(25)第1页12.6 胶体稳定与聚沉胶体稳定与聚沉 Stability and coagulation of sol 胶体因为含有巨大表面能，所以是热力学不稳定体系，但在一些条件下，也能稳定存在一段时间。胶体稳定是相正确、暂时和有条件，而不稳定则是绝正确。1.溶胶稳定性影响溶胶稳定性原因(1)溶胶动力稳定原因(2)胶粒带电稳定作用(3)溶剂化稳定作用第2页2.溶胶聚沉(1)电解质聚沉作用 在溶胶中加入少许电解质，能够使胶粒吸附离子增加，电势提升，增加溶胶稳定性，称为稳定剂。稳定剂。但当电解质浓度足够大，部分反粒子进入紧密层，而使电势降低，扩散层变薄，胶粒之间静电斥力减小而造成聚沉，则称为聚沉聚沉剂剂。第3页 聚称值和聚沉率聚沉速率电解质浓度 c电势/mV c1 c 230 0聚沉值：聚沉值：使溶胶以显著速率聚沉所需电解质 最小浓度。聚沉率：聚沉率：聚沉值倒数。电解质聚沉值越小，聚沉率越大，则聚沉能力越强第4页不一样电解质聚沉值不一样电解质聚沉值(mmol/dm3)LiCl 58.4 NaCl 51 KCl 501/2 K2SO4 65 HCl 31 CaCl2 0.65 BaCl2 0.69 MgSO4 0.801/2Al3(SO4)3 0.096 AlCl3 0.093负溶胶负溶胶(As2S3)正溶胶正溶胶(Al2O3)NaCl 43.5KCl 46KNO3 60K2SO4 0.30K2Cr2O7 0.63K2C2O4 0.69K3Fe(CN)6 0.08第5页 影响电解质聚沉能力原因：(a)主要取决于与胶粒所带电荷相反离子（反 离子）所带电荷数（即价数）。反离子 价数越高，聚沉能力越强。Schulze-Hardy rule 电解质聚沉值与胶粒异电性离子价数6次方成反比Cj(i):i 价电解质聚沉值第6页(b)价数相同反离子水合半径越小，聚沉 能力越强。比如，对一价阳离子,按聚沉能力排列：H+Cs+Rb+NH4+K+Na+Li+对一价阴离子：F-Cl-Br-NO3-I-(c)与胶粒电性相同离子，普通说来，价数 越高，水合半径越小，聚沉能力越弱。第7页(2)溶胶相互聚沉作用 当两种带相反电荷溶胶所带电量相等时，相互混合也会发生聚沉。(3)高分子化合物作用 在溶胶中加入少许高分子化合物可使溶胶聚沉，称为敏化作用敏化作用(絮凝作用)。在溶胶中加入足够多高分子化合物，则会阻止溶胶聚沉，称为空间空间保护作用保护作用。第8页3.胶体聚沉理论-DLVO理论 (Deijaguin-Landau-Verwey-Ovenbeek)(1)质点间范德华吸引能胶粒之间相互作用可看作是分子作用加和H:两球表面之间最短距离r:胶粒半径A：Hamaker常数（与物质相关 10-1910-20 J)在介质中，若两个球形粒子体积相等第9页(2)双电层排斥能对球形粒子n0:单位体积粒子数 :介电常数0:粒子表面电势 :离子氛半径倒数 r:粒子半径 H:离子之间最近距离第10页(3)总势能曲线VH势垒当粒子动能大于势垒时方能聚沉第11页势垒高低决定了胶体稳定性影响原因:(a)A影响:当、0不变时，A，势垒(b)0影响：0，势垒(c)影响：，势垒第12页(4)Schulze-Hardy 规则当势垒为0时，胶体由稳定转入聚沉VH第13页临界聚沉值(a)当表面电势较高时，0 1，cz-6 当表面电势较高时,0ze0/4kT c04/z2(b)聚沉值与分散介质介电常数三次方 成正比第14页12.7 胶体制备和净化胶体制备和净化1、分散法、分散法(1)机械分散法胶体磨气流粉碎机第15页(2)超声波分散法 (多用于制备乳状液）第16页(3)电弧法（用于制备金属溶胶）(4)胶溶法Fe(OH)3 Fe(OH)3（溶胶）AgCl AgCl （溶胶）SnCl4 SnO2 SnO2(溶胶）加FeCl3加AgNO3或KCl水解加K2Sn(OH)2第17页2、凝聚法、凝聚法(1)化学凝聚法FeCl3+H2O Fe(OH)3（溶胶）+3HCl煮沸As2O3+3H2S As2S3（溶胶）+3H2O2HAuCl4(稀溶液)+3HCHO（少许）+11KOH 2Au（溶胶）+3HCOOK+8KCl+8H2O加热(2)物理凝聚法 （蒸汽骤冷法，更换溶剂法等）第18页3、胶体净化、胶体净化(1)渗析法（电渗析法）(2)（电）超出滤法第19页12.8 乳状液乳状液(Emulsion)一个液体分散在另一个液体中所组成分散系统称为乳状液。乳状液。乳状液中分散相粒子直径普通100nm.1、乳状液分类、乳状液分类O/W 型W/O 型第20页2、乳化剂或表面活性剂选择、乳化剂或表面活性剂选择乳化剂乳化剂(Emulsifying agent)为了形成稳定乳状液所必须加入第三组分。惯用乳化剂有：蛋白质、树胶、磷脂等天然产物；各种表面活性剂；固体粉末等乳化剂作用：乳化剂作用：(1)在分散相周围形成保护膜(2)降低界面张力(3)形成双电层第21页乳化剂对乳状液形成种类影响：乳化剂对乳状液形成种类影响：第22页第23页3、乳状液转化和破坏、乳状液转化和破坏 由W/O型乳状液转化成O/W 型乳状液称为乳状液转化乳状液转化 普通能够经过加入足量反型乳化剂方法实现乳状液转化乳状液破坏（破乳乳状液破坏（破乳 Deemulsification)）(1)机械法（离心分离、泡沫分离、蒸馏、过滤等）(2)高压电法(石油破乳脱水）第24页(3)加入表面活性更强但不能形成保护膜表 面活性剂(如戊醇、辛醇、十二烷基磺酸钠 等）(4)升温法第25页表面化学复习一、内容小结：表面化学表面化学表面张力和比表面能表面张力和比表面能(概念、方向、基本关系 式及应用）弯曲液面现象弯曲液面现象(Laplace 方程，Kelvin方程，毛细 现象，介稳相平衡）溶液界面吸附溶液界面吸附（Gibbs方程及其应用，表面活性 剂性质及应用）固体表面吸附固体表面吸附（Langmuir方程,BET方程,Freundlich方程及应用）固液及液液界面固液及液液界面（接触角，Young方程）第26页二、讨论题1.以下说法是否正确？(1)液体表面张力就是表面分子受到指向液 体内部协力。(2)溶液表面吸附量就是1m2溶液表面所含溶质 物质量。(3)有些人说，若液体在固体表面服从Young方程，则该液体不可能在固体表面铺展，此说法对 吗？第27页2.在一玻璃管两端各有一个大小不等肥皂泡，如图所表示。当开启活塞使两泡相通时，会发 生什麽改变？第28页3.将A,B,C,D 四根内径相同，但形状不一样 毛细管插入同一水槽中，已知A管中水平 衡高度为h，求其它管中水高度及液面形状。h石蜡A B C D若开始时用洗耳球将B,C管中液体吸至h 高度之上，然后液面将回落至何处？第29页4.当加热一个装有部分液体毛细管时，下面 两种情况液体各向哪个方向移动？加热 加热第30页 a bABCC5.下列图容器内液体为汞，插入a槽是毛细管，插入b槽是粗管。活塞C和C”均关闭。A和B中汞蒸汽压哪个大？若先后打开C和C，会有何现象发生？第31页hp0ab依据Kelvin方程，管内液面b处蒸汽压为依据Boltzmann分布定律，在重力场中，大气压力随高度改变为第32页复习：11.1011.12阅读:A6 25.1,25.2,25.3作业:26，27，28第33页