12章胶体与大分子溶液.ppt
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1、 上一内容 下一内容 回主目录 物理化学电子教案第十二章 忍 算 嫁 乔 饺 己 竿 戊 晾 城 积 摆 丹 掂 卧 复 撕 罗 陨 问 悬 旱 努 骆 演 灶 宾 败 璃 坪 啮 呻 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 2020/6/15 上一内容 下一内容 回主目录 u12.1 胶体及其基本特性 第十二章 分散体系和大分子溶液 u12.2 溶胶的制备与净化 u12.3 溶胶的动力性质 u12.4 溶胶的光学性质 u12.5 溶胶的电学性质 u12.6 溶胶的稳定性和聚沉作用 u12.7 大分子概说 u12.8 大分子的相对摩尔质量 u12
2、.9 Donnan平衡 u12.10 辅导答疑 毁 聊 缩 丝 刃 谦 采 柑 烛 誓 苏 刁 淌 懂 掉 匣 舀 专 羹 釉 纹 抿 落 苇 揽 公 茁 愉 抡 矢 淘 枫 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 2020/6/15 上一内容 下一内容 回主目录 12.1 胶体及其基本特性 胶粒的结构 分散相与分散介质 分散体系分类 (1)按分散相粒子的大小分类 (2)按分散相和介质的聚集状态分类 (3)按胶体溶液的稳定性分类 憎液溶胶的特性 胶粒的形状 捉 枣 蒜 绑 也 巫 丢 逛 瓤 僵 乞 社 阐 印 砸 然 舰 哑 壕 惺 瞎 椰 稚
3、 捧 铝 遵 肋 撰 税 虽 稀 卓 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 2020/6/15 上一内容 下一内容 回主目录 分散相与分散介质 把一种或几种物 质分散在另一种物质 中就构成分散体系。 其中,被分散的物质 称为分散相( dispersed phase),另 一种物质称为分散介 质(dispersing medium)。 例如:云,牛奶,珍珠 斧 曲 鲍 印 妻 强 天 常 婆 循 膳 蛾 侯 葛 蚁 增 轿 叭 乓 体 熙 耗 坚 攒 籽 汰 残 俄 针 舜 婴 掸 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体
4、与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 分散体系分类 分类体系通常有三种分类方法: 分子分散体系 胶体分散体系 粗分散体系 按分散相粒子的大小分类: 按分散相和介质的聚集状态分类: 液溶胶 固溶胶 气溶胶 按胶体溶液的稳定性分类: 憎液溶胶 亲液溶胶 歪 椎 线 氓 尸 挎 惦 伦 宰 揖 想 秧 匠 面 蜒 雁 尾 售 酸 芽 厕 满 登 水 吉 豢 奉 葫 驯 载 剁 赴 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 (1)按分散相粒子的大小分类 1.分子分散体系 分散相与分散介质以分
5、子或离子形式彼此混溶, 没有界面,是均匀的单相,分子半径大小在10-9 m以 下 。通常把这种体系称为真溶液,如CuSO4溶液。 2.胶体分散体系 分散相粒子的半径在1 nm100 nm之间的体系。目 测是均匀的,但实际是多相不均匀体系。也有的将1 nm 1000 nm之间的粒子归入胶体范畴。 3.粗分散体系 当分散相粒子大于1000 nm,目测是混浊不均匀体 系,放置后会沉淀或分层,如黄河水。 秽 佐 叼 佣 陀 寒 紧 索 穆 梨 感 砒 糟 涎 细 毒 录 仕 伶 资 抚 擒 骗 塞 谬 稠 酵 贞 单 吧 材 廖 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大
6、分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 (2)按分散相和介质聚集状态分类 1.液溶胶 将液体作为分散介质所形成的溶胶。当分散 相为不同状态时,则形成不同的液溶胶: A.液-固溶胶 如油漆,AgI溶胶 B.液-液溶胶 如牛奶,石油原油等乳状液 C.液-气溶胶 如泡沫 迈 鹊 烷 狐 骆 热 昨 攘 焙 茶 疤 邹 词 茬 庄 液 肥 刺 喧 婶 幽 类 窄 梁 这 漓 篷 塔 曾 辰 滔 谆 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 (2)按分散相和介质聚集状态分类 2.固溶胶 将固体作为分散介
7、质所形成的溶胶。当分散相为 不同状态时,则形成不同的固溶胶: A.固-固溶胶 如有色玻璃,不完全互溶的合金 B.固-液溶胶 如珍珠,某些宝石 C.固-气溶胶 如泡沫塑料,沸石分子筛 裴 念 涉 窖 酬 或 迂 庇 唉 讼 巩 命 洗 舒 用 计 亨 压 护 鳃 禹 吨 臼 赌 十 津 勒 破 酚 笔 弛 蠕 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 (2)按分散相和介质聚集状态分类 3.气溶胶 将气体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相 为固体或液体时,形成气-固或气-液溶胶,但没有 气-气溶胶,因为不同的气体
8、混合后是单相均一体 系,不属于胶体范围。 A.气-固溶胶 如烟,含尘的空气 B.气-液溶胶 如雾,云 依 赣 挟 末 杀 逸 步 妄 半 薪 桅 屠 同 鹏 铱 放 揩 汹 贼 码 毒 堵 抓 遮 帆 祸 肃 澎 求 厢 擒 咕 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 (3)按胶体溶液的稳定性分类 1.憎液溶胶 半径在1 nm100 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
9、胶、碘 化银溶胶等。 这是胶体分散体系中主要研究的内容。 姿 国 铆 铂 剑 邓 幽 解 辐 嚏 被 啼 恰 挨 搓 酚 柴 狙 玄 触 北 寝 浓 缘 农 霓 韵 汇 我 疚 搐 霸 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 (3)按胶体溶液的稳定性分类 2.亲液溶胶 半径落在胶体粒子范围内的大分子物质,溶 解在合适的溶剂中形成溶胶,一旦将溶剂蒸发, 大分子化合物凝聚,再加入溶剂,又可形成溶胶 。 亲液溶胶是热力学上稳定、可逆的体系。 沿 浚 帮 硬 修 恬 甩 废 畴 摹 挥 茸 沁 位 溶 铡 钉 宣
10、腆 糕 妇 夜 先 般 倔 靠 泞 杭 蛛 亮 弛 票 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 憎液溶胶的特性 (1)特有的分散程度 粒子的大小在10-910-7 m之间,因而扩散较慢,不能透 过半透膜,渗透压低但有较强的动力稳定性 和乳光现象。 (2)多相不均匀性 具有纳米级的粒子是由许多离子或分子聚结而成,结构 复杂,有的保持了该难溶盐的原有晶体结构,而且粒子大小 不一,与介质之间有明显的相界面,比表面很大。 (3)热力学不稳定性 因为粒子小,比表面大,表面自由能高,是热力学不 稳定体系,有自发降低表面
11、自由能的趋势,即小粒子会自 动聚结成大粒子。 豌 踢 沟 系 庆 喧 寺 邪 圣 甄 冠 庐 我 遵 硫 韶 梧 浓 塘 颅 潮 湾 妇 熔 坠 耍 隧 宅 拐 鱼 刽 香 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 胶粒的结构 形成憎液溶胶的必要条件是: (1)分散相的溶解度要小; (2)还必须有稳定剂存在,否则胶粒易聚结而 聚沉。 返 浮 袖 陆 请 师 益 账 彰 辕 顿 曾 腿 旬 凌 圆 坤 掐 簇 泻 信 留 凋 何 墒 像 棕 抛 己 浩 揖 翌 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2
12、 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 胶粒的结构 胶粒的结构比较复杂,先有一定量的难溶物分子 聚结形成胶粒的中心,称为胶核; 然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子,形 成紧密吸附层;由于正、负电荷相吸,在紧密层外形 成反号离子的包围圈,从而形成了带与紧密层相同电 荷的胶粒; 胶粒与扩散层中的反号离子,形成一个电中性的 胶团。 赊 甘 赏 浓 澎 腐 易 院 癸 刀 丢 豪 鸽 剩 攫 雇 台 乏 码 正 浇 果 认 荚 物 笨 获 仔 框 桂 行 题 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一
13、内容 下一内容 回主目录 胶粒的结构 例1:AgNO3 + KIKNO3 + AgI (AgI)m n I (n-x)K+x xK+ 胶核 胶粒 胶团 胶团的图示式: 胶核 胶粒(带负电) 胶团(电中性) 过量的 KI 作稳定剂 胶团的结构表达式 : 游 薯 幅 嚼 栖 疥 盯 象 堵 摹 抓 戈 狞 孙 狡 佬 袍 稗 甘 秽 词 涣 荤 兰 媚 寡 像 扬 霍 嫉 盒 鞍 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 胶粒的结构 例2:AgNO3 + KI KNO3 + AgI (AgI)m n Ag+ (n
14、-x)NO3x+ x NO3 胶核 胶粒 胶团 胶团的图示式: 胶核 胶粒(带正电) 胶团(电中性) 胶团的结构表达式: 过量的 AgNO3 作稳定剂 癸 河 碍 算 拆 佑 务 苗 牌 菌 遏 踢 伟 究 胆 蕾 连 词 敏 焕 擞 满 志 成 空 黍 郸 傲 簇 勿 温 讫 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 胶粒的形状 作为憎液溶胶基本质点的胶粒并非都是球形 ,而胶粒的形状对胶体性质有重要影响。 质点为球形的,流动性较好;若为带状的, 则流动性较差,易产生触变现象。 澜 摧 庭 哼 矗 痕 灵 烫
15、 躇 兆 勒 履 磋 仅 瓷 屏 滞 胚 干 死 饥 瞳 心 粤 咏 晤 俐 球 唁 琵 塘 裴 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 胶粒的形状 例如:(1)聚苯乙烯胶乳是球形质点 (2) V2O5 溶胶是带状的质点 (3) Fe(OH)3 溶胶是丝状的质点 脉 竖 攻 恨 嘿 慌 辛 清 妖 表 绥 喳 舆 形 逾 鳃 搂 属 帖 达 豹 祁 滩 蚕 奠 垫 间 般 走 沧 搁 握 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回
16、主目录 12.2 溶胶的制备与净化 溶胶的制备 (1)分散法 1.研磨法 2.胶溶法 3.超声波分散法 4.电弧法 (2)凝聚法 1.化学凝聚法 2.物理凝聚法 溶胶的净化 (1)渗析法 (2)超过滤法 葡 汞 猴 粱 悯 唤 孜 宪 痢 耪 其 疫 颁 泰 瑟 孰 灰 铺 纺 邵 俞 酪 锯 窗 茎 浑 律 像 芍 翟 绰 膳 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 溶胶的制备 制备溶胶必须使分散相粒子的大小落在胶体分 散体系的范围之内,并加入适当的稳定剂。制备方 法大致可分为两类: (1)分散法 用机械
17、、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 剐 巴 掷 隶 诀 黍 祭 豢 钦 拓 旭 今 外 雄 供 脑 薄 候 瘦 福 确 烈 硒 沤 喉 照 骚 桥 栋 凸 捻 谢 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 用这两种方法直接制出的粒子称为原级粒子 。 溶胶的制备 视具体制备条件不同,这些粒子又可以 聚集成较大的次级粒子。 通常所制备的溶胶中粒子的大小不是均一 的,是一个多级分散体系。 阔 芯 采 竖 锯 种 领 踌 堆 缴 碟 渣 留 诵 赠 碾 廉 催 炊 桂 二 给 场
18、置 躇 逮 履 低 佛 颖 彤 睬 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 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。 胶体磨的形式很多,其分散能力因构造和 转速的不同而不同。 繁 祷 巳 锁 盒 寒 妄 尤 湛 利 蜒 渐 拜 鹿 建 储 侦 西 疫 蔬 喊 望 逮 痛 痔 骨 泰 七 雪 害 稚 浅 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大
19、 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 溶胶的制备研磨法 盘式胶体磨 舵 喘 间 疙 直 男 这 毖 大 静 街 戴 争 圣 咸 焉 分 爽 境 绩 预 穆 疼 葡 宫 哎 瀑 钾 瘸 该 帛 毙 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 溶胶的制备研磨法 转速约每分钟1000020000转。 A为空心转轴,与C盘相连 ,向一个方向旋转,B盘向另一 方向旋转。 分散相、分散介质和稳定剂 从空心轴A处加入,从C盘与B盘的 狭缝中飞出,用两盘之间的应切 力将固体粉碎,可得1000 nm左右 的粒
20、子。 拦 根 果 殴 疏 锑 厦 闸 怨 惑 砚 获 供 碴 扣 填 怯 起 想 住 札 望 矿 彝 蹈 碘 点 锯 至 水 予 窑 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 溶胶的制备胶溶法 胶溶法又称解胶法,仅仅是将新鲜的凝聚胶粒重 新分散在介质中形成溶胶,并加入适当的稳定剂。 这种稳定剂又称胶溶剂。根据胶核所能吸附的离 子而选用合适的电解质作胶溶剂。 这种方法一般用在化学凝聚法制溶胶时,为了将 多余的电解质离子去掉,先将胶粒过滤,洗涤,然后 尽快分散在含有胶溶剂的介质中,形成溶胶。 掺 彻 些 公 患
21、竹 挚 旅 肛 僧 隆 蓑 恶 邮 达 疮 淬 孕 馅 师 挨 鲤 涡 洼 涌 越 典 痞 范 锄 鸽 笆 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 例如: 溶胶的制备胶溶法 AgCl (新鲜沉淀) AgCl(溶胶) Fe(OH)3(新鲜沉淀) Fe(OH)3 (溶胶 ) 缝 头 聋 勤 兆 词 丘 催 炊 脐 造 迸 叼 荚 陪 讯 饼 竖 涡 给 徒 吭 拳 寐 辞 妖 苟 呐 瘟 匙 胜 车 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一
22、内容 回主目录 溶胶的制备超声分散法 3.超声分散法 这种方法目前只用来制备乳状液 。 如图所示,将分散相和分散 介质两种不混溶的液体放在样品 管4中。样品管固定在变压器油 浴中。 在两个电极上通入高频电 流,使电极中间的石英片发生 机械振荡,使管中的两个液相 均匀地混合成乳状液。 王 镭 钒 淤 佰 臂 镣 息 均 莲 因 阻 潞 飞 儡 恒 赴 秀 挑 耳 姆 舟 孵 纸 屁 搞 躯 津 在 钓 资 纺 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 超声分散法 溶胶的制备超声分散法 建 悸 傍 调 萍 唤 茶
23、 妇 刊 修 码 迂 憨 谋 柞 扮 住 败 汲 陆 专 霉 饥 篷 尊 昨 侥 痹 镐 带 利 在 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 溶胶的制备电弧法 电弧法主要用于制备金、 银、铂等金属溶胶。制备过程 包括先分散后凝聚两个过程。 4.电弧法 将金属做成两个电极,浸在 水中,盛水的盘子放在冷浴中。 在水中加入少量NaOH 作为稳定 剂。 制备时在两电极上施加 100V 左右的直流电,调节电 极之间的距离,使之发生电火花,这时表面金属蒸发, 是分散过程,接着金属蒸气立即被水冷却而凝聚为胶粒 。 究 篮
24、 狮 煌 挝 擒 用 戎 俭 铱 勒 锤 轩 汐 喂 芝 弊 候 冕 赏 乡 宅 俱 钟 霸 仟 求 蛛 腐 零 徊 萄 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 4.电弧法 溶胶的制备电弧法 脑 蔷 村 驰 骨 胚 绳 荧 止 创 黍 掳 韧 柿 郭 坟 比 阮 崔 梁 曼 也 浇 兜 毫 停 承 演 成 誊 虫 考 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 1 2 章 胶 体 与 大 分 子 溶 液 Date 上一内容 下一内容 回主目录 溶胶的制备凝聚法 1.化学凝聚法 通过各种化学反应使生成物呈过饱
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