胶体与表面化学知识点整理1
胶体与表面化学-胶体的光学性质
2.3 溶胶的光学性质
胶体系统的光学性质， 胶体系统的光学性质，是其高度的分散性和多相的不均匀性 特点的反映。 特点的反映。
2.3.1 光散射现象
光束通过粗分散系统，粒子直径 入射光波长 主要发生反射 入射光波长, 反射, 光束通过粗分散系统，粒子直径>入射光波长,主要发生反射,系统呈现 粗分散系统 混浊。 混浊。 光束通过胶体溶液，胶粒直径 可见光波长 主要发生散射 可见光波长， 散射， 光束通过胶体溶液，胶粒直径<可见光波长，主要发生散射，可以看见 胶体溶液 乳白色的光柱。 乳白色的光柱。 光束通过小分子溶液，溶液均匀，散射光相互干涉而完全抵消，看不见 光束通过小分子溶液，溶液均匀，散射光相互干涉而完全抵消， 小分子溶液 散射光。 散射光。
动态光散射仪
散射光强度的影响因素
散射光的强度 与入射光波长 的四次方成反 比。
不同波长光的散射强度
天空为什么是蓝色的？ 天空为什么是蓝色的？
解释蓝天的色彩
自然界的瑞利散射
石头里的瑞利散射现象
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丁达尔现象的自然之美
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汽车灯光的丁达尔现象
教堂里的丁达尔现象
交通指示灯颜色选择中的科学
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2.3.3 瑞利公式
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• 1871年，Rayleigh研究了大量的光散射现象，对于粒子半 研究了大量的光散射现象， 年 研究了大量的光散射现象 的溶胶， 计算公式， 径<47nm的溶胶，导出了散射光的强度 I 计算公式，称为 的溶胶 Rayleigh公式 公式
2 24π cv n2 − n0 I= × 2 4 n + 2n2 × I0 λ 0 3 2 2
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。
胶体与表面化学复习资料(东北石油大学)
第一章绪论1.相：体系中物理化学性质完全相同的均匀部分；2.界面：相与相之间的交界面；3.表面：一相为气相的界面；4.比表面：单位体积或重量的物质所具有的总表面积；5.胶体化学：研究胶体体系的科学；6.表面化学：研究发生在物质表面或界面上的物理化学现象的一门学科；7.胶体：粒子大小1~100nm，热力学不稳定，动力学稳定，扩散速度慢，不发生渗析，能通过滤纸，在超显微镜下可见；8.胶体分类：按分散介质可分为“气、液、固溶胶”。
第二章胶体的制备1.胶体制备的一般条件：①分散相在介质中的溶解度必须极小，反应物浓度很稀，生成难溶物晶体颗粒很小，不具备长大条件；②必须有稳定剂存在；2.胶体制备方法：（一）分散法①机械分散法：适用于脆而易碎的物质，对于柔韧性物质必须先硬化再粉碎。
②电分散法：将金属做成两个电极，浸在水中，盛水的盘子放在冷浴中。
在水中加入少量氢氧化钠做稳定剂。
制备时在两电极上施加100V左右的直流电，调节电极间距离，使之发出电火花，这时表面金属蒸发，是分散过程，接着金属蒸汽立即被水冷却而凝聚成凝胶。
③超声波分散法：将分散相和分散介质两种不混溶的液体放在样品管中，样品管固定在变压器油浴中。
在两电极上通入高频电流，使电极中间的石英片发生机械震荡，使样品管中的两个液相均匀地混合成乳状液。
④溶胶分散法：新生成的沉淀中加入电解质或改变体系温度而形成溶胶体系。
（二）凝聚法：用物理方法或化学反应使分子、离子狙击成胶体粒子的方法。
（1）物理凝聚：将蒸汽状态或溶解状态的物质凝聚成胶体状态的方法。
①蒸汽骤冷法；②更换溶剂法；（2）化学凝聚：通过各种化学反应使生成物呈过饱和状态。
使初生成的难溶物微粒结合成胶粒，在少量稳定剂存在的条件下形成溶胶。
3.溶胶的净化方法（一）粗粒子：过滤、沉降、离心；（二）电解质：渗析、电渗析、超过滤、渗透与反渗透4.单分散溶胶定义：溶胶粒子的尺寸、形状、结构都相同的溶胶体系；5.单分散溶胶制备理论（LaMer）控制溶质的过饱和浓度，使之略高于成核浓度，爆发式成核。
上海大学胶体与表面化学考试知识点
1、胶体的基本特性特有的分散程度；粒子大小在1nm~100nm之间多相不均匀性：在超级显微镜下可观察到分散相与分散介质间存在界面。
热力学不稳定性；粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学不稳定体系，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒子会自动聚结成大粒子。
2、胶体制备的条件：分散相在介质中的溶解度须极小必须有稳定剂存在3、胶体分散相粒子大小分类分子分散系统胶体分散系统粗分散系统二、1、动力学性质布朗运动、扩散、沉降光学性质是其高度分散性与不均匀性的反映电学性质主要指胶体系统的电动现象丁达尔实质：胶体中分散质微粒散射出来的光超显微镜下得到的信息（1）可以测定球状胶粒的平均半径。
（2）间接推测胶粒的形状和不对称性。
例如，球状粒子不闪光，不对称的粒子在向光面变化时有闪光现象。
（3）判断粒子分散均匀的程度。
粒子大小不同，散射光的强度也不同。
（4）观察胶粒的布朗运动、电泳、沉降和凝聚等现象观察到胶粒发出的散射光，可观察布朗运动电泳沉降凝聚，只能确定质点存在和位置（光亮点），只能推测不能看到大小和形状2、胶体制备的条件溶解度稳定剂3、溶胶的净化渗析法、超过滤法4、纳米颗粒粒径在1-100之间纳米颗粒的特性与粒子尺寸紧密相关，许多特性可表现在表面效应和体积效应两方面。
5、布朗运动使胶粒克服重力的影响，6、I反比于波长λ的四次方7、溶胶产生各种颜色的原因；溶胶中的质点对可见光产生选择性吸收。
溶胶对光吸收显示特定波长的补色不吸收显示散射光的颜色agcl&agbr光透过浅红垂直淡蓝雾里黄灯减散，入射白光散射光中蓝紫色光散射最强天蓝是太阳散射光，早傍晚红色是透射光有宇散射作用8、9、胶粒带电原因：吸附、电离、同晶置换（晶格取代）、摩擦带电。
10、胶团结构：一定量难溶物分子聚结成中心称为胶核、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。
高一化学胶体的知识点归纳
高一化学胶体的知识点归纳在高一化学学习中，胶体是一个重要的知识点。
胶体是指由两种或多种物质组成的混合体系，其中一种物质以微小颗粒的形式悬浮在另一种物质中。
下面将对胶体的定义、性质以及应用进行归纳总结。
一、胶体的定义胶体是介于溶液与悬浮液之间的一种混合体系。
它的特点是悬浮的微粒大于分子，但又小于机械混合物的粒径。
胶体的形成是由于相互作用力的存在导致溶质不能完全溶解于溶剂中，而形成微小颗粒悬浮在溶剂中，形成胶体。
二、胶体的性质1. 可见性：胶体的微粒大小在10-9到10-6m之间，透过显微镜可以观察到。
2. 不稳定性：胶体由于微粒之间存在相互作用力，导致胶体不稳定，容易发生凝聚和沉淀现象。
3. 混浊性：胶体在光线的照射下呈现混浊状态，散射光使得胶体呈现浑浊的外观。
4. 过滤性：胶体可以通过一次普通滤纸进行过滤，不通过超微滤膜。
三、胶体的分类根据胶体的组成和性质，胶体可以分为溶胶、凝胶和胶体溶液三类。
1. 溶胶：溶胶是指胶体中溶质颗粒多分散且呈无定形结构的胶体，如烟雾、煤粉等。
2. 凝胶：凝胶是指胶体中溶质颗粒呈现有规律的立体结构的胶体，如明胶等。
3. 胶体溶液：胶体溶液是指胶体中溶质颗粒保持在溶液中的胶体，如乳液、胶束等。
四、胶体的应用1. 工业上的应用：胶体在工业生产中有广泛的应用，例如纺织、造纸、涂料、医药等行业中常用的乳液和胶束都是胶体的应用。
2. 日常生活中的应用：胶体在日常生活中也有一些重要的应用，如牙膏、洗洁精等产品中的凝胶胶体，以及乳化液体、奶粉等产品都是胶体的应用。
3. 环境保护中的应用：胶体的特性使其在环境保护方面具有重要作用，如胶束能够帮助清洁污染物，减少环境污染。
总结：高一化学中胶体的知识点主要包括胶体的定义、性质、分类以及应用。
胶体是由两种或多种物质组成的混合体系，具有可见性、不稳定性、混浊性以及过滤性等特点。
根据组成和性质的不同，胶体可以分为溶胶、凝胶和胶体溶液三类。
胶体在工业生产、日常生活以及环境保护中都有广泛的应用。
胶体与表面化学第一讲
{[AgI]m· nAg+ · (n-x) NO3-} x+ · x NO3胶核 胶粒 胶团 胶粒带电，但整个胶体分散系是呈电中性的。 胶粒带电，但整个胶体分散系是呈电中性的。在 进行电泳实验时，由于电场的作用， 进行电泳实验时，由于电场的作用，胶团在吸附 层和扩散层的界面之间发生分离， 层和扩散层的界面之间发生分离，带正电的胶粒 向阴极移动，带负电的离子向阳极移动。因此， 向阴极移动，带负电的离子向阳极移动。因此， 胶团在电场作用下的行为跟电解质相似。 胶团在电场作用下的行为跟电解质相似。 吸附层 扩散层
胶粒带同种电荷，相互间产生排斥作用， 胶粒带同种电荷，相互间产生排斥作用， 不易结合成更大的沉淀微粒， 不易结合成更大的沉淀微粒，这是胶体具有稳 定性的主要因素 主要因素。 定性的主要因素。
例 在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有 Fe2O3而影响产品质量的问题。解决方法 而影响产品质量的问题。 之一是把这些陶土和水放在一起搅拌， 之一是把这些陶土和水放在一起搅拌，使 粒子大小在1nm~100nm之间，然后插入 之间， 粒子大小在 之间 两根电极，接通直流电源， 两根电极，接通直流电源，这时阳极聚 带负电荷的胶粒（粒子陶土） 积 带负电荷的胶粒（粒子陶土）， 带正电荷的胶粒（ 阴极聚积 带正电荷的胶粒（Fe2O3) ，理由 是
3、 电泳现象 电学性质 、 电泳现象(电学性质 电学性质) 在外加电场作用下, 在外加电场作用下 胶体粒子在分散剂里 阴极或阳极) 的现象, 向电极 (阴极或阳极 作定向移动的现象 阴极或阳极 作定向移动的现象 叫做电泳
Fe(OH)3胶体向阴极 移动——带正电荷 带正电荷 移动 阴极
阳极
+
原因：粒子胶体微粒带同种电荷，当胶粒带正 原因：粒子胶体微粒带同种电荷， 电荷时向阴极运动， 电荷时向阴极运动，当胶粒带负电荷时 向阳极运动。 向阳极运动。 胶体的胶粒有的带电， 电泳现象 现象； 胶体的胶粒有的带电，有电泳现象；有的不带 没有电泳现象。 电，没有电泳现象。
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。
胶体与表面面化学
一、溶胶的胶团结构：1胶粒的结构比较复杂，首先有一定量的难溶物分子聚结形成胶粒的中心称为胶核2胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子，形成紧密的吸附层，由于正负电荷相吸，在紧密层外形成反号离子包围层，从而形成了带有紧密层相同电荷的胶粒3胶粒与扩散层中反号离子形成一个胶团。
二、双电层理论：当固体与液体接触时，可以是固体从溶液中选择性吸附某种离子，也可以是固体分子本身发生电离作用而使离子进入溶液，以致使固液两相分别带有不同符号的电荷，在界面上形成了双电层的结构。
1平板型模型2扩散双电层模型3stem模型。
三、溶胶的聚沉：溶胶的稳定具有条件的，一旦稳定条件被破坏，溶胶中的粒子就合并，长大，最后从介质中沉出。
影响因素：电解质、加热、辐射、溶胶本身。
聚沉值：能引起某一溶胶发生明显聚沉所需加电解质的最小浓度。
四、胶凝：一定浓度的溶胶或大分子化合物的真溶液在放置过程中自动形成胶凝的过程。
性质：1所有新形成的凝胶都含有大量液体，95%以上2凝胶有一定几何外形。
显示出固定的力学性质3由固液两相组成，具有液体的某些性质，不仅分散相是连续的，分散介质也连续。
分类：1弹性凝胶（明胶、琼脂）2非弹性（SiO2、TiO2、V2O5、Fe2O3）。
形成条件：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析出的质点既不沉降也不自由行动，而是构成骨架，通过整个溶液形成连续的网状结构。
形成方法：1改变温度2转化溶剂3加入电解质4化学反应。
不溶物形成凝胶的条件：1在产生不溶物的同时生成大量小晶粒2晶粒的形状以不对称为好，有利于搭成骨架。
五、膨胀：凝胶在液体或蒸汽中吸收液体和蒸汽使自身体积或重量增加的现象。
机理：一阶段：溶剂化层：溶剂分子很快出入凝胶中，与凝胶分子相互作用形成溶剂化层。
特征：1液体蒸汽压很低2体积收缩3热效应4熵值降低。
二阶段：溶剂分子的渗透和吸收。
六、硅酸铝凝胶制备（共沉淀法）：酸性硫酸铝溶液+水玻璃溶液——硅铝溶胶—硅铝凝胶小球—老化—铝盐活化a—水洗—表面活性剂浸渍b—干燥—烘焙。
物理化学表面现象及胶体化学总结
1.压缩因子任何温度下第七章表面现象1.在相界面上所发生的物理化学现象陈称为表面现象。
产生表面现象的主要原因是处在表面层中的物质分子与系统内部的分子存在着力场上的差异。
2.通常用比表面来表示物质的分散度。
其定义为：每单位体积物质所具有的表面积。
3.任意两相间的接触面，通常称为界面（界面层）。
物质与（另一相为气体）真空、与本身的饱和蒸气或与被其蒸汽饱和了的空气相接触的面，称为表面。
4.表面张力：在与液面相切的方向上，垂直作用于单位长度线段上的紧缩力。
5.在恒温恒压下，可逆过程的非体积功等于此过程系统的吉布斯函数变。
6.影响表面及界面张力的因素：表面张力与物质的本性有关、与接触相的性质有关（分子间作用力）、温度的影响、压力的影响。
7.润湿现象：润湿是固体（或液体）表面上的气体被液体取代的过程。
铺展：液滴在固体表面上迅速展开，形成液膜平铺在固体表面上的现象。
8.亚稳状态与新相生成：a.过饱和蒸汽：按通常相平衡条件应当凝结而未凝结的蒸汽。
过热液体：按通常相平衡条件应当沸腾而仍不沸腾的液体。
过冷液体：按相平衡条件应当凝固而未凝固的液体。
过饱和溶液：按相平衡条件应当有晶体析出而未能析出的溶液。
上述各种过饱和系统都不是真正的平衡系统，都是不稳定的状态，故称为亚稳（或介安）状态。
亚稳态所以能长期存在，是因为在指定条件下新相种子难以生成。
9.固体表面的吸附作用：吸附：在一定条件下一种物质的分子、原子或离子能自动地粘附在固体表面的现象。
或者说，在任意两相之间的界面层中，某种物质的浓度可自动发生变化的现象。
吸附分为物理吸附（范德华力）和化学吸附（化学键力）。
具有吸附能力的物质称为吸附剂或基质，被吸附的物质称为吸附质。
吸附的逆过程，即被吸附的物质脱离吸附层返回到介质中的过程，称为脱附（或解吸）。
10.吸附平衡：对于一个指定的吸附系统，当吸附速率等于脱附速率时所对应的状态。
当吸附达到平衡时的吸附量，称为吸附量。
气体在固体表面的吸附量与气体的平衡压力及系统的温度有关。
胶体与表面化学知识点整理1
3.影响溶胶稳定性的因素
（1）外加电解质的影响；（2）浓度的影响；（3）温度的影响；（4）胶体体 系的相互作用。 （二）溶胶的聚沉 聚沉值：使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的最小浓度。从已 知的表值可见，对同一溶胶，外加电解质的离子价数越低，其聚沉值越大。 聚沉能力：是聚沉值的倒数。聚沉值越大的电解质，聚沉能力越小；反之，聚 沉值越小的电解质，其聚沉能力越强。 1.电解质的聚沉作用：质对溶胶稳定性的影响不仅取决于其浓度，还与离子价 有关。在离子浓度相同时，离子价越高，聚沉能力越大，聚沉值越小。聚沉能 力主要决定于胶粒带相反电荷的离子的价数。聚沉值与异电性离子价数的六次 方成反比，这就是 Schulze-Hardy 规则。 2．带相反电荷的离子就是价数相同，其聚沉能力也有差异。 相同价数离子的聚沉能力不同：胶粒带负电的溶胶，一价阳离子硝酸盐的聚沉 能力次序为：H+>Cs+>Rb+>NH4+>K+>Na+>Li+Li+半径最小，水化能力最强，水化半 径最大，故聚成能力最小；带正电的胶粒，一价阴离子的钾盐的聚沉能力次序 为： F->Cl->Br->NO3->I- >SCN- ，种次序称为感胶离子序（lyotropic ser 2 4
( n22 n12 n12 2n22
)2
c 为单位体积中质点数，v 为单个粒子的体积（其线
性大小应远小于入射光波长）， 为入射光波长，
n1、n2 分别为分散介质和分散相的折射率
①散射光强度与入射光波长的四次方成反比。入射光波长愈短愈显著。，散射所
以可见光中，蓝、紫色光散射作用强。
吸收
若溶胶对可见光的各部分吸收很弱，且大致相同，则溶胶无色 若溶胶能较强的选择性吸收某一波长的光，则透过光该波长的光变弱，就会呈 现该波长光的补色光 质点对光的吸收主要取决于其化学结构 每种分子都有其自己的特征吸收波长，若特征波长在可见光波长范围内，则该 物质显色 四．溶胶的电学性质和胶团结构 1.电动现象及其应用 （1）电泳：胶粒颗粒带电，在外电场的作用下，向正极移动，后来发现，任何 溶胶中的胶粒都有这样的现象，带负电的胶粒向正极移动，带负电的胶粒向负 极移动，这种现象被称为电泳。 （2）电渗析：水在外加电场的作用下，通过黏土颗粒间的毛细通道向负极移动 的现象称为电渗析。 （3）沉降电位，在无外加电场作用下，若使分散相粒子在分散介质中迅速沉降 时，使底层与表面层的粒子浓度悬殊，从而产生电势差，这就是沉降电势。这 种现象是电泳的逆过程。 贮油罐中的油内常会有水滴，水滴的沉降会形成很高的电势差，有时会引发事 故。通常在油中加入有机电解质，增加介质电导，降低沉降电势。 （4）流动电位若用压力将液体挤过毛细管网或由粉末压成的多孔塞，则在毛细 管网或多孔塞的两端会产生电位差，此之谓流动电位，此现象为电渗析的逆过 程。在用泵输送原油或易燃化工原料时，要使管道接地或加入油溶性电解质， 增加介质电导，防止流动电势可能引发的事故。 2.质点表面的电荷的来源：电离、离子吸附、晶格取代、非水介质中质点带电 的原因。 3.胶团结构 胶核、吸附层、胶粒、扩散层、胶团 胶核吸附离子是有选择性的，首先吸附与胶核中相同的某种离子，用同离子效 应使胶核不易溶解，若无相同离子，则首先吸附水化能力较弱的负离子，所以自然界中
胶体与表面化学 复习
胶体与表面化学第一章绪论胶体与表面化学：研究胶体分散系统、一般粗分散系统及表面现象的化学分支。
胶体化学：研究胶体体系的科学，是物理化学的分支。
表面化学：研究发生在表面或界面上的物理、化学现象的一门学科，是胶体化学的分支。
分散系统：一种物质以细分散状态分散在另一种物质中构成的系统。
被分散的不连续相为分散相，连续相为分散介质。
可分为：粗分散系统、胶体分散系统、分子分散系统。
习惯上，按分散介质的类型把胶体系统分为气、液、固溶胶。
溶胶：以液体为分散介质时，分散相为固体小粒子的胶体分散系统。
凝胶：以固体为分散介质时，分散相为液体的胶体分散系统。
(第九章)胶体分散系统：分散相粒子至少在一个尺度上的大小处于1~100nm范围内的分散系统。
胶体是物质存在的一种状态而非特殊的物质，不是物质的本性；胶体是两相或多相不均匀分散系统。
界面：不相混溶的两相间的边界区域。
凝聚相与气相的边界区域称为表面。
比表面：单位质量或体积的分散相物质所具有的总表面积。
第二章胶体与纳米粒子胶体制备的一般条件：1.分散相在介质中的溶解度必须极小 2.必须有稳定剂存在胶体制备方法：一、分散法：1.机械分散（助磨剂、分级设备） 2.电分散（金属水溶胶）3超声波分散（乳状液）4.胶溶（在某些新生成的松散聚集沉淀物中，加入适量的电解质或置于某一温度下，使沉淀重新分散成溶胶。
例如正电荷溶胶MMH或MMLHC）二、凝聚法：用物理或化学方法使分子或离子聚集成胶体粒子的方法。
物理凝聚：将蒸气或溶解状态的物质凝聚成胶体状态。
（蒸汽骤冷、更换溶剂）化学凝聚：通过各种化学反应使生成物呈过饱和状态，初生成的难溶物微粒结合成胶粒，在少量稳定剂存在时形成溶胶。
（还原、氧化、水解、复分解法）溶胶净化：（粗粒子--过滤、沉降、离心；）胶体中过多的电解质--渗析：用半透膜将溶胶和纯分散介质隔开，仅能让小分子和离子通过而胶粒不能通过；由于浓度差，多余电解质向外渗透，更换溶剂便可净化溶胶。
胶体与表面化学(1)
0 绪 论 ---胶体化学发展简史
现今所用的一些名词，如溶胶（sol）、凝胶（gel）、胶溶 （peptization）、渗析（dialysis）、离浆（syneresis）都是 Graham提出的。尽管在这一时期积累了大量的经验和知识， 但胶体化学真正为人们所重视并获得较大的发展是从1903年 开始的。这时席格蒙迪Zsigmondy（德）发明了超显微镜， 肯定了溶胶的一个根本问题——体系的多相性，从而明确了 胶体化学是界面化学。1907年，德国化学家Ostwald创办了 第一个胶体化学的专门刊物——《胶体化学和工业杂志》， 因而许多人把这一年视为胶体化学正式成为一门独立学科的 一年。接着Freundlich和Zsigmondy先后出版了他们的名著 《毛细管化学》（1909）和《胶体化学》（1902）。
界面化学的统计力学研究是从范德华开 始的。1893年，范德华认识到在界面层中 密度实际上是连续变化的。他应用了局部 自由能密度的概念，结合范德华方程，并 引入半经验修正，从理论上研究了决定于 分子间力的状态方程参数与界面张力间的 关系。
50年代以后，界面现象的统计力学研究 经 过 勃 夫 （ F.Buff ） 、 寇 克 伍 德 （Kirkwood ） 、哈拉西玛 （Harasima ） 等的研究工作，取得了实质性的进展.
Vacuum Technology.
Elsevier (NL) [E]
0 绪 论 ---胶体化学发展简史
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。此 后，许多人相继制备了各种溶胶，并研究了它们的性质。
胶体与表面化学的基础概念
胶体与表面化学的基础概念胶体是指具有二态分散相（分散相与连续相成分不同）的混合物，由于分子尺寸在10-9~10-7m之间，彼此间相互作用均衡，不能通透光线，但又不会沉淀。
表面化学则是研究物质表面特性及其相互作用的科学。
胶体与表面化学是紧密相关的分支学科，本文将简单介绍胶体与表面化学的基础概念及其在生活、工业等领域的应用。
一、溶液与悬浮液溶液是指固体、液体或气体分子在溶剂中均匀混合而成的混合物，一般都是透明的，没有悬浮在其中的颗粒。
而悬浮液则是一种由较大的颗粒在溶剂中悬浮形成的混合物，常常是混浊或浑浊的。
溶液和悬浮液之间的区别在于，溶解的粒子能形成较为稳定的静电作用力或化学键，而悬浮液中的粒子不能形成这些相互作用力或键。
与悬浮液相比，溶液稳定性更高，能够长期存储。
二、胶体的定义及分类胶体比溶液和悬浮液之间的粒子要小，但比分子要大，其直径一般在1至1000纳米之间。
由于粒子体积小，布朗运动强，粒子表面强烈极化，胶体不断地扩散，所以具有明显的色散性。
此外，由于颗粒表面与连续相之间的相互作用力较强，所以胶体的稳定性较高，不易析出。
根据胶体内分散相与连续相之间的相互作用类型，可将其分为以下几种：1. 粒子均匀分布在水或有机溶剂中的溶胶，形成的胶体为“溶胶胶体”；2. 在两种不相容的液体界面上生长，形成的胶体为“界面胶体”；3. 以气体分子为分散相，水或液体常温下为连续相，形成的胶体为“气溶胶”。
三、表面现象的定义与分类表面现象是指在液面或液体比较靠近固体表面的区域内，由于分子间作用力发生变化，使液体在这一区域内的性质与其他地方不同。
表面现象一般包括以下三种：1. 表面张力：液体分子与空气之间作用力引起的压强差。
表面张力越大，液体表面上，原子与分子的吸附作用越强，液面不容易被破坏。
2. 润湿性：在固体表面和液体之间形成的接触角。
若液体完全覆盖固体表面，接触角为零，该液体具有良好的润湿性。
3. 泡沫：在界面上由于表面张力与流体运动引起的大量气体聚集形成的团块。
胶体表面化学 复习资料1
名词解释胶体系统：一种物质以细分状态分散在另一种物质中构成的系统成为胶体系统分散相:在分散系统中被分散的不连续的相称为分散相分散介质：分散系统中连续的相称为分散介质胶体：分散相粒子至少在一个尺度上的大小处在1~100nm范围内的分散系统称为胶体分散系统，或胶体系统，或胶体。
纳米材料;：在三维空间内至少有一维处于规定的纳米尺度范围内（1～100nm），则该种材料称为纳米材料纳米污染：由纳米微粒对环境和人类健康所带来污染和危害渗透：借半透膜将溶液（浓相）和溶剂（如水）隔开，此膜只允许溶剂分子通过，二胶粒或溶质不能通过单分散溶胶：特定条件下制取的胶粒尺寸、形状和组成皆相同的溶胶渗析：利用羊皮纸或由火棉胶制成的半透膜，将溶胶与纯分散介质隔开，这是因为这种膜的空隙很小，它不仅能让小分子或离子通过，而胶粒不能通过纳米粒子（或纳米粉体），它们在空间的三维尺度均在纳米尺度内（均小于100nm），因此称为零维纳米材料。
胶体晶体：由一种或多种单分子分散胶体粒子组装并规整排列的二维或三维类似于晶体的有序结构成为胶体晶体聚沉：溶胶中的分散相微粒互相聚结，颗粒变大，进而发生沉淀的现象。
毛细现象：由于液体表面张力的存在而引起的液体表面形态、性质变化的各种现象。
CMC:表面活性剂溶液性质发生突变的浓度反胶束：表面活性剂在非水溶剂（主要是非极性和弱极性溶剂）中形成的聚集体；囊泡也称为泡囊，两亲分子形成的封闭双层结构称为囊泡或脂质体表面活性剂的亲水亲油平衡值（HLB值）乳状液：由两种（或两种以上）不互溶或部分互溶的液体形成的分散系统，称乳状液。
气体分离：用物理或化学的方法将混合气体分离成单一组分的气体。
吸附(adsorption)：在不相混溶的两相接触时，两体相中的某种或几种组分浓度与它们在界面相中浓度不同的现象称为吸附。
吸附质(adsorbate)：发生吸附作用时已被吸附的物质称为吸附质。
吸附剂(adsorbent)：能有效在其表面上发生吸附作用的固体物质称为吸附剂吸附量：吸附平衡时单位质量或单位表面积吸附剂上吸附吸附质的量吸附热：在吸附过程中的热效应称为吸附热积分吸附热：等温条件下，一定量的固体吸附一定量的气体所放出的热，用Q表示。
物理化学 8章表面化学与胶体化学
p大气
在液面处达力平衡
rm
ps= 2σ/r p静压=ρgh
r
cosθ=rm/r
p大气
∵2σ/r =ρgh
pS
h
∴2σcosθ/rm=ρgh
h = 2σcosθ/rmρg rm ↘, ρ↘, h↗
rm：毛细管半径 r：凹液面曲率半径
θ＜90o，h＞0； θ＞90o ，h＜0；rm→∞，h →0
2020/1/31
只有降低熔点，才能使 r,B减小，故有：
Tf（微小）＜ Tf（大块）
2020/1/31
物理化学
▲ 微小固体物质的溶解度大 溶解度：恒T﹑p下，溶质在溶剂中达到溶解
平衡时的（饱和）浓度。 将开尔文公式与亨利定律结合，推导得：
ln c2 2M ( 1 1 ) c1 RT r2 r1
和
ln cr 2M 1 c0 RT r
δW ' ∝ dAs 2ldx
δW ' dAs fdx
——表面张力
f
2l
l
σ
m1
m2
f
2020/1/31
物理化学
表面张力：垂直作用于单位长度相界面上，与表 面平行（平面）或相切（曲面）的收 缩力。
力的方向：与液面相切，与单位线段垂直。 力的类型：表面收缩力。 力的单位量纲：N·m-1 表面层分子受力不均匀 内压力 表面张力 体系的一种强度性质，受到多种因素的影响。
如何表示？
固体表面有过剩的Gibbs自由能吗？它与
液体的有何不同？
2020/1/31
物理化学
§3 弯曲表面的特性
一、弯曲液面下的附加压强
1.液面的曲率
2.弯曲液面的附加压强
胶体与表面化学讲义第一章 基本概念
《胶体与界面化学》讲义第一章基本概念第一节胶体与表面一、胶体与胶体分散体系•目前科学地将颗粒大小在10-6～10-9m这样的物质（不管其聚集状态是气态、液态还是固态）称为胶体。
•胶体与其分散在其中的介质组成分散体系，介质可以是气、液和固体并与胶体颗粒间存在相界面，因此它还是高分散的多相的分散体系。
•胶体分散体系一般是两个组分以上的多组分体系，不过也存在极为罕见的单组分胶体分散体系，这类分散体系是液体，但由于分子的热运动而出现的涨落现象，一些分子会在液态内部聚集成较大的聚集体，这种分散体系称为类胶体（iso-colloid）分散体系。
聚合物或大分子量物质•聚合物或大分子量物质过去也称之为胶体分散体系的物质。
•如蛋白质，纤维素以及各种天然的和人工合成的聚合物，其尺寸也在胶体范围、并具有胶体的某些性质，比如慢扩散性，不透过半透膜，电泳行为等。
•因此过去也把它们作为胶体与表面化学的讲解内容。
但由于其迅速的发展，形成一个庞大的大分子家族，而成为一个独立学科去研究，不过它的某些理论和研究方法确系胶体的理论和研究方法。
二、表面和界面•表面（surface）：是指凝聚相与真空，空气或其蒸气间的交界•界面（interface）：是指凝聚相与其他相间的交界面。
•水的表面张力是水的表面（与空气或蒸汽的交界面）上的表面张力，约为72.8×10-3N/m；水和苯间界面张力为35×10-3N/m；水与汞间界面张力为375×10-3N/m。
•由此可见，界面张力值决定于相邻相的物质。
相边界上“面”的含义•这里所说的“面”是指相边界上的化学概念上的而非数学概念上的面。
数学面只有面积而无厚度，而化学面是有一定厚度的，起码有几个分子大小的厚度。
数学面所示在面上相的性质（如密度、浓度等）发生突变是不可思议的，而化学面中相的性质逐渐变化才是可理解的。
但在描述它时，由于其厚度值与两相本体尺寸比较可忽略不计近似为零。
化学中胶体知识点总结
化学中胶体知识点总结一、胶体的定义和性质1. 胶体的定义胶体是由两种或多种物质组成的混合物，其中至少有一种物质分散在另一种物质中形成胶体颗粒。
这些颗粒的直径范围在1~1000纳米之间，与溶液中的溶质颗粒直径相当。
2. 胶体的性质（1）悬浮性：胶体颗粒在溶剂中形成悬浮系统，不会很快沉淀下来。
（2）分散性：胶体颗粒的分散程度较高，不容易团聚。
（3）不可过滤性：胶体颗粒的大小与溶质颗粒相近，不容易通过过滤器。
（4）光学性质：胶体颗粒对光有一定的散射和吸收作用，显示出乳白或彩色。
（5）电性质：胶体颗粒可以带电，形成电性胶体。
（6）表面效应：胶体颗粒的表面活性较高，与外界有较强的相互作用。
二、胶体的形成和稳定1. 胶体的形成胶体的形成是由于两种或多种物质之间的相互作用所导致的。
常见的胶体形成方式包括：（1）机械法：通过机械方式混合两种或多种物质而形成的胶体。
（2）凝聚法：由于凝聚或凝聚抑制作用导致的胶体形成。
（3）化学法：由化学反应而形成的胶体，如溶胶凝胶法。
2. 胶体的稳定胶体颗粒在溶液中往往会因为分散力和聚合力的作用而发生团聚，影响胶体的稳定性。
为了稳定胶体颗粒，通常采用以下方法：（1）增加分散剂：通过增加分散剂的使用量来提高胶体颗粒的分散性。
（2）控制电荷：通过改变胶体颗粒的表面电荷来调控其相互作用，从而提高稳定性。
（3）控制溶液条件：通过调节溶液的pH值、温度等条件来影响胶体颗粒的稳定性。
三、胶体的分类1. 根据分散介质的性质，胶体可分为溶胶、凝胶和胶体溶液。
溶胶是指液体中形成的胶体，凝胶是指固体中形成的胶体，胶体溶液是指固体和液体相混合形成的胶体。
2. 根据胶体颗粒的大小，胶体可分为溶胶胶体（颗粒直径小于1纳米）、胶体（颗粒直径1~1000纳米）和胶束（颗粒直径大于1000纳米）。
3. 根据分散相和连续相之间的互作用，胶体可分为溶胶性胶体和胶凝性胶体。
溶胶性胶体是指分散相和连续相间的互作用力比较弱，易于分散；胶凝性胶体是指分散相和连续相间的互作用力比较强，不容易分散。
表面与胶体化学—第二章 胶体的基本性质1
[小离子]膜外侧 Zm大 = 1+ [小离子]膜内侧 m小
（１）当Ｚ＝０，小离子浓度相等
Ｚ为大离子的净电荷数 ｍ大为开始时膜内侧大离子的浓度 ｍ小膜外侧小离子的浓度
（２）当Ｚ越大，膜两侧的小离子浓度差越大 （３）当ｍ大＜＜ｍ小时，膜两侧的小离子浓度近似相等 （４）当ｍ大＞＞ｍ小时，［小离子］膜外侧＞＞［小离子］膜内侧
式(4) 称为重力场中的沉降速度公式，或称 Stokes重力沉降公式。此式的成立条件是： 粒子为单分散的刚性小球体；粒子运动速度 慢，保持层流；粒子间无相互作用；分散 介质时连续的。
2.重力沉降粒子大小分析 实际体系的粒子大小是多分散的，大粒 子不能进行布朗运动，这些粒子沉降速度 快，而小粒子沉降速度慢。沉降过程中多 分散的粗分散体系可以其粒子大小分成级 分，并度量出不同大小粒子所占粒子中的 分数，此即沉降分析，是常用的粗分散体 系粒度大小的简便方法。
x2 ) ln( 9η x1 r= 2( ρ − ρ0 )ω 2 t
1
2
ln(x2 ) x1 = K t
1 2
1
2
9η K = 2 2 ( ρ − ρ 0 )ω
实验和计算证明，在重力场中可对粒子半径 在10-5～10-6m（10 ～1µm）的粗分散体 系进行沉降分析，在离心加速度为200g 的离心力场中可进行离心沉降分析的粒子 半径下限为10-7m（100nm),离心加速度为 1000g时为0.5×10-7m（50nm）。若粒子 r<50nm时，需用离心加速度达到105～106g 的超离心机进行沉降分析。
沉 沉
重力= 则：
mg ( ρ − ρ 0 )
ρ
= V ( ρ − ρ0 ) g
表面与胶体化学
7 容器内放有油和水，用力震荡使油和 水充分混合，但是静止后，为什么油和 水仍然自动分层？ 答 用力震荡十油和水充分混合，油和水 的分散度增高，油水界面增大，体系的 表面能也增大，处于不稳定状态。静止 后，油和水分分层的过程是一个减小油 水界面积的过程，是自由焓降低的过程
所以自动进行。 8 为什么小液滴和小气泡总是呈球状而 不会成别的几何形状？为什么液滴越小， 越更接近球形？ 答 由于表面张力的作用，或由于表面自 由焓降低是自发的，液滴总是力图缩小 其表面积。比表面记最小的几何形状就
2 1.3 0.5 r 108 米 2 7000 9.8
即当多孔透气砖的微孔半径小于0.01mm 时，就可以保证钢液柱高为2米时，钢水 就不会从小孔中漏出来。 16 图56中，用三通活塞连接的两个玻 璃管口，各吹有一个肥皂泡。并且A大于 B，若旋转活塞使A、B，内的气体连通， 则肥皂泡将会有何变化？
体系总界面的自由焓还是减少了，直到 总界面自由焓达到一个最小值时，液固 气三相的接触角就不会变化。 12 水在玻璃管中是呈凹形液面，而汞 在玻璃管中却呈凸形液面，这是为什么？ 答 因为水能润湿玻璃，其接触角小于 90度，故呈凹形液面。而汞却不能润湿
玻璃，其润湿角大于90度，故在玻璃管 中是凸面的。 13 在装有部分液体的毛细管中。在一 端加热时，Δ 代表加热，问： （1）润湿性液体向毛细管哪端移动？ （2）不润湿性液体向毛细管哪端移动？
化简得 1 2 PS （ ） R2 R1 对于球面。R1 R2 R，则上式变为 2 PS R
10 什么是接触角？怎样由它的大小来 说明润湿的程度？ 答 接触角又叫润湿角。通过液滴中心作 一法面垂直与固体表面，在法面上的固 液气三相交界处的一点，其液界面与气 界面的切线有液相的夹角，称为接触角 当液滴大小稳定时，力的作用达到平衡， 接触角取决为三个界面的张力
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1.溶胶的运动：扩散、布朗运动、沉降。
⑴扩散：过程为自发过程
，式中dm/dt表示单位时间通过截面A扩散的物质数量，D为扩散系数，单位为m2/s，D越大，质点的扩散能力越大
扩散系数 与质点在介质中运动时阻力系数 之间的关系为： （ 为阿伏加德罗常数；R为气体常数）
若颗粒为球形，阻力系数 =6 （式中， 为介质的黏度， 为质点的半径）
2.凝胶的分类
（1）弹性凝胶：由柔性的线性大分子物质形成的凝胶。
这类凝胶的干胶在水中加热溶解后，在冷却过程中便胶凝成凝胶。此凝胶经脱水干燥又成干胶，并可如此反复下去，说明这一过程是完全可逆的，故又称为可逆凝胶。
（2）非弹性凝胶：由刚性质点溶胶所形成的凝胶。在吸收或脱除溶剂后刚性凝胶的骨架基本不变，所以体积也无明显变化
故 ，此式即为Einstein第一扩散公式
浓度梯度越大，质点扩散越快；就质点而言，半径越小，扩散能力越强，扩散速度越快。
⑵布朗运动：本质是分子的热运动
现象：分子处于不停的无规则运动中
由于布朗运动是无规则的，因此就单个粒子而言，它们向各方向运动的几率是相等的。在浓度高的区域，单位体积的粒子较周围多，造成该区域“出多进少”，使浓度降低，这就表现为扩散。扩散是布朗运动的宏观表现，而布朗运动是扩散的微观基础
这类凝胶脱水干燥再置水中加热一般不形成原来的凝胶，更不能形成产生此凝胶的溶胶，因此，此类凝胶也称为不可逆凝胶。
二．凝胶的形成
1.凝胶形成的条件：（1）降低溶解度，使被分散相的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。（2）析出的质点既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结构。
2.凝胶形成的方法
三、溶胶的光学性质
1.光散射
（1）丁达尔效应：以一束强光射入溶胶后，在入射光的垂直方向可以看到一道明亮的光带，被称为丁达尔效应
光本质是电磁波，当光波作用到介质中小于光波波长的粒子上时，粒子中的电子被迫振动（其振动频率与入射光波的频率相同）,成为二次波源，向各个方向发射电磁波，这就是散射光波也就是我们看到的散射光。
（2）电渗析：水在外加电场的作用下，通过黏土颗粒间的毛细通道向负极移动的现象称为电渗析。
（3）沉降电位，在无外加电场作用下，若使分散相粒子在分散介质中迅速沉降时，使底层与表面层的粒子浓度悬殊，从而产生电势差，这就是沉降电势。这种现象是电泳的逆过程。
贮油罐中的油内常会有水滴，水滴的沉降会形成很高的电势差，有时会引发事故。通常在油中加入有机电解质，增加介质电导，降低沉降电势。
固溶胶：泡沫塑料、沸石、冰淇淋，珍珠、水凝胶、红宝石、合金
第二章胶体的制备
一．溶胶的制备与净化
1.溶胶制备的一般条件：（1）分散相在介质中的溶解度必须极小（2）必须有稳定剂存在
2.胶体的制备方法：凝聚法、分散法。
（1）凝聚法：用物理或化学方法使分子或离子聚集成胶体粒子，又包括①还原法②氧化法③水解法④复分解法。
当AgNon3过量作稳定剂，[(AgI)mnAg+(n-x)NO3–]x+xNO3–
五．胶体的稳定性
（一）溶胶的稳定性与DLVO理论
1.稳定性分为：
（1）热力学上为不稳定体系：胶体体系是多相分散体系，有巨大的界面能。
（2）动力学上的稳定体系：溶胶粒子较小，布朗运动激烈，因此在重力场中不易沉降，即具有动力学稳定性。
（1）改变温度
（2）加入非溶剂
（3）加入盐类（4）化学反应
不溶物形成凝胶的条件是（1）在产生不溶物的同时生成大量的小晶体；(2)晶粒的形状以不对称的为好，这样有利于形成骨架。
三．凝胶的结构
1.结构分类
（1）球形质点相互联结，由质点联成的链排成三维的网架
（2）棒状或片状质点搭成的网架
（3）线性大分子构成的凝胶，在骨架中一部分分子链有序排列构成微晶区
（4）线性大分子因化学交联而形成凝胶
2.凝胶结构间的区别主要表现在质点的形状、质点的刚性或柔性和质点之间联结的特殊方式。
（1）质点的形状：质点形状对形成凝胶所需的最低浓度值有明显的影响。形状越不对称，所需的浓度越低。
（2）质点的刚性或柔性：柔性大分子通常形成弹性凝胶，而刚性质点形成非弹性凝胶，这两类凝胶的许多性质都不一样。
3.有机化合物的离子都有很强的聚沉能力，这可能与其具有强吸附能力有关。
4．与胶体带相反电荷的离子相同时，则另一同性离子的价数也会影响聚沉值，价数愈高，聚沉能力愈低。这可能与这些同性离子的吸附作用有关
5.溶胶的相互聚沉:将两种电性不同的溶胶混合，可以发生相互聚沉作用。但仅在这两种溶胶的数量达到某一比例时才发生完全聚沉，否则可能不发生聚沉或聚沉不完全。
②分散相与分散介质的折射率相差愈显著，则散射作用亦愈显著。若n1=n2则无散射现象
③散射光强度与单位体积中的粒子数成正比。
④散射光强度与粒子体积的平方成正比。在低分子溶液中，散射光极弱，因此利用丁道尔现象可以鉴别溶胶和真溶液。
（3）溶胶的颜色：溶胶产生各种颜色的主要原因是溶胶中的质点对可见光产生选择性吸收
r :粒子半径H :离子之间的最近距离
溶胶稳定理论
胶粒之间有相互吸引的能量Va和相互排斥的能量Vr，总作用能 为Va+Vr。如图所示：
当粒子相距较大时，主要为吸力，总势能为负值；当靠近到一定距离，双电层重叠，排斥力起主要作用，
势能升高。要使粒子聚结必须克服这个势垒。
3.影响溶胶稳定性的因素
（1）外加电解质的影响；（2）浓度的影响；（3）温度的影响；（4）胶体体系的相互作用。
（2）分散法：又分为①机械分散；②电分散法：用来制备金属（Au Hg Ag）水溶胶；③超声波分散：制备乳状液；④胶溶法：在某些新生成的沉淀中，加入电解质，或置于某温度下使沉淀重新分散成溶胶。
3.凝聚法的原理：形成晶核、晶核成长。
4.haber理论：凝结速度和饱和速度成正比，而定角速度取决于物质的极性大小，二者比较决定沉淀的有无定形。
丁达尔效应可以认为是胶粒对光的散射作用的宏观表现。
（2）Rayleigh散射定律
c为单位体积中质点数，v为单个粒子的体积（其线
性大小应远小于入射光波长）， 为入射光波长，
n1、n2分别为分散介质和分散相的折射率
①散射光强度与入射光波长的四次方成反比。入射光波长愈短愈显著。，散射所以可见光中，蓝、紫色光散射作用强。
四．胶凝作用及其影响因素
1.溶胶 凝胶转变是的现象
①转变温度：无恒定的转变温度，往往与冷却快慢有关。且凝点（胶凝的温度）常比熔点（液化温度）低
②热效应：大分子溶液形成凝胶时常常放热
③光学效应：溶胶转变为凝胶时，丁达尔效应增强，这是由于质点增大，水化程度减弱。
④流动性质：溶胶转变为凝胶后流流动性质变化很大，溶胶失去流动性，凝胶获得了弹性、屈服值等。
2．带相反电荷的离子就是价数相同，其聚沉能力也有差异。
相同价数离子的聚沉能力不同：胶粒带负电的溶胶，一价阳离子硝酸盐的聚沉能力次序为：H+>Cs+>Rb+>NH4+>K+>Na+>Li+Li+半径最小，水化能力最强，水化半径最大，故聚成能力最小；带正电的胶粒，一价阴离子的钾盐的聚沉能力次序为：F->Cl->Br->NO3->I->SCN-，种次序称为感胶离子序（lyotropic series)。
(1)质点间的范德华吸引能
胶粒之间的相互作用可看作是分子作用的加和
若两个球形粒子体积相等
H:两球表面之间的最短距离r :胶粒半径
A：Hamaker常数 （与物质有关10-19～10-20 J)
在介质中，
（2）双电层的排斥能
对球形粒子
n0 :单位体积粒子数ε:介电常数
ψ0:粒子表面电势κ:离子氛半径的倒数
（4）流动电位若用压力将液体挤过毛细管网或由粉末压成的多孔塞，则在毛细管网或多孔塞的两端会产生电位差，此之谓流动电位，此现象为电渗析的逆过程。在用泵输送原油或易燃化工原料时，要使管道接地或加入油溶性电解质，增加介质电导，防止流动电势可能引发的事故。
2.质点表面的电荷的来源：电离、离子吸附、晶格取代、非水介质中质点带电的原因。
（二）溶胶的聚沉
聚沉值：使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的最小浓度。从已知的表值可见，对同一溶胶，外加电解质的离子价数越低，其聚沉值越大。
聚沉能力：是聚沉值的倒数。聚沉值越大的电解质，聚沉能力越小；反之，聚沉值越小的电解质，其聚沉能力越强。
1.电解质的聚沉作用：质对溶胶稳定性的影响不仅取决于其浓度，还与离子价有关。在离子浓度相同时，离子价越高，聚沉能力越大，聚沉值越小。聚沉能力主要决定于胶粒带相反电荷的离子的价数。聚沉值与异电性离子价数的六次方成反比，这就是Schulze-Hardy规则。
Einstein认为，粒子的平均位移 与粒子半径 、介质黏度 、温度 和位移时间t之间的关系： ，此式常称为Einstein-Brown位移方程。式中 是在观察时间t内粒子沿x轴方向的平均位移；r为胶粒的半径； 为介质的粘度； 为阿伏加德罗常数。
⑶沉降
1介质中的微粒受到两种力：重力和扩散力。
②溶胶是高度分散体系，胶粒一方面受到重力吸引而下降，另一方面由于布朗运动促使浓度趋于均一。当这两种效应相反的力相等时，粒子的分布达到平衡，粒子的浓度随高度不同有一定的梯度，如图所示。这种平衡称为沉降平衡。
⑤电导：溶胶胶凝后，体系的电导无明显变化，这说明凝胶中离子的迁移率未受到阻碍，从而说明水凝胶中必然含有连通的毛细管空间系统，其中充满这分散介质。
（3）聚结稳定性：由于胶团双电层结构的存在，胶粒都带有相同的电荷，相互排斥，故不易聚沉。这是溶胶稳定存在的最重要原因
（4）水化膜：在胶团的双电层中反离子都是水化的，因此在胶粒外有一层水化膜，它阻止了胶粒的相互碰撞而导致胶粒结合变大。