物理化学课件胶体化学61页PPT
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胶体化学物理化学优秀课件
松香乙醇溶液+ 水 松香水溶胶
冷却法：用冰骤冷苯在水中的饱和溶液， 得到苯在水中的溶胶
2021/4/24
8
(2)化学凝聚法：利用生成不溶性物质的化学反应，控制析
晶过程，使其停留在胶核尺度的阶段，而得到溶胶。所谓控 制析晶过程，系指采用有利于大量形成晶核，减缓于晶体生 长的条件，例：采用较大的过饱和浓度，较低的操作温度。
胶体化学物理化学优秀课件
概论
胶 体是一种分散中, 所 构成的系统；
分散相：被分散的物质；
分散介质：另一种连续分布的物质；
2021/4/24
1
粗分散系统 ( d > 10-6m )
分
散
胶体系统（ 10-9~10-6m)
系
统
真溶液（d < 10-9m )
1869年 Tyndall发现胶体系统有光散射现象
丁铎尔效应：在暗室里，将一束聚集的光投射到胶体系统 上，在与入射光垂直的方向上，可观察到一个发亮的光柱， 其中并有微粒闪烁。
2021/4/24
11
2021/4/24
12
丁达尔现象的实质是溶胶对光的散射作用。
入射光波长 < 分散粒子尺寸——反射
入射光波长 = 分子固有尺寸—— 吸收 无作用 ——— 透过
罗常数的测定。
2021/4/24
18
2. 扩散
定义：在有浓度梯度存在时，物质粒子因热运动而发 生宏观上的定向迁移，称为扩散。
浓度梯度的存在，是扩散的推动力
2021/4/24
19
胶体系统的扩散与溶液中溶质扩散一样，可用Fick 扩散第 一定律来描述：
dn
dc
dt -DAS dx
单位时间通过某一截面的物质的量dn/dt与该处的浓度梯度dc/dx
冷却法：用冰骤冷苯在水中的饱和溶液， 得到苯在水中的溶胶
2021/4/24
8
(2)化学凝聚法：利用生成不溶性物质的化学反应，控制析
晶过程，使其停留在胶核尺度的阶段，而得到溶胶。所谓控 制析晶过程，系指采用有利于大量形成晶核，减缓于晶体生 长的条件，例：采用较大的过饱和浓度，较低的操作温度。
胶体化学物理化学优秀课件
概论
胶 体是一种分散中, 所 构成的系统；
分散相：被分散的物质；
分散介质：另一种连续分布的物质；
2021/4/24
1
粗分散系统 ( d > 10-6m )
分
散
胶体系统（ 10-9~10-6m)
系
统
真溶液（d < 10-9m )
1869年 Tyndall发现胶体系统有光散射现象
丁铎尔效应：在暗室里，将一束聚集的光投射到胶体系统 上，在与入射光垂直的方向上，可观察到一个发亮的光柱， 其中并有微粒闪烁。
2021/4/24
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2021/4/24
12
丁达尔现象的实质是溶胶对光的散射作用。
入射光波长 < 分散粒子尺寸——反射
入射光波长 = 分子固有尺寸—— 吸收 无作用 ——— 透过
罗常数的测定。
2021/4/24
18
2. 扩散
定义：在有浓度梯度存在时，物质粒子因热运动而发 生宏观上的定向迁移，称为扩散。
浓度梯度的存在，是扩散的推动力
2021/4/24
19
胶体系统的扩散与溶液中溶质扩散一样，可用Fick 扩散第 一定律来描述：
dn
dc
dt -DAS dx
单位时间通过某一截面的物质的量dn/dt与该处的浓度梯度dc/dx
物理化学课件12章 胶体化学
（2）凝聚法 使分子或离子聚结成胶粒
用这两种方法直接制出的粒子称为原级粒子。
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，是一个多级分散系统。
1 分散法
（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。
（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 稳定系统，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。
§12.1 胶体系统的制备
制备溶胶必须使分散相粒子的大小落在胶体分 散系统的范围之内，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、化学等方法使固体的粒子变小。
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。
例如： Fe(OH)3（新鲜沉淀） 加 F eC l3
B.气-液溶胶 如雾，云
憎液溶胶的特性
（1）特有的分散程度
粒子的大小在10-9~10-7 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。
2.高分子溶液 半径落在胶体粒子范围内的高分子溶解在
用这两种方法直接制出的粒子称为原级粒子。
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，是一个多级分散系统。
1 分散法
（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。
（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 稳定系统，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。
§12.1 胶体系统的制备
制备溶胶必须使分散相粒子的大小落在胶体分 散系统的范围之内，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、化学等方法使固体的粒子变小。
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。
例如： Fe(OH)3（新鲜沉淀） 加 F eC l3
B.气-液溶胶 如雾，云
憎液溶胶的特性
（1）特有的分散程度
粒子的大小在10-9~10-7 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。
2.高分子溶液 半径落在胶体粒子范围内的高分子溶解在
胶体化学--简明物理化学课件
8.2.1 溶胶的制备
(1) (2) (3) (4)
12
8. 胶体化学
(1) 研磨法 用机械粉碎的方法将固体磨细。
通常可以先在球磨机内对分散相粒子进行粗 磨，粒子大小一般大于1m，然后再用胶体磨等 进行细磨，将粒子粉碎到1 m左右。
胶体磨的形式很多，其粉碎能力因构造和转 速不同而不同。
2013-7-11
Fe(OH ) 3 (新鲜沉淀 加FeCl3 ( Fe(OH ) 3 (溶胶) ) 稀)
稀 AgCl(新鲜沉淀 加AgNO3 ) AgCl(溶胶) ) 或KCl ( Shenming 2013-7-11 19
8. 胶体化学
2. 凝聚法
（1）化学凝聚法
（a）复分解反应
（b）水解反应 （c）氧化还原反应
2013-7-11Leabharlann Shenming18
8. 胶体化学
(4) 胶溶法 把暂时聚集在一起的胶体粒子重新分散而形 成溶胶。许多新鲜的沉淀经洗涤除去过多的电解 质，再加入少量的稳定剂（此处又称胶溶剂，应 选用与胶体粒子有相同组分的离子）后，则又可 制成溶胶，利用这种方法使沉淀转化成溶胶的过 程称为胶溶作用.
Shenming
24
电渗析法
电渗析 为了加快 渗析速度，在装有 溶胶的半透膜两侧 外加一个电场，使 多余的电解质离子 向相应的电极作定 向移动。溶剂水不 断自动更换，这样 可以提高净化速度。 这种方法称为电渗 析法。 Shenming 2013-7-11
25
8. 胶体化学
超过滤装置
2013-7-11
在布朗以前，也就是约160年以前，科学家从理论上导 出分子有无规则热运动，但没有人能直接观察到分子热运 动，而布朗的发现是一个了不起的成就，他用实验证明了 分子运动论，从此分子运动论才被普遍接受。 Shenming 2013-7-11 34
物理化学(第九章)胶体
离子、分子 凝 聚 （新相生成） 1~100nm 粗粒子 分 散 （比表面增加）
• 分散法
– 使固体粒子变小
原级粒子
聚集
次级粒子
• 凝聚法
– 使分子或离子聚结成胶粒
多级分散体系
分散相在介质中的溶解度必须极小 必须有稳定剂的存在才能使溶胶体系稳定
Page 9
目录
绪论
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第五章
第六章
第七章
第八章
第九章
§9-3 胶体系统的光学性质
蓬莱仙境——海市蜃楼
Page 20
目录
绪论
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第七章
第八章
第九章
§9-4 溶胶的动力学性质
一、Brown运动
Brown运动是分散介质的分子由于热运动不断地由各个方向 同时冲击胶粒时，其合力未被相互抵消所引起的结果，因此在 不同时间，指向不同的方向，形成曲折运动。 布朗运动是分子热运动的必然结果，是胶体粒子的热运动。
Page 12
目录
绪论
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第七章
第八章
第九章
§9-2 胶体系统的制备
水 搅拌机 半 透 膜
水 搅拌器 水
水 溶 胶
+
-
水 水
溶胶 半透膜
水 水
连续渗析装置
电渗析装置
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目录
绪论
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第七章
第八章
• 分散法
– 使固体粒子变小
原级粒子
聚集
次级粒子
• 凝聚法
– 使分子或离子聚结成胶粒
多级分散体系
分散相在介质中的溶解度必须极小 必须有稳定剂的存在才能使溶胶体系稳定
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绪论
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第五章
第六章
第七章
第八章
第九章
§9-3 胶体系统的光学性质
蓬莱仙境——海市蜃楼
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绪论
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第七章
第八章
第九章
§9-4 溶胶的动力学性质
一、Brown运动
Brown运动是分散介质的分子由于热运动不断地由各个方向 同时冲击胶粒时，其合力未被相互抵消所引起的结果，因此在 不同时间，指向不同的方向，形成曲折运动。 布朗运动是分子热运动的必然结果，是胶体粒子的热运动。
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绪论
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第七章
第八章
第九章
§9-2 胶体系统的制备
水 搅拌机 半 透 膜
水 搅拌器 水
水 溶 胶
+
-
水 水
溶胶 半透膜
水 水
连续渗析装置
电渗析装置
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绪论
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第七章
第八章
物理化学-胶体化学1
固 液溶胶或悬浮液 金溶胶，油墨，泥浆
气
固
液
固
固溶胶
泡沫塑料 珍珠，蛋白石 有色玻璃，某些合金
❖ §10.1溶胶的制备
（三）溶胶分类方法（2种）： 1、按分散相和介质的聚集状态分类分为3类：液溶胶、固溶
胶、气溶胶 （1）、液溶胶 将液体作为分散介质所形成的溶胶，称为液溶胶，简称溶胶 例：液－固溶胶 如油漆、AgI溶胶 （2）、固溶胶 将固体作为分散介质所形成的溶胶： 例：固－固溶胶：如有色玻璃，不完全互溶的合金 固－液溶胶：如珍珠，某些宝石 固－气溶胶：如泡沫，沸石分子筛 （3）．气溶胶 将气体作为分散介质所形成的溶胶。 A、气－固溶胶 如烟、含尘的空气 B、气－液溶胶 如雾、云
过量的FeCl3为稳定剂，胶粒带正电荷
As2S3溶胶： As2O3 + 3H2O 2H3AsO3 2H3AsO3 + 3H2S As2S3 + 6H2O
HS－为稳定剂，胶粒带负电荷
11Leabharlann §10.1溶胶的制备❖ 三、溶胶的净化： ❖ 主要有渗析法和过滤法。最常用的是渗析法。 ❖ 渗析法------利用胶体粒子不能透过半透膜的
浑浊泥水，牛 奶，豆浆等
4
❖ §10.1溶胶的制备 ❖ （四）分散系统性质比较
§10.1溶胶的制备
（二）、按分散相和分散介质的聚集状态不同进行分类 (P615页)：
表12.0.2 分散系统分类(按聚集状态)
分散介质 分散相
名称
实例
气
液
固
气溶胶
云，雾 烟，含粉尘的空气
气
泡沫
肥皂泡沫
液
液
乳状液
牛奶，含水原油
特点，分离出溶胶中多余的电解质或其它杂 质，一般用羊皮纸，动物膀胱膜，硝酸或醋 酸纤维素等作为半透膜。
物理化学第十二章胶体化学课件演示文稿
固溶胶
实例
云，雾，喷雾 烟，粉尘
肥皂泡沫 牛奶，含水原油 金溶胶，油墨，泥浆
泡沫塑料 珍珠，蛋白石 有色玻璃，某些合金
7
§12-1 溶胶的制备
分散法 粗分散系统 大变小
胶体系统
聚集法 小变大
d >1000nm
1 < d <1000nm
分子分散系统
d < 1nm
1．分散法：
（1）胶体磨 （2）气流粉碎机（又称喷射磨） （3）电弧法—用于制备贵金属的水溶胶
2. 凝结法
（1）物理凝聚法
①蒸气凝聚法 ②过饱和法
将蒸气状态的物质或溶解状态的物质凝聚为胶体状态
蒸 气 凝 聚 法
1—被抽空容器 2、4—盛有溶剂的和
需要分散的物质容器
3—盛溶胶是容器 5—液态空气冷凝器
示
意
图
10
（2）化学凝聚法
利用生成不溶性物质的化学反应，通过控制析晶过程得 到溶胶的方法
Fe (OH)3溶胶：
3
胶体化学主要研究对象是多相分散系统
分散系统：一种或几种物质分散在另一种物质之中所构 成的系统 分 散 相：被分散的物质
分散介质：另一种连续分布的物质
4
根据分散相粒子的大小，分散系统可分为：
真溶液 d < 1nm 胶体分散系统 1 < d <1000nm
溶胶 高分子溶液 缔合胶体
粗分散系统 d >1000nm
胶体粒子
多相，热力学不稳定系统，扩 散慢、不能透过半透膜，成胶 体
金溶胶，氢氧化铁 溶胶
体
分 散 系
高分子溶液
1 < d <1000nm
高（大）分 子
实例
云，雾，喷雾 烟，粉尘
肥皂泡沫 牛奶，含水原油 金溶胶，油墨，泥浆
泡沫塑料 珍珠，蛋白石 有色玻璃，某些合金
7
§12-1 溶胶的制备
分散法 粗分散系统 大变小
胶体系统
聚集法 小变大
d >1000nm
1 < d <1000nm
分子分散系统
d < 1nm
1．分散法：
（1）胶体磨 （2）气流粉碎机（又称喷射磨） （3）电弧法—用于制备贵金属的水溶胶
2. 凝结法
（1）物理凝聚法
①蒸气凝聚法 ②过饱和法
将蒸气状态的物质或溶解状态的物质凝聚为胶体状态
蒸 气 凝 聚 法
1—被抽空容器 2、4—盛有溶剂的和
需要分散的物质容器
3—盛溶胶是容器 5—液态空气冷凝器
示
意
图
10
（2）化学凝聚法
利用生成不溶性物质的化学反应，通过控制析晶过程得 到溶胶的方法
Fe (OH)3溶胶：
3
胶体化学主要研究对象是多相分散系统
分散系统：一种或几种物质分散在另一种物质之中所构 成的系统 分 散 相：被分散的物质
分散介质：另一种连续分布的物质
4
根据分散相粒子的大小，分散系统可分为：
真溶液 d < 1nm 胶体分散系统 1 < d <1000nm
溶胶 高分子溶液 缔合胶体
粗分散系统 d >1000nm
胶体粒子
多相，热力学不稳定系统，扩 散慢、不能透过半透膜，成胶 体
金溶胶，氢氧化铁 溶胶
体
分 散 系
高分子溶液
1 < d <1000nm
高（大）分 子
物理化学下册ppt第二章 胶体化学
可见光的波长：400 ~ 760 nm 溶胶粒子直径：1 ~ 1000 nm
溶胶可发生光散射
2. Rayleigh 公式
1871年Rayleigh对非导电的、球形粒子的稀溶胶系 统，导出了单位体积溶胶的散射强度：
I＝ 9π 22V 4l2 2Cn n 22 2 n n 0 20 221co2 s I0
x
RTt
3Lπr
1/
2
(1)
x : t 时间内粒子的平均位移； r : 粒子半径 L：阿伏加德罗常数；
：分散介质粘度
2. 扩散
扩散：有浓度梯度存在时，物质粒子因热运动而发生宏 观上的定向迁移
溶胶系统中，溶胶粒子因布朗运动由高“浓度” 向低 “浓度”的定向迁移过程——溶胶粒子的扩散
可用Fick第一定律来描述此种扩散：
沉降与扩散为粒子受到的两个相反的作用
沉降 扩散 分散相分布
真溶液 粗分散系统 胶体系统
平衡
均相 沉于底部 形成浓梯
构成沉降平衡时，粒子 沿高度方向形成浓度梯度 (如图)，粒子在底部数密度 较高，上部数密度较低。
对微小粒子的沉降平衡，贝林(Perrin)导出粒子浓度 随高度的分布定律：
ln C C 2 1=-R M T g骣 琪 琪 桫 1- rr0(h 2-h 1)
小分子 离子 原子
均相，热力学稳定系统， 氯化钠或蔗糖
扩散快、能透过半透膜， 的水溶液。混
形成真溶液
合气体等
溶胶
1 < d <1000nm 胶体粒子 多相，热力学不稳定系 金溶胶，氢氧
统，扩散慢、不能透过 化铁溶胶
胶
半透膜，形成胶体
体 分 散
高分子溶液
1 < d <1000nm