胶体化学第6章 乳状液和泡沫

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界面与胶体化学复习题及答案

界面与胶体化学复习题及答案

习题11. 一定体积的水,当聚成一个大水球或分散成许多水滴时,同温度下,两种状态相比,以下性质保持不变的有:(A)表面能(B)表面张力(C)比表面(D)液面下的附加压力2.在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体,当将毛细管右端用冰块冷却时,管内液体将:(A)向左移动(B)向右移动(C)不移动(D)左右来回移动3.在298 K下,将液体水分散成小液滴,其热力学能:(A) 增加 (B)降低(C) 不变 (D)无法判定4.在相同温度下,固体冰和液体水的表面张力哪个大?(A)冰的大 (B)水的大(C)一样大 (D)无法比较5.在临界温度时,纯液体的表面张力(A) 大于零 (B)小于零(C)等于零 (D)无法确定6.在 298 K时,已知 A液的表面张力是 B液的一半,其密度是 B液的两倍。

如果A液在毛细管中上升1.0×10-2m,若用相同的毛细管来测 B液,设接触角相等,B液将会升高:(A) 2×10-2m(B) 1/2×10-2m(C) 1/4×10-2m(D) 4.0×10-2m7.下列说法中不正确的是:(A)生成的新鲜液面都有表面张力(B)平面液体没有附加压力(C)弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心(D)弯曲液面的附加压力指向曲率中心8.微小晶体与普通晶体相比较,哪一种性质不正确?(A)微小晶体的饱和蒸气压大(B)微小晶体的溶解度大(C)微小晶体的熔点较低(D)微小晶体的溶解度较小9.在空间轨道上运行的宇宙飞船中,漂浮着一个足够大的水滴,当用一根内壁干净、外壁油污的玻璃毛细管接触水滴时,将会出现:(A)水并不进入毛细管(B)水进入毛细管并达到管内一定高度(C)水进入毛细管并达到管的另一端(D)水进入毛细管并从另一端滴出10.同外压恒温下,微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压:(A) 大(B) 一样(C) 小(D) 不定11.用同一支滴管滴下水的滴数和滴相同体积苯的滴数哪个多?(A)水的多 (B)苯的多(C)一样多 (D)随温度而改变12. 25℃时,一稀的肥皂液的表面张力为0.0232 N·m-1,一个长短半轴分别为0.8 cm和0.3 cm的肥皂泡的附加压力为:(A) 5.8 Pa (B) 15.5 Pa(C) 18.4 Pa (D) 36.7 Pa13.已知 293 K时,水-辛醇的界面张力为 0.009 N·m-1,水-汞的界面张力为0.375 N·m-1,汞-辛醇的界面张力为 0.348 N·m-1,故可以断定:(A)辛醇不能在水-汞界面上铺展开(B)辛醇可以在水-汞界面上铺展开(C)辛醇可以溶在汞里面(D)辛醇浮在水面上14.在农药中通常都要加入一定量的表面活性物质,如烷基苯磺酸盐,其主要目的是:(A) 增加农药的杀虫药性(B) 提高农药对植物表面的润湿能力(C) 防止农药挥发(D) 消除药液的泡沫15.将半径相同的三根玻璃毛细管分别插入水、乙醇水溶液和NaCl水溶液中,三根毛细管中液面上升高度分别为h1,h2,h3,则:(A) h1>h2>h3 (B) h1>h3>h2(C) h3>h1>h2 (D) h2>h1>h316.对于亲水性固体表面,其表面张力间的关系是:(A) g固-水 >g固-空气(B) g固-水 <g固-空气(C) g固-水 =g固-空气(D) 不能确定其液固间的接触角q值为:(A) q> 90°(B) q= 90°(C) q= 180°(D) q< 90°17. Langmuir吸附等温式一般可写成q= ap/(1+ap),若一个吸附质粒子在吸附时解离成两个粒子,则Langmuir吸附等温式可写做:(A)q= 2ap/ (1 + 2ap)(B)q= a2p2/ (1 + a2p2)(C)q= a1/2p1/2/ (1 + a1/2p1/2)(D)q= 2ap/ (1 + ap)18.除了被吸附气体的气压须适当之外,下列因素中哪个对气体在固体表面发生多层吸附起主要影响?(A)气体须是理想气体(B)固体表面要完全均匀(C)气体温度须接近正常沸点(D)固体应是多孔的19.兰缪尔吸附等温式:(A)只适用于化学吸附(B)只适用于物理吸附(C)对单分子层的物理吸附及化学吸附均适用(D)对单分子层和多分子层吸附均适用20.描述固体对气体吸附的 BET公式是在 Langmuir理论的基础上发展而得的,它与Langmuir理论的最主要区别是认为:(A)吸附是多分子层的(B)吸附是单分子层的(C)吸附作用是动态平衡(D)固体的表面是均匀的二、填空题1.界面吉布斯自由能和界面张力的相同点是不同点是。

界面与胶体化学复习题及答案

界面与胶体化学复习题及答案

习题11。

一定体积的水,当聚成一个大水球或分散成许多水滴时,同温度下,两种状态相比,以下性质保持不变的有:(A)表面能(B)表面张力(C)比表面(D)液面下的附加压力2。

在下图的毛细管内装入普通不润湿性液体,当将毛细管右端用冰块冷却时,管内液体将:(A)向左移动(B)向右移动(C)不移动(D)左右来回移动3。

在298 K下,将液体水分散成小液滴,其热力学能:(A) 增加 (B)降低(C)不变 (D)无法判定4。

在相同温度下,固体冰和液体水的表面张力哪个大?(A)冰的大(B)水的大(C)一样大(D)无法比较5。

在临界温度时,纯液体的表面张力(A) 大于零 (B)小于零(C)等于零 (D)无法确定6。

在 298 K时,已知 A液的表面张力是 B液的一半,其密度是 B液的两倍。

如果A液在毛细管中上升1。

0×10-2m,若用相同的毛细管来测 B液,设接触角相等,B液将会升高:(A) 2×10—2m (B) 1/2×10—2m (C) 1/4×10-2m(D) 4.0×10-2m7.下列说法中不正确的是:(A)生成的新鲜液面都有表面张力(B)平面液体没有附加压力(C)弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心(D)弯曲液面的附加压力指向曲率中心8。

微小晶体与普通晶体相比较,哪一种性质不正确?(A)微小晶体的饱和蒸气压大(B)微小晶体的溶解度大(C)微小晶体的熔点较低(D)微小晶体的溶解度较小9。

在空间轨道上运行的宇宙飞船中,漂浮着一个足够大的水滴,当用一根内壁干净、外壁油污的玻璃毛细管接触水滴时,将会出现: (A)水并不进入毛细管(B)水进入毛细管并达到管内一定高度(C)水进入毛细管并达到管的另一端(D)水进入毛细管并从另一端滴出10。

同外压恒温下,微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压:(A) 大(B) 一样(C)小(D) 不定11.用同一支滴管滴下水的滴数和滴相同体积苯的滴数哪个多?(A)水的多(B)苯的多(C)一样多 (D)随温度而改变12. 25℃时,一稀的肥皂液的表面张力为0.0232 N·m-1,一个长短半轴分别为0.8 cm和0。

第六章乳状液

第六章乳状液

二、乳状液的类型 油包水型乳状液(W/O):内相是水,外相 为油的乳状液称之为油包水型乳状液。 水包油型乳状液(O/W):内相呈油,外相 是水的乳状液称之为水包油型乳状液。 乳状液一般外观呈乳白色,似牛奶状,因此 得名为乳状液。
三、乳状液的制备及形成机理 1 、乳状液的制备 (1)分散介质投入到分散相中 (2)分散相投入到大量分散介质中 (3)机械乳化法 用人工或机械搅拌或用胶体磨使分散质 分散到分散介质中形成乳状液。这种方法 最常见。例如:钻井液体系配制,乳液消 泡剂配制等。
3 、电导法 用电导率仪测定乳状液的电导率,电导率高 者为O/W型,电导率低者为W/O型。 4 、荧光法 发光者为W/O型,否则为O/W型。 5、 滤纸湿润法 此方法对用重油制成的乳状液的鉴别十分有 效。将一滴乳状液放在滤纸上,若液滴快 速向外铺开,在中心留下一小滴油,则为 O/W型,若铺展展不开则为W/O型。
2、 HLB值法和其它方法相结合 (1)考虑乳化剂的离子类型 如被乳化物与乳化剂带同种电荷,乳化剂就 不易吸附 在被乳化物上。 (2)用疏水基和被乳化物结构相似的乳化剂 例如:乳化石蜡时,选择乳化剂时,亲油 基一端碳链较长,且为直链,乳化效果会 更好些。即直链烷基磺酸盐或直链烷基硫 酸盐较支链的好
(4)乳状液分散介质的黏度 )
根据Stocks公式,液滴的运动速度v 根据Stocks公式,液滴的运动速度v可表示为 Stocks公式
2r ( ρ1 − ρ 2 ) v= 9η
2
可见分散介质黏度越大,液滴布朗运动的速度越慢, 可见分散介质黏度越大,液滴布朗运动的速度越慢,减 少了液滴之间相互碰撞的概率,有利于乳状液的稳定。 少了液滴之间相互碰撞的概率,有利于乳状液的稳定。
选择两种乳化剂:主乳化剂为失水山梨醇棕 榈酸脂聚氧乙烯醚tw-80,HLB=15.6; 辅乳化剂失水山梨醇硬脂酸酯sp-65, HLB=2.1。 设辅乳化剂用量为1份,主乳化剂用量为x份 混合乳化剂值=

胶体化学Part B-泡沫

胶体化学Part B-泡沫

Explains
p p
()
p
( )
1 1 ( 表面张力 R-曲率半径
p p
这种在空气中的气泡是由薄膜 构成,有内外两个表面,略去 膜厚,可认为两表面曲率相同 p处的曲率半径小:因为气泡的 曲率半径是小于零的 2
( )
1.
2.
第二类,浓泡沫:气泡相互压叠,形 成多面体结构的气泡堆积
2.0 泡沫的形成
A
A A
Fig. Plateau 交界( p) A
P

图中所示的三气泡交汇的液膜实际性成了 一个三通管路,这种情况叫做Plateau交界
2.0 泡沫的形成

第一类气泡到第二类气泡的转变:
P
A
P A
分两个阶段:第一阶段-在开始阶段,由于液膜较厚,液 体在重力场作用下沿整个液膜向下流动,就是所说的重力 排液过程。第二阶段,当液膜的厚度达到微米数量级厚度 时,重力排液速率降到很低,此时控制重力排液过程的, 是由窄管路向Pleauam交界处p的压力差。

需要气泡的特殊性能来服务时,并不希 望出现这种自发状态。 采取什么样的措施?

首先要考虑起泡其稳定性的影响因素,然
后,根据这些因素制定相应的措施)
2.1 稳定性的影响因素-表面张力

起泡剂的存在降低了纯液体的表面张力,可 以有两方面来考虑:
1. 2.
降低了界面自由能 降低了液膜的Plateau交界处与平面液膜的压 力差(Laplace 公式计算)
2.2 消泡
消泡
原因:泡沫在日常生活及工业生产中应用 广泛。然而,由是起泡的存在又会带来不 便。如染色中汽泡会降低染色的质量。 定义:破坏泡沫的这个过程叫做消泡或者 识破泡

胶体与界面化学试题及答案

胶体与界面化学试题及答案

1.什么是气凝胶?有哪些主要特点和用途?当凝胶脱去大部分溶剂,使凝胶中液体含量比固体含量少得多,或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体,外表呈固体状,这即为干凝胶,也称为气凝胶。

气凝胶是一种固体物质形态,世界上密度最小的固体。

气凝胶貌似“弱不禁风”,其实非常坚固耐用。

它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,在温度达到1200摄氏度时才会熔化。

此外它的导热性和折射率也很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。

用途:(1)制作火星探险宇航服(2)防弹不怕被炸(3)过滤与催化(4)隔音材料(5)日常生活用品2.试述凝胶形成的基本条件?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析出的质点即不沉降,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。

3.简述光学白度法测定去污力的过程。

将人工制备的污布放在盛有洗涤剂硬水的玻璃瓶中,瓶内还放有橡皮弹子,在机械转动下,人工污布受到擦洗。

在规定温度下洗涤一定时间后,用白度计在一定波长下测定污染棉布试片洗涤前后的光谱反射率,并与空白对照。

4.试述洗涤剂的发展趋势。

液体洗涤剂近几年的新的发展趋势:(1)浓缩化(2)温和化、安全化(3)专业化(4)功能化(5)生态化: ①无磷化②表面活性剂生物降解③以氧代氯5.简述干洗的原理干洗是在有机溶剂中进行洗涤的方法,是利用溶剂的溶解力和表面活性剂的加溶能力去除织物表面的污垢。

6. 脂肪酶在洗涤剂中的主要作用是什么?脂肪酶,人的皮脂污垢如衣领污垢中因含有甘油三脂肪酸酯而很难去除,在食品污垢中也含有甘油三脂肪酸酯类的憎水物质,脂肪酶能将这些污垢分解成甘油和脂肪酸。

7.在洗涤剂中作为柔和剂的SAA主要是什么物质?用作柔和剂的表面活性剂主要是两性表面活性剂8.用防水剂处理过的纤维为什么能防水?织物防水原理:将纤维织物用防水剂进行处理,可使处理后的纤维不表面变为疏水性,防水织物由于表面的疏水性使织物与水之间的接触角θ>90°,在纤维与纤维间形成的“毛细管”中的液面成凸液面,凸液面的表面张力的合力产生的附加压力△P的方向指向液体内部因此有阻止水通过毛细管渗透下来的作用。

胶体与表面化学 复习

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。

2013M-07胶体与界面化学-乳状液和泡沫

2013M-07胶体与界面化学-乳状液和泡沫

高。故O/W型乳状液中的油珠多数是带负电的,而
W/O型乳状液中的水珠则往往带正电。反离子形成
扩散双电层,热力学电势及较厚的双电层使乳状液
稳定。
22
乳状液的制备
转相乳化法
(1)将乳化剂先溶于油中加热,在剧烈搅拌下慢慢加入温
水,加入的水开始以细小的粒子分散在油中,是W/O型乳状
液,再继续加水,随着水的增加,乳状液变稠,最后转相变
理 向分散相,截面积大的一头留在
论 分散介质中。
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影响乳状液类型的因素
乳化剂分子构型
一价碱金属皂类,形状是:

亲水端为大头,作为乳化剂时,

容易形成O/W型乳状液。
二价碱金属皂类,极性基团 为:
亲水端为小头,作为乳化剂, 容易形成W/O型乳状液
油 水
例外:一价银肥皂,作为乳化剂形成W/O型乳状液12
27
乳状液的转型与破坏
乳状液的破坏
1.加热破乳
升温加速乳状液液珠的布朗运动使絮凝速率加快, 同时使界面粘度迅速降低,使聚结速率加快,有利于 膜的破裂。
2.高压电破乳
高压电场的破乳较复杂不能只看作扩散双电层
的破坏,在电场下液珠质点可排成一行,呈珍珠项
链式,当电压升到某一值时,聚结过程在瞬间完成。
2011
因为反应物分散成小液滴后,在每个液滴中反 应物数量较少,产生热量也少,并且乳状液对象界 面面积大,散热快,容易控制温度。
高分子化学中常使用乳液聚合反应,以制得较 高质量的反应物。
31
乳状液的应用
沥青乳状液
沥青的黏度很大,不便于在室温下直
接用于铺路面。若用阳离子型乳化剂将其
制成O/W型乳状液,则表观黏度大大降低,

胶体与表面化学

胶体与表面化学

英国:1829年Brown发现了Brown运动
四、胶体化学的发展史
❖ 1861年,英国科学家Graham系统研究。
1861年 溶 液
半透 膜
水 Thomas Graham 实验
I:一些物质,如氯化钠等无 机盐,可以透过半透膜,溶 液蒸干后,溶质以晶体形式 析出。 晶体
II:如氢氧化铁、蛋白质等, 其溶液不能透过半透膜,蒸 干后,以粘稠形式出现。
胶体
Thomas Graham 实验
实验现象
1)糖、无机盐、尿素等溶液,扩散快,易从羊皮纸渗 析出来; 2)明胶、氢氧化铝、硅酸等,扩散慢,不能或难以渗 析出来。
Thomas Graham 实验
若将待测溶液蒸去水分后:
• 前者 (扩散快者):易于成晶体析出; • 后者 (扩散慢者):大多成无定型的胶状物;Graham首先 提出这种胶状物为 “胶体”,其溶液叫作 “溶胶” 。
光学性能 流变学性能 纳米材料 润湿、摩擦、粘附 吸附现象 界面电动现象 界面层结构
溶液中的有序分子组合 体、生物膜与仿生膜、 有机无机混合膜、有序 组合体中的理论化学反 应
体系
理论
气溶胶、憎液溶胶、亲液溶胶、 成核理论,DLVO 与 HVO
粗分散体系(悬浮液)、智能流 稳定理论、高分子溶液
体,电磁流变学、单分散溶胶、 理论、胶束理论、光散
六、胶体与表面化学的发展
❖ 1、自然科学带动胶体与表面化学的提高:
☆现代物理化学理论,解决胶体化学中的基本理论问题; ☆现代精密仪器和方法解决胶体化学许多悬而未决的问题; ☆胶体知识应用广泛,丰富了科学内容,促进了对知识的探索。
❖ 2、工农业飞跃发展对胶体表面化学提出新要求:
❖ 5、油水井的正常维护

胶体与表面化学 乳状液与泡沫

胶体与表面化学 乳状液与泡沫

油 水
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容易被油润湿的炭黑、石墨粉等,可作为W/O型乳状 液的稳定剂。
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8.3 破乳
定义:使乳状液破坏的过程称为破乳或去乳化。
其过程分为两步: 第一,分散相小液滴絮凝成团; 第二,凝聚,即分散相结合成更大的液滴,在重力场 下自动分层。
乳状液稳定存在的主要原因是乳化剂的存在,所以, 要破乳就要消除或削弱乳化剂的保护能力。
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二、乳状液的物理性质 3、粘度
外相粘度起主导作用
4、电性质 取决于外相
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8.2 乳状液的稳定因素
添加少量的添加剂就能使乳状液比较稳定的存在,解 释这种现象的理论就是乳状液的稳定理论,它大致有以 下几个方面:
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10
1)降低界面张力
乳状液系统的相界面面积比构成它的纯液体要大得多 ,是不稳定分散系统。加入少量表面活性剂,表面活性剂 在两相界面产生正吸附,明显降低界面张力,使表面吉布 斯函数降低,稳定性增加。
吸附膜
若分散介质为液体,则称为液
体泡沫。若要得到比较稳定的液 体泡沫,必须加入起泡剂。起泡 剂实际上也是表面活性剂,它们 在气–液界面上发生正吸附(表 面过剩为正),形成定向排列的 吸附膜。这样不但降低了气–液
界面的张力,而且增加了界面膜的机械强度,使泡沫能比较稳定 的存在。
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第8章 乳状液与泡沫
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§8.1 乳状液的物理性质 §8.2 乳状液的稳定因素 §8.3 破乳 §8.4 泡沫
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《物理化学》课程教学大纲(高职)

《物理化学》课程教学大纲(高职)

《物理化学》课程教学大纲(供高职药学、中药类专业使用)一、前言物理化学是药学、中药类的专业基础课。

本课程是在学生已经学过高等数学、物理学、无机化学、分析化学和有机化学的基础上,进一步系统地阐明化学变化的基本规律。

要求学生系统地掌握物理化学的基本原理、基本方法与基本技能,通过各个教学环节培养学生独立思考、独立分析和创新的能力,使之具有一定的分析和解决药学方面实际问题的能力,从而为进一步学好专业课程及今后从事药学、药物制剂工作和科学研究,奠定良好的化学理论基础。

物理化学内容非常丰富。

根据药学、药物制剂等专业的要求,本课程的任务是学习化学热力学、化学动力学、电化学、表面现象和胶体等基本内容。

本课程理论讲授共36学时,2学分。

物理化学实验在实验化学课程中进行。

理论教学主要通过课堂讲授,多媒体影视课件、习题课(或课堂讨论)、演算习题、自学及实验等教学形式,达到学习本课程的目的。

二、教学内容与要求绪论(一)教学目的与要求1、熟悉物理化学课程的研究对象、任务、内容及发展趋势。

2、了解物理化学在化学与药学中的地位和作用。

3、掌握物理化学的研究方法与学习方法。

(二)教学内容1、概述物理化学的研究对象和任务、内容和特点及发展趋势。

2、物理化学在化学与药学中的地位和作用(重点)。

3、物理化学的研究方法与学习方法(重点)。

(三)教学形式与方法采用课堂讲授、多媒体影视课件、讨论、自学等教学形式。

第一章热力学第一定律(一)教学目的与要求1、熟悉热力学的一些基本概念和可逆过程的意义及特点。

2、掌握热力学第一定律、内能和焓的概念。

掌握状态函数的定义和特性。

3、掌握热力学第一定律的常用计算Q、W、U∆和H∆的方法。

4、了解节流膨胀的概念和意义。

5、掌握应用生成焓及燃烧焓计算反应热的方法。

6.熟悉反应热与温度的关系。

(二)教学内容1、热力学概论,热力学研究的对象、内容,方法和特点。

2、热力学基本概念,体系与环境,体系的性质,状态与状态函数,过程与途径。

胶体化学乳状液

胶体化学乳状液
乳状液
乳状液: 一种或几种液体以液珠形式分散在另 一种与其不互溶(或部分互溶)液体中所形成的 分散系统. 如牛奶, 含水石油, 炼油厂的废水, 乳化农药等. 乳化作用: 油水互不相溶,只有加入乳化剂才 能得到比较稳定的乳状液, 乳化剂的这种作用 称为乳化作用. 常用的乳化剂多为表面活性剂, 某些固体也能起乳化作用.
HLB值=
亲水基质量 亲水基质量+憎水基质量
×100/5
例如:石蜡无亲水基,所以HLB=0 聚乙二醇,全部是亲水基,HLB=20。
其余非离子型表面活性剂的HLB值介于0~20之间。
HLB值愈大, 亲水性愈强. 该值可作为选择表面 活性剂的参考.
• 表面活性物质的HLB值与应用的对应关系
表 面 活 性 物 质 加 水 后 的 性 质 HLB 值
1.乳状液的类型与鉴别
乳状液的类型: •水包油型, 微小油滴分散在水中, 符号O/W. •油包水型, 微小水滴分散在油中, 符号W/O. (1)染色法 用水溶性染料,被染的相为水相. (2)稀释法 如能被水稀释为O/W;能被油稀释 为W/O. (3)导电法 非离子型乳化剂, O/W型导电性远 好于W/O型.
(4)界面膜的稳定作用
乳化过程也可以理解为分散相液滴表面的 成膜过程, 界面膜的厚度, 特别是膜的强度和韧 性, 对乳状液的稳定性起着举足轻重的作用.
(5)固体粉末的稳定作用


•固体颗粒在油-水界面上的三种润湿情况
以 , 及 表示 油 OW OS
乳状液分层不是真正的破坏,而是分为两个乳状液,在一层中分散相比原来的多,在另一层中则相反。
(右) < 90, 颗粒能被水润湿而更多地进入水中. (右) < 90 , 颗粒能被水润湿而更多地进入水中.

胶体化学总结

胶体化学总结
第十二章
胶体化学总结
一、胶体系统的分类 胶体系统分散相粒子大小:1nm<d <l000nm(介于真溶 液与粗分散相之间)。 (1)溶胶:分散相与分散介质间有很大的相界面,很高的界 面能,是热力学不稳定系统。 (2)高分子溶液(亲液胶体):高分子是以分子形式溶于介 质中的,分散相和分散介质之间没有相界面,是均相的热力 学稳定系统。 (3)缔合胶体(胶体电解质):分散相是由表面活性剂缔合 形成的胶束。分散相与分散介质之间有很好的亲和性,是均 相的热力学稳定系统。 胶体系统主要的特征: 多相性、高度分散性、热力学的不稳定性。
第十二章 五、高分子溶液
1. 高分子溶液的主要特征
胶体化学总结
高分子溶液也叫亲液溶胶,是高度分散、均相的热力学 稳定系统。 2. 唐南平衡 大分子或大离子不能通过半透膜,而小分子、小离子能 自由通过半透膜,为了保持电中性,达渗透平衡时膜两边的 电解质浓度不等,这样的平衡称为唐南平衡。 在不含大离子的一边加入较多量的中性盐,用测渗透压 的方法可以测定大分子的摩尔质量。
Hale Waihona Puke 第十二章 四、粗分散系统胶体化学总结
1. 乳状液 由两种不互溶或部分互溶的液体所形成的粗分散系统,称 为乳状液。 乳状液的类型:水包油型(O/W);油包水型(W/O)。 其类型可用染色法、稀释法或导电法鉴别。 添加少量的乳化剂能使乳状液比较稳定的原因:乳化剂能 在分散相液滴的周围形成坚固的保护膜;降低界面张力;形 成扩散双电层。 2. 泡沫 气体分散在液体或固体中形成的分散系统称为泡沫。前 者为液体泡沫;后者为固体泡沫。 若要得到比较稳定的液体泡沫必须加入起泡剂。起泡剂一 般为表面活性剂。
三、 溶胶的稳定与聚沉
3. 溶胶的聚沉 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,称为聚沉。 (1)电解质对聚沉的影响 少量电解质的存在对溶胶起稳定作用;而过量电解质的加入 会使溶胶发生聚沉。 使溶胶发生明显聚沉所需电解质的最小浓度,称为该电解质 的聚沉值。而聚沉值的倒数称为聚沉能力。 电解质对溶胶聚沉能力的大小主要决定于反号离子的价数, 反离子价数越高,则聚沉能力越高。 (2)高分子化合物对聚沉的影响 高分子化合物对溶胶稳定性的影响具有两重性,一种是保护 作用;一种是聚沉作用,包括搭桥效应、脱水效应和电中和效 应。 (3)溶胶的相互聚沉 两种电性不同的溶胶混合,可发生相互聚沉作用。

《胶体和乳状液》课件

《胶体和乳状液》课件
胶体颗粒聚集或沉降,导致混合物分离。
胶体制备和应用
1
制备
胶体可以通过溶胶-凝胶法、电沉积法等方法制备。
2
应用
胶体在涂料、化妆品和医药等领域中有广泛应用。
3
图像OCR
胶体有助于改善图像识别和文字识别的准确性。
乳状液的基本定义和特点
1 乳状液
乳状液是由液滴分散在液体介质中形成的混合物。
2 特点
乳状液具有微乳化、稳定和流动性。
1 电荷
胶体颗粒在溶液中带有电荷,影响胶体的稳定性。
2 电动势
胶体颗粒在电场中受到作用,产生移动现象。
乳状液与胶体的区别
乳状液 胶体
由液滴分散在液体中。 由固体颗粒分散在液体中。
乳状液的分类和性质
乳状液分类
1. 水包油型 2. 油包水型 3. 多重乳型
乳状液性质
• 乳化稳定性 • 体积分数 • 粒径分布
乳状液制备和应用
1
应用
2
乳状液在食品、化妆品和制药等领域中
有广泛应用。
3
制备
乳状液可以通过乳化剂和物理搅拌等方 法制备。
《胶体和乳状液》PPT课 件
探索胶体和乳状液的世界。了解它们的基本定义、特点和分类。探讨它们在 化学和生物领域中的应用。一起来揭开胶体化学的奥秘吧!
什么是胶体和乳状液
胶体
胶体是由细小颗粒分散在介质中形成的一种混合物。
乳状液
乳状液是由液滴分散在液体介质中形成的混合物。
胶体的基本定义和特点
1 粒子大小
• 黏度 • 光学性质 • 电导率
胶体中的溶剂和溶质
溶剂 溶质
为溶质提供分散介质。 在溶剂中分散的物质。
胶体的表观性质和真实性质

第六章 胶体

第六章 胶体

达到临界胶束浓度后,溶液的诸多性质,如表面张力、电 导率、渗透压、去污能力等变化之规律都出现明显转折。
三、表面活性剂的作用 1.润湿作用 2.起泡与消泡作用
3.洗涤作用
第六章
§6-6
表面现象与胶体分散体系
胶体分散体系
一、几个概念 分散体系:一种或几种物质在另一种物质中分散所 构成的体系 分散相:被分散的物质称为分散相,在分散体系 中它是不连续相 分散介质:分散其他物质的物质称为分散介质,在 分散体系中它是连续相
CH3
Cl-
水 水 水 水 水 水 水 - 水 水

CH3 N+ CH3

溶于水
CH3CH2
CH2CH2
水 水
水 水
+ Cl
CH3
水 水 水
水 水
水 水
高分子表面活性剂
M >10000
2. 按分子量分类
中分子表面活性剂 1000<M<10000
低分子表面活性剂 100<M<1000(常用)
二、吉布斯吸附等温式 用热力学方法导出恒温下溶液表面的吸附公式:
a2 Γ RT
——Gibbs吸附等温式 a 2 T
——表面吸附量或表面过剩,即单位面积的表面层中
溶质的摩尔数减去本体中具有与表面层相同溶剂量的溶
液中溶质的物质的量,molm-2
2——溶质的活度,对于稀溶液,可用浓度c2代替活度
如肥皂 RCOONa
阳离子表面活性剂, 如胺盐 C18H37NH3+Cl-
表面活性剂
两性表面活性剂, 如氨基酸型R-NHCH2COOH 非离子型表面活性
如聚乙二醇类
HOCOH2[CH2OCH2]nCH2OH

第六章 乳状液

第六章   乳状液
29
第六节 乳液的变型与破乳
一、乳液的变型
变型的机理
二、影响变型的因素
1、乳化剂类型
在钠皂稳定的O/W型乳液中加入钙、镁或钡等2 价阳离子Me2+,能使乳液变型为W/O型。 2钠皂+Me 2+
ƒ
2价金属皂+2 Na+
只有当Me2+的数量相当大时,才能使乳液变型。 30 当钠皂与2价金属皂的数量相当时,乳液是不稳定的。
用接触角来衡量粉末的亲水和亲油性。
17
若粉末处于油水界面上,这时,固-油、固水、油-水三个界面张力在三相接触处达到平衡。

so s w o w cos
当θ>90°,cosθ<0,则σs-w>σs-o,粉末大部分 在油相,其亲油性强,得到W/O型乳液。 当θ<90°,cosθ>0,则σs-w<σs-o,粉末大部分 在水相,其亲水性强,得到O/W型乳液。 当θ=90°,cosθ=0,则σs-w=σs-o,粉末在水相 和油相各占一半,得不到稳定的乳液。 18
光线
乳 状 液
光的反射(液滴d»λ) 光的折射(液滴透明) 透过(液滴d«λ),乳液透明 光的散射(液滴d略<λ,外观半透明 蓝色,面对入射光方向观察呈淡红色
可见光λ在0.4~0.8μm,乳液d:0.1~10μm,反射现象 较显著。 3、黏度
主要由外相黏度决定。
对O/W乳液
9
[ ] 1/3 0 1 h ) ( : 外 相 黏 度 ;h : 校 正 系 数 , 体 积 因 子 , 约 1 . 3 0
5、机械法
包括离心分离、泡沫分离、蒸馏、过滤等。 泡沫分离利用起泡使分散的油滴附在泡沫上被 带到水面而分离。适用于O/W型乳液的破乳。
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HLB将表面活性剂结构与乳化效率之间的关系 定量地表示出来。这种数值主要来自经验值,虽 然有时会有偏差,但仍有其实用价值。 HLB数值在0-40。HLB值越高,表面活性剂亲 水性越强;HLB值越低,表面活性剂亲油性越强 。一般而言,HLB<8,大都是W/O型乳状液的乳 化剂。HLB>10,则为O/W型乳状液的乳化剂。 下表为HLB值的大致应用范围。
状液比较合适。制得的乳状液颗粒大小不均,稳定性 较差。为改善它的性能,常将制得的乳状液用胶体磨 或均化器进行处理。
将乳化剂加入油相,在激烈搅拌下加入水, 水以细小的水珠分散在油中,形成W/O型乳状液。 继续加水至体系发生变型,油由外相转至内相, 得到O/W型乳状液。此法得到的乳状液颗粒均匀, 稳定性好。
上形成混合膜。
混合乳化剂如:十二烷基硫酸钠与十二醇,
十六烷基硫酸钠与十六醇(或胆甾醇)等。
影响乳状液类型的因素
聚结速度
乳化剂吸附在液滴的界面上,以后发展成何种
乳状液,则取决于两类液滴的聚结速度: (1)如果水滴的聚结速度远大于油滴的,则形成
O/W型乳状液; (2)如果油滴的聚结速度远大于水滴的,则形成 W/O型乳状液;如果二者的聚结速度相近,则相体 积大者构成外相。
19

温度上升会降低亲水基的水化
上述最佳HLB值虽然是由一对乳化剂评价得到 的,但它是此油水体系的特性,因此也适用于其 他乳化剂。 可以在最佳HLB值下,改变乳化剂,直至找到 效果最好的乳化剂。
PIT指乳状液发生转相的温度,即表面活性剂的亲水亲油性 质达到适当平衡的温度,称为相转变温度,简写为PIT。 PIT的确定方法
将等量的油、水和3%-5%的表面活性剂制成O/W型乳状液,
界面张力大的一侧就成为内相。
12
影响乳状液类型的因素 相 体 积 理 论
相体积说
如果分散相均为大小一致的,根据液珠不
变型的球型立体几何计算,任何大小的球形最
紧密堆积的液珠体积只能占总体积的74.02%。
1910年,Ostward根据立体几何的观点提出
如水的体积占总体积的26~74.02%时O/W型、W/O型两
胶体与界面化学
第六章 乳状液
2011 1

§6.1 乳状液的类型及形成
§6.2 影响乳状液稳定性的因素
§6.3 乳化剂及其选择依据 §6.4 乳状液的制备 §6.5 乳状液的破乳 §6.6 乳化和破乳的应用 §6.7 微乳液
乳状液的类型
乳状液是一种液体以直径大于100nm的细小液 滴(分散相)在另一种互不相溶的液体(分散介质) 中所形成的粗粒分散系。 如牛奶,含水石油,乳化农药等。
按照不同的加料方式,常用的乳化方法有以下几种:

剂在水中法 剂在油中法 瞬间成皂法 混合膜生成法 轮流加液法
将乳化剂直接溶于水中,在激烈搅拌下将油加入。 此法可直接生产O/W型乳状液。若继续加油, 体系会发生变型,得到W/O型乳状液。
此法常用于亲水性强的乳化剂,直接制成O/W型乳
P——多元醇质量分数。
如果亲水基中只有聚氧乙烯而无多元 醇,HLB值计算如下: HLB=E/5 如果是混合表面活性剂,其HLB值可用加权平均法求得: HLB(混合)=fA×HLBA+(1-fA)×HLBB fA 为表面活性剂A 在混合物中的质量分数,这种关系只 能用于A、B表面活性剂无相互作用的场合。 计算出表面活性剂的HLB值后,还需要确定油水体系的
种乳状液都有形成的可能性。若小于26%只能形成W/O型乳 状液,若大于74.02%只能形成O/W型乳状液。 此理论有一定的实验基础。
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影响乳状液类型的因素
相体积说
一些乳状液的内相浓度可以超过74.02%很多, 却并不发生变型。 有人制出了含90%~99%分散相的乳状液,很 可能是分散相粒子已不是球形,而是多面体形状。
(a) 不均匀液珠形成的密堆积乳状液示意图 (b) 形成多面体后密堆积乳状液示意图
2011
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影响乳状液类型的因素
乳化剂分子构型
乳化剂分子的空间构型(分子中极性基团和非
极性基团截面积之比)对乳状液的类型起重要作用。
楔 子 理 论
将乳化剂比喻为两头大小不 等的楔子,若要楔子排列的紧密 且稳定,截面积小的一头总是指 向分散相,截面积大的一头留在 分散介质中。
却至保存温度。这样才能得到稳定的乳状液。
对于 W/O型乳状液 ,配制温度应高于 PIT 2-4℃,然
后再升温至保存温度。
PIT与HLB有近似直线的关系,HLB值越大, 则亲水性越强,即转变为亲油性表面活性剂的温 度越高,PIT越高,配制的O/W型乳状液稳定性也 高。
乳状液的制备是将一种液体以液珠形式分散 到另一种与之不相溶的液体中。 在制备过程中会产生巨大的相界面,体系界 面能大大增加,而这些能量需要外界提供。 制备稳定性好的乳状液,需要采取适当的乳 化方法和乳化设备。
用皂作乳化剂的乳状液可用此法制备。将脂 肪酸溶于油中,碱溶于水中,然后在剧烈搅拌下 将两相混合,界面上瞬间生成了脂肪酸盐,得到 乳状液。 此法较简单,乳状液稳定性也很好。
使用混合乳化剂 ,一个亲水,另一个亲油,
将亲水乳化剂溶于水中,亲油乳化剂溶于油中。 在剧烈搅拌下,将油水混合,两种乳化剂在界面
染色法微观 示意图(以 苏丹Ⅲ为例) 9
鉴别乳状液方法:3.电导法
通常O/W型乳状液有较好的导电性能,而W/O型 乳状液的导电性能却很差。(但若乳状液中有离子 型乳化剂,也有较好导电性)。
4.滤纸润湿法
由于滤纸容易被水所润湿,将O/W型乳状液滴 在滤纸上后会立即辅展开来,而在中心留下一滴油; 如果不能立即辅展开来,则为W/O,对于易在滤纸 上铺展的油如苯、环己烷等,不宜采用此法鉴别。
加热、搅拌,在此期间可采用稀释法、染色法或电导法来 检查乳状液是否转相。当乳状液由O/W型变为W/O型时的温 度,就是此体系的相转变温度。
实验中发现,在PIT附近制备的乳状液有很小的颗粒, 这些颗粒不稳定、易聚结。 要得到分散度高而且稳定性好的乳状液,对于O/W型
乳状液 ,要在 低于 PIT 2-4℃ 的温度下配制,然后冷

§ 6.2.1 表面张力 § 6.2.2 界面膜的性质 § 6.2.3 界面电荷 § 6.2.4 乳液分散介质的黏度 § 6.2.5 固体粉末的加入
乳状液是一种热力学不稳定体系。低的 油-水界面张力有助于体系的稳定,通常的 办法是加入表面活性剂,以降低体系界面 张力。 例如:煤油与水之间的界面张力是3540mN/m,加入适量表面活性剂后,可以降低 到1mN/m,甚至10-3mN/m以下。这时,油分散 在水中或水分散在油中就容易得多。
以固体粉末为乳化剂时,若要使固体微粒在分
散相周围排列成紧密固体膜,固体粒子大部分应当
在分散介质中,且处于油水界面才起作用。
容易被油润湿的炭黑、石墨粉 等,可作为W/O型乳状液的稳定剂。 水 油


容易被水润湿的固体,如 粘土、Al2O3,可形成O/W乳状 液。

HLB值法 PIT法
HLB 可用于衡量乳化剂的乳化效果,是选择乳化 剂的一个经验指标。HLB指表面活性剂分子中亲水 基部分与疏水基部分的比值,也称为亲水亲油平 衡值。 HLB=亲水基值/亲油基值
度,从而降低分子的亲水性。
因此低温形成的O/W型乳状液, 升温后,可能转变为W/O型乳状 液。

此转型温度为表面活性剂亲水 亲油性质达适当平衡的温度, 称为相转变温度(phase inversion temperature)记作 PIT。
图 离子型表面活性剂(A)硬酯酸钠和 (B)软酯酸钠浓度与相转变稳定间关系
体易于附着在器壁上从而形成连续相,即外相,而 另一液体则形成内相。

按此规律乳化器材质亲水性强则形成O/W型乳状液, 否则会形成W/O型乳状液。

由于玻璃是亲水的而塑料是憎水的,故前者易形成
O/W型乳状液而后者易形成W/O型乳状液。
1957年Davis提出,乳状液的类型取决于两种液滴的 聚结速度。在乳化剂、油、水一起摇荡时,油相 与水相都破裂成液滴,形成图(a)与(b)中左半边 所示的情形。
乳状液分散介质的黏度越大,分散相液滴运动速 度越慢,有利于乳状液的稳定。 许多能溶于分散介质中的 高分子物质 常用来 作 增稠剂,以提高乳状液的稳定性。同时,高分 子物质(如蛋白质)还能形成较坚固的界面膜,增 加乳状液的稳定性。
界面膜的形成与膜强度是影响乳状液稳定性的主
要因素。 对于表面活性剂作为乳化剂的体系,界面张力与 界面膜性质有直接关系。随着界面张力降低,界面 吸附更多,膜强度增加,有利于乳状液的形成和稳 定。
界面膜的强度和紧密程度是决定乳状液稳定 性的重要因素之一。
为了得到高强度的界面膜和稳定的乳状液:
1)使用足量的乳化剂
2)选择适宜分子结构的乳化剂
大部分稳定的乳状液都带有电荷。
界面电荷来源: 1)离子型表面活性剂作为乳化剂时,乳状液液滴必然带 电。 2)不能发生解离的非离子表面活性剂,液滴通过 从水相 上吸附离子使自身表面带电。 3)液滴与分散介质发生磨擦,使液滴表面带电 结论:液滴表面的电荷密度越大,乳状液的稳定性越高。
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相体积 乳化剂的分子结构和性质
乳化剂的材质
两相的聚积速度

温度
影响乳状液类型的因素
界面能量说
若 若
膜油 > 膜水 膜油 < 膜水
构成O/W型
构成W/O型
这种说法是基于乳化剂在油水界面形成有两个界面
的界面膜,成外相,
2011 15
影响乳状液类型的因素
水 油
乳化剂分子构型
一价碱金属皂类,形状是:
亲水端为大头,作为乳化剂时,
容易形成O/W型乳状液。
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