《胶体与界面化学》思考题20131029
第十二章胶体化学思考题
课堂练习十二-3：胶体的电性质，胶团结构 1.溶胶的电动现象是指在外电场的作用下， 可发生相 对运动，或反之。 2.当向AgNO3溶液中滴加KI溶液，制备AgI溶胶， AgNO3过量。 AgI固体颗粒吸附n个 离子(本位离子）形成胶核，胶核吸附 n-x个 离子(反离子)形成胶粒。 因此胶粒带 个 （正，负）电荷。胶粒的电泳方向是 （阴，阳）极。 胶粒吸附 个 离子形成胶团。 紧密（斯特恩）层中含 个反离子，扩散层中含 个反 离子。电泳时胶核带着 层中的反离子一起运动，因此滑 动面是 （胶核，胶粒，胶团）的表面。 斯特恩面是紧密层中反离子的 面，在滑动面 （内，外）侧。 ζ（电动）电势是 电势与 电势的差值。
课堂练习十二-1：分散系统，胶体的光学性质 8.由瑞利公式可知，若使散射光的强度较大，应使： (1)入射光强度 ；(2)分散相粒子的体积 (3)入射光的波长 ； (4)分散相与分散介质的折光率 ； (5)分散相粒子的数密度 。 9.有明显丁铎尔现象的分散系统有 。
；
10.当用白光照射悬浮液时，主要发生光的 散射，透过）。
5.破乳的方法有哪些?
课堂练习十二-5：乳状液 1.油酸镁作为乳化剂形成的乳状液， 滴入水中， （散开，不散开）； 乳状液的导电性 （强，弱）； 乳状液中加入油溶性的红色染料，外观是
。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
课堂练习十二-4：胶体的稳定与聚沉 1. ζ（电动）电势越高，溶胶电泳速率越 ，溶胶的稳定性 越 。 2.当向AgNO3溶液中滴加KI溶液，制备AgI溶胶， AgNO3过量。 当加入电解质，起聚沉作用的是 （阴，阳）离子。 Na3PO4,NaNO3,NaSO4,MgSO4,AlCl3中，聚沉能力最强的 是 。 向该溶胶中加入这种电解质， 离子进入紧密层，使ζ电 势 ，使扩散层 ，因此使溶胶聚沉。 3.胶粒越 （大，小），则溶胶越稳定;ζ电势越 ，则 溶胶越稳定。
厦门大学界面与胶体化学基础思考题和练习题解答
思考题和练习题解答思考题1. 表面性质与相邻两体相的性质有关，但又与两体相性质有所不同。
处于表面层的分子由于它们的受力情况与体相中分子的受力情况不相同，因此，表面层的分子总是具有较高的能量。
此外，表面性质还与表面积密切相关。
表面积越大，则表面能越高，表面越不稳定。
这将导致表面层自发地减少表面能（减少表面积或表面吸附）。
药粉的药效比药丸快。
因为药粉的比表面积比药丸大得多，表面能较高，活性高。
2. 将变成绷紧的圆环状。
这是因为液膜被刺破后，细丝两边不同曲率的部分附加压力方向不同（均指向曲面的球心方向）。
经附加压力的调整后，最后，线圈以规则的形状存在。
3．一个过程的自发与否是由过程的吉布斯自由能决定的。
尽管表面扩展过程熵是增加的，但同时也是吸热的，因此，ΔH >0。
可见，单凭熵增加无法判断过程的方向。
4．可根据0pT γ∂⎛⎫<⎪∂⎝⎭判断之。
上管中，管内液面呈凹状，附加压力朝外，当温度升高，表面张力下降，附加压力降低。
因此，当右端液体受热时，朝右附加压力小于朝左边的附加压力，液体朝左移动。
下管可同样分析，由于下管液面呈凸状，附加压力朝内。
因此，液体移动方向与上管相反。
5．附加压力s p 与曲率半径r ，表面张力γ的关系为s 2p rγ=由于右边气泡比左边气泡大，因此，曲率半径大，附加压力小。
当将两边连通后，则左泡变小，右泡变大，直到左、右两边曲率半径相同时，两边达平衡。
若活塞同时连通大气，则两气泡同时变小，但变化速率不同，左泡先消失，右泡后消失。
6．从图可见，不均匀毛细管的左端管径大，曲率半径大，附加压力小，因此液体两端附加压力不相等，液体向右端移动；直到两端附加压力相等为止。
因此，平衡时，液体应处于右端细管半径均匀的位置。
7. B 8．112gh r γρ= 222gh r γρ=121221()2r r gh h r r ργ⎛⎫=- ⎪-⎝⎭优点，不必校正液柱高度。
9．加入溶质后，使溶剂表面张力降低的性质称为表面活性，用0d d c c γ→⎛⎫- ⎪⎝⎭表示。
《胶体与界面化学》思考题20131029
《胶体与表面化学》复习思考题一、凝胶1.什么是凝胶？有何特征（两个不同）？2.举例说明什么是弹性和非弹性凝胶？3.试述凝胶形成的基本条件？4.凝胶形成的方法有哪几种？5.凝胶的结构分为哪4种类型？6.溶胶≒凝胶转变时有哪些现象？7.要制备很浓的明胶溶液而又不使胶凝，应加入什么物质比较好？为什么？8.什么是凝胶的触变作用？简单叙述其机理？9.什么是负触变作用？绝大部分为什么体系？10.什么是离浆作用？为什么？11.什么是凝胶的有限膨胀和无限膨胀？其膨胀速度符合什么动力学特征？12.试述凝胶膨胀的两个阶段。
13.物质在凝胶中扩散速率减慢的原因是什么？14.试述凝胶色谱（GPC）技术的基本原理？15.试用Ostwald的过程和理论解释Liesegang环现象。
16.形成Liesegang环的必要条件是什么？17.目前高吸水性材料其吸水量约可达自身质量的多少倍？18.试述高吸水性凝胶的结构、组成和吸水性能的关系。
19.什么是高吸油性树脂？其吸油能力主要起源于什么作用力？20.高吸油树脂的吸油机理是什么？21.水凝胶中的水按作用力的强弱可分为哪4种状态？22.什么气凝胶？有哪些主要特点和用途？二、表面活性剂的洗涤作用1．如何评价洗涤剂性能的优劣2．简述液体污垢去除的过程3．油污完全去除的条件是什么？4．简述固体污垢去除机理。
5．影响洗涤作用的因素有哪些？哪些是主要因素？哪些是次要因素？为什么？6．助洗剂有哪些主要类型？在洗涤过程中起何作用？7．解释肥皂等洗涤剂在使用中出现皂垢和浴缸圈的原理。
如何改善？8．简述洗涤过程。
9．污垢分为哪几类？10．试分析污垢的粘附力。
11．分析阳离子SAA不作为洗涤剂的原因。
12．简述主要主洗剂的类型13．用作抗再沉积剂的羧甲基纤维酸钠有什么要求？14．重垢、轻垢洗衣粉配方各组分的作用及有关要求。
15．试述洗涤剂的发展趋势。
16．简述光学白度法测定去污力的过程。
17．SAA临界排列参数与自组排列有何关系？18．简述SAA调控自组对除油能力的经验规律。
第06章--胶体和界面化学--习题及答案
第06章--胶体和界面化学--习题及答案第六章胶体和界面化学P2866-1298.2K时水在湿空气中的表面张力为71.97某10-3Nm-1,其表面张力温度系数为-1.57某10-6Nm-1K-1；试求在恒温恒压下.系统体积不变时可逆增加2cm2的表面积时,该过程的热、功、ΔG及ΔS解：ΔS=-TA,pΔA=3.14某10-10JK-1,Q=TΔS=9.36某10-8JW’=-σΔA=1.44某10-5J,ΔG=W’=1.44某10-5J6-2有一完全浮在空气中的肥皂泡，若其直径2.0某10-3m，已知肥皂溶液表面张力0.7Nm-1，则肥皂泡内所受的附加压力是多少解：Δp=4σ/r=2.8kPa6-3303K时,乙醇的密度为780kgm-3;乙醇与其蒸气压平衡时的表面张力为2.189某10-2Nm-1;试计算在内径为0.2mm的毛细管中它能上升的高度。
解：h=2σ/(ρgr)=0.057m6-4氧化铝瓷件上需要披银。
当烧至1000℃时，液态银能否润湿氧化铝表面？已知1000℃时（g-Al2O3）(g-Ag)、(Ag-Al2O3)分别为1000某10-3Nm-1,920某10-3Nm-1,1770某10-3Nm-1。
解：COSθ=[σ（g-Al2O3）-σ(Ag-Al2O3)]/σ(g-Ag)=-0.837,θ=147度,不润湿。
6-520℃时水和汞的表面张力系数分别为7.28某10-2Nm-1,0.483Nm-1,汞-水界面张力为0.375Nm-1，试判断水能否在汞的表面上铺展开来。
解：σ（汞）>σ(水)+σ(汞-水),能铺展6-6将正丁醇(Mr=74)蒸气骤冷至0℃,发现其过饱和度p某/p某0=4时能自动凝结为液滴,若273K时正丁醇表面张力=0.0261Nm-1;密度ρ=1000kgm-3;试计算在此过饱和度所凝结成液滴的半径及液滴所含分子数。
[1.23某10-9m,63]解：r=[ρRTln(pr/p0)/(2σMr)]=1.23某10-9m,N=4πr3ρNA/(3Mr)=636-7某晶体相对分子质量是80,在300K其密度为0.9kgdm;若晶体与溶液间界-3面张力为0.2Nm-1。
胶体化学课后思考题答案
第三章学势与平衡2、对3、错，溶剂遵从拉乌尔定律，溶质遵从亨利定律。
4、>5、错。
沸点升高要求非挥发性溶质，凝固定降低要求该过程溶质不析出。
6、错。
食盐在水中解离后使溶质的浓度发生改变。
15、C第六章界面现象2、表面积增加，考虑到表面功，整个体系的吉布斯自由能增大，从而使体系不稳定更易发生反应。
4、接触角：在气、液、固三相接触的交界点A处，沿气液界面作切线AM，则AM与液固界面AN之间的角称为接触角。
完全润湿：0°；润湿：<90°；不润湿：>90°；完全不润湿：180°。
6、（1）向左；（2）向右7、小变小；大变大。
11、不变。
13、矿物质含量高，矿物质为非表面活性物质。
14、小液滴消失，大液滴变得更大。
17、亲水亲油平衡值。
18、保持土壤水分，锄地破坏毛细管，可防毛细管蒸发。
19、吸附：两相界面层中一种或多种组分的浓度与体相中浓度不同的现象。
物理吸附和化学吸附的比较见P275表6.3.1。
20、朗缪尔但分子层吸附的四个假设是：固体表面均匀、单分子层吸附、被吸附分子之间没有相互作用、吸附平衡为动态平衡。
第七章胶体化学1、P320表7.1.1。
2、制备溶胶：分散法和凝聚法；纯化溶胶：渗析法和超滤法。
6、丁达尔效应是由光散射现象引起，其强度与入射光波长四次方成反比；因为溶胶的分散相粒子粒径大于真溶液中分散相粒子，由瑞利散射公式可知其散射光强度更大。
7、空气可看作气溶胶，不同天气对应气溶胶分散相粒径不同，晴朗洁净的天空分散相粒径小，阴雨天粒径大，粒径小时我们看到的主要是散射光，蓝光散射强天空呈蓝色；阴雨天粒径大主要发生漫反射，看到白茫茫一片；日出日落光穿过厚的大气层透射过来，而红光透射能力强，所以能看到火红的朝霞和晚霞。
10、憎液溶胶的电动现象：电泳、电渗、沉降电势、流动电势12、电动电势：固液相间发生相对移动时，滑动面处与溶液本体间的电势差。
胶体界面现象问题答案修改版
•胶体界面现象问题答案1.为什么自然界中液滴、气泡总是圆形的为什么气泡比液滴更容易破裂?同样体积的水,以球形的表面积为最小,亦即在同样条件下,球形水滴其表面吉布斯自由能相对为最小。
气泡同理。
半径极小的气泡内的饱和蒸气压远小于外压,因此在外压的挤压下,小气泡更容易破裂。
2.毛细凝结现象为什么会产生?根据Kelvin公式RTln(pr/po)=2Vγ/r, 曲率半径极小的凹液面蒸气压降低,低于正常饱和蒸气压,即可以在孔性固体毛细孔中的凹液面上凝结。
因毛细管曲率半径极小,所以会产生毛细凝结现象。
3.天空为什么会下雨人工降雨依据什么原理向高空抛撒粉剂为什么能人工降雨天上的雨来自空中的云,空中的云其实就是水的气溶胶,它来自地面的水汽蒸发。
当水蒸气压大于水的饱和蒸汽压，云中水滴增大，达到一定程度,也就是不能被上升的气流顶托住的时候,水滴（冰滴、雪花）就会落到地面上,即是我们所见的雨、雹、雪。
•只有过饱和水蒸气的云才能实施人工增雨。
雾状小水滴的半径很小，根据开尔文公式，由于小水滴的饱和蒸气压p r*大于水的饱和蒸汽压，水滴难以长大，可以添加碘化银、干冰，增大粒径（干冰还降低温度），降低p r* ，使水滴凝结。
•实施人工隆雨时就是向空中撒入凝结核心，使最初的小水滴的曲率半径加大，这时小水滴的饱和蒸气压小于高空中的蒸气压，从而形成降雨。
4.为什么会产生液体过热现象加入沸石为什么能消除过热现象⏹液体中的小气泡，r <0, p r*<p*即液体的小气泡中的饱和蒸气压小于平面下的液体，且半径越小，泡内的蒸气压越小。
⏹当液体的水蒸气和外压相等时，水就到达沸点。
但沸腾时小气泡的形成是从无到有，从小到大。
最初形成的小气泡内的饱和蒸气压很小，在外压的压迫下很难形成，至使液体不易沸腾形成过热液体。
易发生暴沸现象. 加入沸石, 提供现成的小气泡.5.水在玻璃上能铺展,水银在玻璃上却形成液滴,为什么?由Young方程γsg-γsl=γlgcosΘ,Θ由γsg、γsl和γlg决定,对于指定的固体,液体表面张力越小,其在该固体上的Θ也越小。
《界面与胶体化学》本科课程习题解答
mg / 2rf 72.16 mN m 1 , CCl 4 26.69 mN m 1
（b） 不能用两式相除消去 f，因此并非仪器常数，而是与液体特性有关的校正值。
5. 在一边半径为 110-3 m，另一边半径为 110-2 m 的 U 形管中加入某种液体（20°C） ，两边毛细管 的液柱高度差h=1.910-2m。已知该液体的密度=950 kgm-3。求液体的表面张力，设该液体完全 润湿玻璃。 解： gh1 2 / r1 ， gh2 2 / r2
4.
水的表面张力与温度关系为/mNm-1 = 75.64-0.14t/C，计算水在 298.16K 时的 GS、SS 与 HS。 解： G ( ) 75.64 0.14 ( 298.16 273.15) 72.14 (mN m 1 )
t ( ) 0.14 ， S 0.14 T p t p T p T p
4.
25°C 时应用毛细管半径为 0.40mm 的滴重法仪器先后测定水和四氯化碳的表面张力，测得 20 滴 水重 0.3020g，30 滴 CCl4 重 0.1502g。 (a). 利用校正因子 f 计算表面张力； (b). 如用水先“校正”此仪器，并认为校正因子相同而消去，水的表面张力可取 72.14mNm-1， 用此法计算的 CCl4 表面张力值油多大误差？这个方法是否可行，试讨论之。 解：已知毛细管半径 r 0.040 cm ，其它有关数据为：
6L2/100。 (a) (b) 小立方体的面积比原立方体的面积小 6L2 /(6 L2 / 100) 100 倍； 小立方体的总面积为 1000 (6 L2 / 100) 60 L2 ，比原来大 10 倍。
胶体与界面化学
胶体与界面化学1. 为什么自然界中液滴、气泡总是圆形的？为什么气泡比液滴更容易破裂？答：假若液滴具有不规则的形状，则在表面上的不同部位，曲面弯曲方向及其曲率不同，所具有的的附加压力的方向和大小也不同，这种不平衡的力，必将迫使液滴呈现球形。
相同体积的物质，球形的表面积最小，则表面总的Gibbs自由能最低，所以变成球状最稳定。
半径非常小的气泡中的饱和蒸汽压比外界压力小得多，所以气泡更容易破裂。
2. 毛细现象为什么会产生？答：根据Kelvin公式：RTln(pr/po)=2Vγ/r，曲率半径极小的凹液面蒸汽压降低，低于饱和蒸汽压，即可以在孔性固体毛细孔中的凹液面凝结。
因毛细管曲率半径极小，因此会产生毛细现象。
3. “气塞”和“气蚀”现象为什么会存在？它的危害?答：在液压系统中，当流动液体某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会游离出来，使液体产生大量的气泡，阻碍液体流动，这就是液压中的气塞现象气蚀是由于流体在高速流动与压力变化条件下，与流体接触的金属面上发生洞穴状腐蚀。
二者危害：产生振动和噪声，降低机械性能。
4. 天空为什么会下雨？人工降雨依据什么原理？向高空抛撒粉剂为什么能人工降雨？答:地面的水汽蒸发形成云，温度下降形成水滴。
云中的水滴凝结到一定程度(也就是不能被上升气流支撑的时候)，就产生了降雨。
人工降雨的原理：通过一定的手段在云雾厚度比较大的中低云系中播散催化剂（AgI）破坏原有的水汽胶性稳定状态，从而达到降雨目的。
向高空抛散粉剂是为了提供凝聚中心，使形成的雨滴初始曲率半径增大，则饱和蒸汽压降低，使得水汽可以很快凝聚在固体粒子周围形成雨滴落下，这就是人工降雨。
5. 为什么会产生液体过热现象？加入沸石为什么能消除过热现象？答：产生机理：1）液体正常沸腾时，不仅表面气化，液体内部也自动生成微小气泡。
然后小气泡逐渐长大并升至液面气化。
2）但是，由于附加压力的存在，最初生成的小气泡内部压力远小于其所承受的压力（包括外压P0、液体静压力ρgh、附加压力），小气泡不可能存在。
界面和胶体
界面和胶体物理化学习题四《界面现象》与《胶体化学》部分一、判断题1、只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象，所以系统表面积增大是表面张力产生的原因。
（）2、对大多数体系来讲，当温度升高时，表面张力下降。
（）3、过饱和蒸汽之所以可能存在，是因新生成的微小液滴具有很大的比表面Gibbs自由能。
（）4、在Gibbs吸附等温式中，Γ为溶质的吸附量，它随溶质(表面活性物质)的加入量的增加而增加，并且当溶质达饱和时，Γ达到极大值。
（）5、由于溶质在溶液的表面产生吸附，所以溶质在溶液表面的浓度恒大于它在溶液内部的浓度。
6、液体表面张力的存在力图扩大液体的表面积。
（）7、表面张力在数值上等于定温定压条件下，系统可逆地增加单位表面积时环境对系统所做的非体积功。
（）8、弯曲液面产生的附加压力与表面张力成反比。
（） 9、弯曲液面产生的附加压力的方向总是指向曲面的中心。
（）10、胶体的电动电势是指胶粒的相对运动边界与液体内部的电位差，其值一般高于热力学电势并随外加电解质而变化。
（）二、选择题1、将装有润湿性液体的毛细管水平放置，在其右端加热，则管内液体将（）。
A．向右移动 B．向左移动 C．不动 D．左右来回移动 2、向溶胶中加入少量高分子能使溶胶发生絮凝，是由于（）。
A、高分子使溶胶的热力学稳定性降低B、高分子能降低溶胶的电动电势C、高分子在胶粒间桥联使其失去动力学稳定性D、高分子能破坏溶胶双电层。
3、水在某毛细管内上升高度为h，若将此管垂直地向水深处插下，露在水面以上的高度为h/2，则（）。
A、水会不断冒出B、水不流出，管内液面凸起C、水不流出，管内凹液面的曲率半径增大为原先的2倍D、水不流出，管内凹液面的曲率半径减小为原先的一半 4、所谓乳状液是指（）。
A、油、水互溶所形成的二组分体系B、油分散在水中而不是水分散在油中所成的分散体系C、水分散在油中而不是油分散在水中所成的分散体系D、油分散在水中或水分散在油中所成的分散体系5、在三通活塞两端涂上肥皂液，关闭右端，在左端吹一大泡，关闭左端，在右端吹一小泡，然后使左右两端相通，将会出现（）现象。
《界面与胶体化学》本科课程习题解答
4
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a 25.80 21.02 a 40b b 0.1195 （文献值 22.66） 。 30C 时， 25.80 0.1195 30 22.22 mN m 1 ；
2.
正丁酸 20°C 时的密度为 0.9559 gcm-3 ，其临界性质分别为 Tc=615.70K ， pc=4.064106Pa ， Vc=0.2917m3kmol-1，沸点 Tb=436.42K，试分别用等张比容法和对应状态原理计算其 20°C 时的 表面张力并比较两者的结果（实验值为 26.63dym/cm） 。
2Vm p p 得： p r exp 0.999 ， p r 0.999 3178 3175 Pa ， r 100% 0.1% 。 p RTr
p
第三章
1. 半径为 0.1mm 的毛细管垂直插入油-水二液层中，设油与水的密度分别为 0.8gcm-3 与 1.00 gcm-3， 玻璃-水-油的接触角为 40°，水相的液面上升高度（h）为 4.00cm，计算此油-水的界面张力。 解： grh / 2 cos (1 0.8) 980 0.01 4.00 5.12mN m 1
3 （a）由比表面定义， A A 3 , r 解： 3.18 10 8 m sp V r 4.35 2.17 10 6
（b）NaCl 在乙醇中的过饱和度为 6.71%，即 sr / s0 1.0671 ， 且 NaCl Na Cl ，故 m+n = 2，则 RTr ln( sr / s0 ) 189.2 mN m 1 SL
2O
mg / 2rf 72.16 mN m 1 , CCl 4 26.69 mN m 1
第十章界面化学思考题答案(1)
第十章界面化学思考题答案(1)work Information Technology Company.2020YEAR第十章界面化学思考题答案1.已知水在两块玻璃间形成凹液面，而在两块石蜡板间形成凸液面。
试解释为什么两块玻璃间放一点水后很难拉开，而两块石蜡板间放一点水后很容易拉开？答：水在两玻璃和两石蜡板间的状态如下图。
水能润湿玻璃，在两块玻璃之间的水层两端液面呈凹形，故其附加压力方向指向空气，使水层内的压强小于外部大气压强，两者相差2γ/r，即相当于两块玻璃板外受到2γ/r的压力作用，所以要把它们分开很费力。
且两板越靠近，此压力差越大，使两板难以拉开。
石蜡板的情况相反，液体压力p大于外压力，易于拉开。
2.如下图所示，在一玻璃管两端各有一大小不等的肥皂泡。
当开启活塞使两泡相通时，试问两泡体积将如何变化为什么2图 3图答：开启活塞后，大泡将变大，小泡将变小。
活塞关闭时，由于肥皂泡膜产生附加压力，Δp=p内－p外＝４γ/r.泡的半径r越小，附加压力越大，而大、小泡的p外是相同的，故小泡内空气压力大于大泡内空气压力。
因此打开活塞后，小泡内空气就流向大泡，导致小泡变成更小。
当小泡收缩至其半径等于玻璃管口半径时的r最小，若再收缩，其曲率半径反而增大。
所以当小泡收缩至其曲率半径与大泡半径相等时，停止收缩。
3.如上图所示，玻璃毛细管A插入水中后，水面上升高度应能超过h，因此推断水会从弯口B处不断流出，于是便可构成第一类永动机，如此推想是否合理为什么答：不合理，由于毛细管上方弯曲，当液面上升到顶端后，又沿弯曲管下降到弯口B处，液面下降时，由于弯曲部分液体受到重力作用，使凹液面的曲率半径由r增大到r',故附加压力也相应减小到Δp'＝2γ/r ' 。
到B处，Δp'与B处高度的静压力达到平衡，曲率不再变化（仍是凹液面）。
故水滴不会落下。
4.一定量的小麦，用火柴点燃并不易着火。
若将它磨成极细的面粉，并使之分散在一定容积的空气中，却很容易着火，甚至会引起爆炸。
《胶体与界面化学》复习资料答案
《胶体与表面化学》复习思考题注意：此为百度文库里的，里面有些题目没答案的一、凝胶1.什么是凝胶？有何特征（两个不同）？外界条件(如温度、外力、电解质或化学反应)的变化使体系由溶液或溶胶转变为一种特殊的半固体状态，即凝胶。
（又称冻胶）其一，凝胶与溶胶(或溶液)有很大的不同。
溶胶或溶液中的胶体质点或大分子是独立的运动单位，可以自由行动，因而溶胶具有良好的流动性。
凝胶则不然，分散相质点互相连接，在整个体系内形成结构，液体包在其中，随着凝胶的形成，体系不仅失去流动性，而且显示出固体的力学性质，如具有一定的弹性、强度、屈服值等。
其二，凝胶和真正的固体又不完全一样，它由固液两相组成，属于胶体分散体系，共结构强度往往有限，易于遭受变化。
改变条件，如改变温度、介质成分或外加作用力等，往往能使结构破坏，发生不可逆变形，结果产生流动。
由此可见，凝胶是分散体系的一种特殊形式，共性质介于固体和液体之间。
2.举例说明什么是弹性和非弹性凝胶？由柔性的线性大分子物质，如洋菜吸附水蒸气先为单分子层吸附，然后转变为多分子层吸附，硫化橡胶在苯蒸气中的吸附则是从一开始即为多分子层吸附。
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。
如明胶、纤维素等，在水或水蒸气中都发生吸附。
不同的吸附体系，其吸附等温线的形状不同，弹性凝胶的吸附与解析通常会形成较窄的滞后圈。
由刚性质点（如SiO2、TiO2，V2O5、Fe2O3等）溶胶所形成的凝胶属于非弹性凝胶，亦称刚性凝胶。
大多数的无机凝胶，因质点本身和骨架具有刚性，活动性很小，故凝胶吸收或释出液体时自身体积变化很小，属于非膨胀型。
通常此类凝胶具有多孔性结构，液体只要能润湿，均能被其吸收，即吸收作用无选择。
这类凝胶脱水干燥后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，因此这类凝胶也称为不可逆凝胶。
3.试述凝胶形成的基本推荐？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。
第八章 胶体思考题(答案)
第八章 胶 体思考题1. 何为纳米材料？纳米材料有何特性？有哪些应用？【答】纳米材料是指纳米粒子组成的材料，分类有纳米粉体、纳米膜材料、纳米晶体和纳米块等等。
纳米材料的主要特性有：（1）小尺寸效应；（2）表面效应；（3）量子尺寸效应；（4）宏观量子隧道效应。
2. 胶粒发生Brown 运动的本质是什么？这对溶胶的稳定性有何影响？【答】Brown 运动是分子热运动的宏观体现。
Brown 运动使系统浓度分布均匀，对抗聚沉，有利于系统的稳定。
3. 有A、B 两种透明液体，其中一种是真溶液，另一种是溶胶，问可用哪些方法鉴别？【答】观察Tyndall 效应。
4. 燃料油中常需要加入少量油溶性的电解质，为什么？【答】消除电动现象产生的电动势，防止隐患发生。
5. 试解释：（1）做豆腐时“点浆”的原理是什么？哪几种盐溶液可作为卤水？哪种盐溶液聚沉能力最强？（2）江河入海处，为什么常形成三角洲？（3）明矾为何能使混浊的水澄清？【答】（1）点浆是使蛋白质聚沉。
常用的盐溶液有CaSO4 和MgCl2。
（2）海水中富含电解质，使水中的胶质聚沉。
（3）明矾中Al3+水解形成Al(OH)3 溶胶带正电，可以中和水中负电性胶质，从而使水质澄清。
6. 什么情况下大分子化合物对溶胶具有保护作用和絮凝作用，为什么？【答】少量 絮凝作用，足量 保护作用。
7. 电渗现象表明（ ）（1）胶粒粒子是电中性的； （2）分散介质是电中性的；（3）胶体的分散介质也是带电的； （4）胶粒粒子是带电的。
【答】（3）。
8. 在胶体分散体系中，ζ 电势为何值时称为等电状态？（1）大于零； （2）等于零；（3）小于零； （4）等于外加电势差。
【答】（2）。
9. 若溶胶粒子的表面上吸附了负离子，则其ζ 电势（ ）（1）一定大于零； （2）一定等于零；（3）一定小于零； （4）还不能确定其正负。
【答】（4）。
10. 溶胶与大分子溶液的相同点是（ ）（1）热力学稳定体系； （2）热力学不稳定体系；（3）动力学稳定体系； （4）动力学不稳定体系。
胶体与界面习题与问题
习题与问题1．计算在20℃时将1ml水变成直径为1×10-5cm的液滴所需要的功。
2．导出表面张力与表面自由能的各种单位间的换算关系。
3．说明下列各体系中固液交界处液体表面张力作用的方向。
4．试根据对势加合法导出的计算液体表面张力的公式来说明温度对表面张力的影响。
5．导出液体表面总能与温度的关系。
6．已知液态铁在1535℃时的表面张力为1880mN/m，表面张力温度系数为-0.43mN(m·K)。
求它的总表面能。
7．液态铋在550℃时的表面张力是380mN/(m·K),它的临界温度是4620K，试估计它在1000℃时的表面张力和总表面能。
8．已知20℃时甲醇的表面张力为22.05mN/m，密度为0.80g/cm3，表面张力的温度系数为-0.096mN/(m·K)。
求甲醇的表面总能及1mol甲醇分子处于表面上时比处于内部时过剩的自由能值。
9．将一上端弯曲的、可为水润湿的毛细管抽入水中，若它露出水面的高度小于其毛细上升高度，问水能否从上口流出，为什么？10．有二大片平板玻璃平行而立，相距0.1mm，下边与水接触，水上两板间最大上升高度有多少？如果两板不平行，(a)底边相接，向上成10°张角。
(b)左边相接，向右成10°张角。
说明若底边与水面接触，两板间的液面上升情况将如何。
11．请填写下表（设各体系皆为表面张力为γ之液体构成，其中所有圆形或球形的半径皆为R）体系曲率压差体系曲率压差球面内外圆筒内外球形液泡内外平面左右圆柱内外马鞍形的中心点两侧12．有下列五种半径相同的毛细管，除特别注明者外皆为玻璃管。
问：（a）若将各管底部接触水面，各出现什么现象？（b）若先将各管灌满水再将底部接触水面，又会出现什么现象？13．二平板玻璃间夹一层水时为何不易被拉开？若夹水银又当如何？14．20℃时，两大片玻璃间夹有2ml水，两板相距x mm。
求x为0.1和1mm时液相的压力。
2013M-10胶体与界面化学-总结
增加粘度，提高分散粒子的介质中的稳定性，加入增
稠剂。
21
溶胶的光学性质
丁达尔效应
光源 透镜
为什么？
溶胶 丁达尔效应
丁达尔现象
22
光散射现象
当光束通过分散体系时，一部分自由地通过，一 部分被吸收、反射或散射。
1）当光束通过粗分散体系，由于粒子大于入射 光的波长，主要发生反射，使体系呈现混浊。
2）当光束通过胶体溶液，由于胶粒直径小于可 见光波长，主要发生散射，可以看见乳白色的光柱。
38
c 1
:
c 2
:
c 3
16 1
:
1
6
2
:
1 3
6
c 1 Z6
表面活性剂溶液
在很低的浓度就能显著降低溶剂（主要是水） 表面张力，且具有实用价值的天然或合成的两亲性 有机物质称为表面活性剂。
结构特点：具有不对称性，含两亲基团， 亲水(憎油)极性基团：易溶于极性溶剂中 亲油(憎水)非极性基团：一般为碳氢链
37
聚沉值
使溶胶发生明显聚沉时外加电解质的最小浓 度称为该电解质对该溶胶的聚沉值。
叔尔采——哈迪（Schulze-Hardy）规则
a.符号法则：引起溶胶聚沉的是异电荷离子 b.价数规则：异电离子价数越高，聚沉能力越强
对一定溶胶： c 1 Z6
如AgI负溶胶 聚沉能力顺序 NaCl<MgCl2<FeCl3
13
溶胶的动力学性质 Brown 运动
• 爱因斯坦-布朗平均位移 公式
x RT t
L 3r
x ——在时间间隔 t 内粒子的平均位移，m；
——介质的粘度，Pa·s；
r ——粒子的半径，m；
胶体化学讨论题
胶体化学讨论题胶体化学思考题1.胶体系统是一个多相分散系统，是一个热力学不稳定系统，请进行评价和讨论2.逊于显微镜实验若想获得胶体颗粒的大小？3.对于球形粒子，扩散系数d可由爱因斯坦-斯托克斯方程计算：d=rt/6lπrη20oc时，卵蛋白在叶唇柱的盐水溶液中的扩散系数为7.8x10-11m2s-1，假设分子为球形，先行估算其摩尔质量。
未知20oc水的粘度为1.002x10-3pas，卵蛋白的密度为0.75cm3g-14.当胶体颗粒较大和电解质浓度较高时，由电泳速度计算ξ电势的公式为：ξ=vη/εe20oc时，在fe（oh）两极的距离为30cm，3溶胶的电泳实验中，电势差为150v，20min内溶胶移动距离为2.4cm，已知水的相对电容率εr为81，粘度为1.002x10-3pas，真空电容率为ε0=8.854x10-12，求fe（oh）3胶粒的ξ电势5.ξ电势和电极电势存有什么关系？如何获得ξ电势？它与胶体的稳定性存有什么关系？6.将24cm30.02moldm-3的kcl溶液和100cm30.005moldm-3的agno3溶液混合以制备agcl溶胶，指出胶体颗粒的电荷符号7.如果制取拎负电的agi溶胶，应当在25cm30.016moldm-3的ki溶液中重新加入多少体积的0.005moldm-3的agno3溶液？8.将0.1g金制备成金溶胶，设胶体颗粒是半径为0.02μm的球形，已知金德密度为19.3gcm-3，计算（1）金溶胶中的颗粒数（2）固液界面面积9.高温高压和尚宾存有什么区别10.设胶体颗粒吸附了链状高聚电解质，它离解为链状高聚负离子和正离子，讨论这一胶体系统稳定的机制，和可能的失去稳定的因素11.高分子物质有时能够对溶胶起至维护促进作用，有时又引发高温高压，探讨原因。
胶体与界面化学讨论题30页文档
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识பைடு நூலகம்个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
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《胶体与表面化学》复习思考题一、凝胶1.什么是凝胶？有何特征（两个不同）？2.举例说明什么是弹性和非弹性凝胶？3.试述凝胶形成的基本条件？4.凝胶形成的方法有哪几种？5.凝胶的结构分为哪4种类型？6.溶胶≒凝胶转变时有哪些现象？7.要制备很浓的明胶溶液而又不使胶凝，应加入什么物质比较好？为什么？8.什么是凝胶的触变作用？简单叙述其机理？9.什么是负触变作用？绝大部分为什么体系？10.什么是离浆作用？为什么？11.什么是凝胶的有限膨胀和无限膨胀？其膨胀速度符合什么动力学特征？12.试述凝胶膨胀的两个阶段。
13.物质在凝胶中扩散速率减慢的原因是什么？14.试述凝胶色谱（GPC）技术的基本原理？15.试用Ostwald的过程和理论解释Liesegang环现象。
16.形成Liesegang环的必要条件是什么？17.目前高吸水性材料其吸水量约可达自身质量的多少倍？18.试述高吸水性凝胶的结构、组成和吸水性能的关系。
19.什么是高吸油性树脂？其吸油能力主要起源于什么作用力？20.高吸油树脂的吸油机理是什么？21.水凝胶中的水按作用力的强弱可分为哪4种状态？22.什么气凝胶？有哪些主要特点和用途？二、表面活性剂的洗涤作用1．如何评价洗涤剂性能的优劣2．简述液体污垢去除的过程3．油污完全去除的条件是什么？4．简述固体污垢去除机理。
5．影响洗涤作用的因素有哪些？哪些是主要因素？哪些是次要因素？为什么？6．助洗剂有哪些主要类型？在洗涤过程中起何作用？7．解释肥皂等洗涤剂在使用中出现皂垢和浴缸圈的原理。
如何改善？8．简述洗涤过程。
9．污垢分为哪几类？10．试分析污垢的粘附力。
11．分析阳离子SAA不作为洗涤剂的原因。
12．简述主要主洗剂的类型13．用作抗再沉积剂的羧甲基纤维酸钠有什么要求？14．重垢、轻垢洗衣粉配方各组分的作用及有关要求。
15．试述洗涤剂的发展趋势。
16．简述光学白度法测定去污力的过程。
17．SAA临界排列参数与自组排列有何关系？18．简述SAA调控自组对除油能力的经验规律。
19．简述干洗的原理20. 脂肪酶在洗涤剂中的主要作用是什么？21. 在洗涤剂中作为柔和剂的SAA主要是什么物质？22. 试分析钙皂的形成和钙皂分散剂的作用？23. 请分析美国轻垢洗涤剂的配方。
24.洗涤剂去污力如何测定？三、表面活性剂基本知识1.现代胶体化学研究的对象和内容；2.试述真溶液、胶体溶液、乳状液、微乳状液的粒度范围；3.高分子溶液为什么也纳入胶体体系一起讨论和学习？4．表面活性剂的化学结构及特点是什么？8．表面活性剂有哪些类型举例说明。
3．表面活性剂的水溶液的特点是什么？4．何谓表面活性？5 写出APG的结构式，并说明其特性以及在洗涤剂中的作用。
6．AOS、LAS、Span、Tween、AES等代号各表示什么物质？7．7．解释“Kraff”点和“浊点”的含义和规律。
8．什么是SAA的HLB值，有什么作用？四、乳状液1.什么是乳状液？一般分为哪几类？2.常用制备乳状液的分散手段有哪几种？对这些方法，你有何评价？3.什么是乳状液制备的转相乳化法？4.什么是乳状液制备的瞬间成皂法？5.分散时间和振荡方式对分散度有何影响？6.有一乳状液呈蓝白色的外观，你认为其液滴大小在何范围内？7.有一乳状液呈乳白色的外观，你认为其液滴大小在何范围内？8.有一乳状液呈透明的外观，你认为其液滴大小在何范围内？9.乳状液的电导的大小决定于外相还是内相？O/W型和W/O乳状液哪一种电导率大？10.有一乳状液滴入蒸馏水，立即散开，可能为何种乳状液？11.有一乳状液，加入亚甲蓝溶液，可在显微镜下观察有一个一个的蓝色的圆圈，可能为何种乳状液？12.乳化剂可使乳状液稳定的原因是什么？13.一般情况下乳状液的粘度由内相还是外相决定？14.乳状液的电导性能与乳状液的类型有何关系？15.试述油水界面复合膜对乳状液稳定性的影响？16.粘度、界面电荷、液滴大小如何影响乳状液的稳定性？17.固体粉末（如CaCO3和松香等）为什么可以作为乳化剂？CaCO3和松香可作为什么类型的乳状液的乳化剂？18.不同类型乳状液的乳化剂，要求表面活性剂的HLB值在何范围？19.试述微乳状液的混合膜模型理论。
20.试述乳化剂选择的HLB法。
21.T HLB可帮助选择合适的非离子表面活性剂作乳化剂其一般的要求是什么？22.试述破乳的常用方法？23.原油是什么乳状液？乳化剂大致为什么物质？破乳常用什么方法？24.原油破乳剂有何特点？目前常用的物质是什么？25.微乳状液是怎样一种体系？分为哪3种结构类型？26.什么叫微乳状液制备的盐度扫描法？常见的体系有哪3种状态？27.微乳状液与乳状液性质主要有哪些异同？28.什么是微乳状液组分匹配的碳链数相关性？29.试述工业污水中脱Cr3+和脱苯酚的液膜分离？五、纳米粒子的制备及性质1.什么是纳米粒子？纳米薄层？纳米块体？在1-100nm大小范围内的粒子，称为纳米粒子。
纳米薄层：此薄膜在空间有两维可以任意延伸，但厚度均限定在纳米尺度内，所以也称二维纳米材料。
如蒙脱土的层片状结构。
纳米块体：是指纳米微粒经高压形成的三维凝聚体或块状材料(包括介孔材料)，如纳米陶瓷材料。
2.什么是纳米微粒的四大效应和特性？A、四大效应（1）表面效应是指纳米粒子表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后引起的性质上的变化。
（2）量子尺寸效应当粒子尺寸降低到某一值时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为分立能级和纳米半导体微粒的能隙变宽的现象均称为量子尺寸效应。
（3）小尺寸效应当纳米粒子尺寸与德布罗意波以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，对于晶体其周期性的边界条件将被破坏，对于非晶态纳米粒子其表面层附近原子密度减小，这些都会导致电、磁、光、声、热力学等性质的变化，这称为小尺寸效应。
（4）宏观量子隧道效应微观粒子具有穿越势垒的能力称为隧道效应。
B、特性（1）比表面积大是指纳米粒子表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后引起的性质上的变化。
而粒径在1nm时，几乎全部原子集中在粒子的表面。
（2）易形成团聚体由于纳米粒子的表面能很大，粒子间易形成团聚体，这给粉体的收集带来困难。
为此经常采用分散在溶液中进行收集，或对其进行表面有机化改性以降低表面能。
(3）熔点低金属纳米粒子的熔点随粒径减小而下降。
例如块状Au的熔点为1064 °C，若粒径降至2-5 nm，则熔点为300℃左右（4）磁性强铁系合金的纳米粒子的磁性比其块状的强得多。
（5）光吸收强大块金属由于对可见光的反射和吸收能力不同而具有不同颜色的光泽（如金银颜色不同）。
但金属纳米粒子对可见光反射率低、吸收率强，故几乎呈黑色。
但对电磁波的吸收性能极强，是隐形技术的突破(6)热导性能好纳米粒子在低温或超低温度下几乎没有热阻3.化学实验室常用的哪几种方法合成纳米粒子和材料？试述溶胶－凝胶法的原理和方法？近来有人认为将纳米粒子的制备方法分为气相法、液相法和固相法是科学的液相反应法——溶胶－凝胶法：基本原理是：将金属醇盐或无机盐经水解直接形成溶胶或经解凝形成溶胶，然后使溶质聚合凝胶化，再将凝胶干燥、焙烧去除有机成分，最后得到无机纳米材料。
4.TiO2纳米粒子如何制备？有哪些主要应用？制备方法：以溶胶一凝胶法研究得最多。
将无水乙醇总体积的1/2与钛酸丁酯充分混合，制成原液，再将余下的乙醇与水及盐酸混合配成滴加溶液，在室温下将此酸液缓慢滴人原液中，并连续搅拌30min，再超声波分散20min，形成溶胶（钛酸丁酯的乙醇溶胶），自然冷却成凝胶。
烘干后，在不同温度下热处理3h，即得不同粒度的纳米TiO2。
b．纳米TiO2的性能和用途：1、高效光催化剂：利用其光催化性能可降解大多数有机物。
2、可与细菌内的有机物反应（生成CO2和H2O等），从而具有杀菌功能，若将其分散到涂料中则可制成抗菌涂料。
3、防晒剂对紫外线（波长200-350nm）有很强的吸收能力，若将其加人到丙烯酸涂料中，加人量仅为0.5％左右便能使此涂料的紫外线透过率显著降低。
因此，它是很好的紫外线防护材料。
它不仅可用于制作防紫外线遮阳伞，还广泛应用于化妆品中作防晒剂。
4、吸波材料由于纳米TiO2具有吸收雷达波并使其散射衰减的性能，故可制作吸波材料，是“隐形技术”中的重要材料。
这在国防建设中具有重大意义。
5、角度异色剂由于纳米TiO2能让波长较长的光透过，故将其与闪光的铝粉或云母珠光颜料并用于涂料或汽车面漆中，则在光照区呈金黄色，在侧光区反射蓝色乳光，从而产生随着角度异色效应，呈现丰富的颜色变化5.什么是纳米复合材料？（1）纳米复合材料的定义通常所说的复合材料是由两种或两种以上物理性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。
其中一相为连续相，称为基体；另一相为分散相，它以独立的相态分散在整个基体中，分散相可以是颗粒状、纤维状或是弥散的填料。
据此可以理解：纳米复合材料可以是由两种或两种以上的不同材料的纳米粒子复合而成的，也可以是复合材料中的分散相至少有一维在纳米尺度范围内（< l00nm)，亦可称为纳米复合材料6.纳米CaCO3的什么用途？b、纳米CaCO3的用途纳米CaCO3是20世纪80年代发展起来的一种新型纳米材料。
它广泛用于橡塑、纸张、涂料、高档油墨、牙膏等工业领域。
1、将其填充于橡塑材料中不仅能使制品表面光艳，而且由于补强性能好，还可使制品的力学性能大为提高。
2、在高档油墨和涂料中具有良好的光泽和亮度；3、在造纸工业中，能有效地提高纸的白度和不透明度，改善纸的使用质量；4、纳米CaC03用做填料制备的塑料制品易于生物降解，在国外已有应用。