物理化学胶体与大分子溶液课件讲义
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胶体与大分子溶液-PPT精选
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2019/12/25
溶胶的制备--电弧法
4.电弧法
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2019/12/25
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 在下形成溶胶，这种稳定剂一般是某一过量的反应 物。例如：
胶团的图示式：
胶核 胶粒 胶团
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2019/12/25
胶粒的结构
例2：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓
过量的 AgNO3 作稳定剂 胶团的结构表达式：
[(AgI)m n Ag+ (n-x)NO3–]x+ x NO3–
胶核 |______________________________| |________胶__粒_（__带__正_电__）_____________________|
A.复分解反应制硫化砷溶胶 2H3AsO3（稀）+ 3H2S →As2S3（溶胶）+6H2O
B.水解反应制氢氧化铁溶胶 FeCl3 （稀）+3H2O （热）→ Fe(OH)3 （溶胶）+3HCl
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2019/12/25
溶胶的制备---凝聚法
C.氧化还原反应制备硫溶胶 2H2S(稀）+ SO2(g) → 2H2O +3S (溶胶） Na2S2O3 +2HCl → 2NaCl +H2O +SO2 +S (溶胶）
2019/12/25
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
14章_胶体和大分子溶液145页PPT
胶粒表面吸附了过量的具有溶剂化层的反应 物离子，因而溶胶变得稳定。但是，若离子的浓 度太大，反而会引起胶粒的聚沉，必须除去。
（2）物理凝聚法 蒸气骤冷法 将汞的蒸气通入冷水中就可以得到汞的水溶胶 罗金斯基等人利用下列装置，制备碱金属的苯溶胶
先将体系抽真空，然 后适当加热管2(苯)和管 4(金属钠)，使钠和苯的蒸 气同时在管5 外壁凝聚。
S n C l 4 水 解 S n O 2 ( 新 鲜 沉 淀 ) 加 K 2 S n ( O H ) 6 S n O 2 ( 溶 胶 )
若沉淀放置时间较长，则沉淀老化就得不到溶胶
1. 分散法
(3) 超声波分散法
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。
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：
F e ( O H ) 3 ( 新 鲜 沉 淀 ) 加 F e C l 3 F e ( O H ) 3 ( 溶 胶 ) A g C l ( 新 鲜 沉 淀 ) 加 A g N O 3 或 K I A g C l ( 溶 胶 )
4
3
1
2
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。
(4)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。
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
（2）物理凝聚法 蒸气骤冷法 将汞的蒸气通入冷水中就可以得到汞的水溶胶 罗金斯基等人利用下列装置，制备碱金属的苯溶胶
先将体系抽真空，然 后适当加热管2(苯)和管 4(金属钠)，使钠和苯的蒸 气同时在管5 外壁凝聚。
S n C l 4 水 解 S n O 2 ( 新 鲜 沉 淀 ) 加 K 2 S n ( O H ) 6 S n O 2 ( 溶 胶 )
若沉淀放置时间较长，则沉淀老化就得不到溶胶
1. 分散法
(3) 超声波分散法
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。
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：
F e ( O H ) 3 ( 新 鲜 沉 淀 ) 加 F e C l 3 F e ( O H ) 3 ( 溶 胶 ) A g C l ( 新 鲜 沉 淀 ) 加 A g N O 3 或 K I A g C l ( 溶 胶 )
4
3
1
2
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。
(4)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。
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
南大物化PPT13章胶体与大分子溶液
电学性质
由于胶体分散相粒子的带电性质，胶体具有电泳、电渗和 电动现象等电学性质。这些性质可用于胶体的分离和纯化。
02
大分子溶液
大分子的定义与分类
定义
大分子是由许多重复单元通过共 价键连接而成的相对分子质量较 大的化合物。
分类
根据分子结构和组成，大分子可 分为高分子聚合物、蛋白质、核 酸等。
大分子溶液的制备与纯化
胶体与大分子溶液的研究现状
胶体与大分子溶液在化学、物理和生 物领域的应用研究不断深入，涉及的 领域包括材料科学、药物传递、生物 医学等。
当前研究主要集中在胶体与大分子溶 液的制备、性质、结构和性能等方面 ，通过实验和理论计算相结合的方法 ，深入探究其内在机制和规律。
胶体与大分子溶液的发展趋势
随着科技的不断进步，新型的实验技术和计算方法将不断涌现，为胶体与大分子 溶液的研究提供更多手段和工具。
胶体的纯化
为了获得高纯度的胶体，需要进行纯化操作。常用的纯化方法有离心分离法、超滤法、凝 胶色谱法等。通过这些方法可以去除胶体中的杂质和未溶解的固体颗粒，提高胶体的纯度 。
胶体的性质
总结词
胶体的性质
光学性质
由于胶体分散相粒子的尺寸与可见光的波长相近，因此胶 体具有丁达尔效应、反射和散射等光学性质。这些性质可 用于胶体的观察和鉴别。
03
胶体的分类
根据分散相粒子的带电性质，胶体可分为憎液胶体和亲液胶体两大类。
憎液胶体的分散相粒子带负电荷或正电荷，而亲液胶体的分散相粒子不
带电。
胶体的制备与纯化
总结词
胶体的制备与纯化
胶体的制备
制备胶体的方法有多种，如溶胶法、反相微乳液法、微乳液法、化学反应法等。其中，溶 胶法是最常用的制备方法之一，通过将固体颗粒分散在介质中，经过搅拌、超声波处理或 加热等方法使固体颗粒逐渐溶解形成胶体。
由于胶体分散相粒子的带电性质，胶体具有电泳、电渗和 电动现象等电学性质。这些性质可用于胶体的分离和纯化。
02
大分子溶液
大分子的定义与分类
定义
大分子是由许多重复单元通过共 价键连接而成的相对分子质量较 大的化合物。
分类
根据分子结构和组成，大分子可 分为高分子聚合物、蛋白质、核 酸等。
大分子溶液的制备与纯化
胶体与大分子溶液的研究现状
胶体与大分子溶液在化学、物理和生 物领域的应用研究不断深入，涉及的 领域包括材料科学、药物传递、生物 医学等。
当前研究主要集中在胶体与大分子溶 液的制备、性质、结构和性能等方面 ，通过实验和理论计算相结合的方法 ，深入探究其内在机制和规律。
胶体与大分子溶液的发展趋势
随着科技的不断进步，新型的实验技术和计算方法将不断涌现，为胶体与大分子 溶液的研究提供更多手段和工具。
胶体的纯化
为了获得高纯度的胶体，需要进行纯化操作。常用的纯化方法有离心分离法、超滤法、凝 胶色谱法等。通过这些方法可以去除胶体中的杂质和未溶解的固体颗粒，提高胶体的纯度 。
胶体的性质
总结词
胶体的性质
光学性质
由于胶体分散相粒子的尺寸与可见光的波长相近，因此胶 体具有丁达尔效应、反射和散射等光学性质。这些性质可 用于胶体的观察和鉴别。
03
胶体的分类
根据分散相粒子的带电性质，胶体可分为憎液胶体和亲液胶体两大类。
憎液胶体的分散相粒子带负电荷或正电荷，而亲液胶体的分散相粒子不
带电。
胶体的制备与纯化
总结词
胶体的制备与纯化
胶体的制备
制备胶体的方法有多种，如溶胶法、反相微乳液法、微乳液法、化学反应法等。其中，溶 胶法是最常用的制备方法之一，通过将固体颗粒分散在介质中，经过搅拌、超声波处理或 加热等方法使固体颗粒逐渐溶解形成胶体。
《溶液和胶体》课件
详细描述
由于溶液具有均一性和稳定性，因此广泛应 用于化工、医药等领域。例如，药物需要溶 解在溶剂中才能被人体吸收利用。而胶体由 于其独特的性质，在涂料、胶黏剂等领域有 广泛应用，例如涂料的颜料分散需要使用胶 体。
04 实验：观察溶液和胶体的区别
实验目的
掌握溶液和胶体的基 本概念和性质。
培养实验操作能力和 观察力。
分别取少量硫酸铜溶液 和明矾溶液于两个试管 中，用玻璃棒搅拌，观 察它们的颜色、透明度 和均匀性。记录实验现 象。
将少量氢氧化铁胶体倒 入另一个试管中，用玻 璃棒轻轻搅拌，观察其 颜色、透明度和均匀性 。与溶液进行对比，记 录实验现象。
将观察到的溶液和胶体 的实验现象进行比较， 分析它们之间的区别。
实验结束后，清洗并整 理实验器具，确保实验 室的整洁。
05 总结
本课重点
01
02
03
04
溶液的概念、特征和分 类
溶解度的概念、影响因 素和表示方法
胶体的概念、分类和性 质
溶液和胶体的制备方法
本课难点
溶液的依数性及其应用 胶体的稳定性及其影响因素
溶液和胶体的应用和实例分析
学习建议
深入理解溶液和胶体的概念和 性质，掌握其制备方法，了解 其应用实例。
学会观察溶液和胶体 的区别，加深对溶液 和胶体的理解。
实验材料
01
硫酸铜溶液
02
明矾溶液
03
氢氧化铁胶体
04
烧杯
实验材料
试管 滤纸
玻璃棒 胶头滴管
实验步骤
1. 准备实验材料
2. 观察溶液
3. 观察胶体
4. 比较实验结果
5. 清理实验器具
按照实验要求，准备好 所需的硫酸铜溶液、明 矾溶液、氢氧化铁胶体 以及实验器具。
新版第十三章-胶体分散体系和大分子溶液课件.ppt
精选
8
二、胶体的分类
1. 以结构、稳定性分类 1）憎液溶胶（简称：溶胶） 胶粒由许多分子组成，体系的相界
面大，界面能高，所以极易被破坏 而聚沉，并且不能恢复溶胶原态。
精选
9
例如：将Au金溶胶沉淀出来后，再将沉 淀物悬浮于水中，不能再得到胶状金。
憎液溶胶是热力学不稳定体系和聚沉不 可逆体系。
dx )
dt
（1）
精选
37
dm
dm'
DA
2c ( x2
dx)
dt
（1）
显然，x → x+ dx 的浓差为
dc dm dm' (2) A dx
由 (1)、(2) 式：
dc dt
D
2c x 2
（Fick第二定律）
精选
38
dc
2c
dt D x2
AgCl(新) AgNO3 AgCl(溶胶)
4）电孤法：金属（Au，Ag，Pt）电极放电 高温蒸发，随后又被溶液冷却凝聚 而得到金属溶胶。（这里包含了分 散、凝聚两个过程，用 NaOH 作稳 定剂）
精选
23
2．凝聚法
将真溶液以适当方法沉淀下来。
1）改换溶剂法：利用一种物质在不同溶剂 中溶解度相差悬殊的特性来制备。
精选
47
对于每个质点，由于Brown运动，其沿x轴向 左或向右移动的几率相等，故在时间 t 内经过
平面A右移的质点量为：
“任何物质既可制成晶体状态，又可制 成胶体状态”。
例如：典型的晶体 NaCl 在水中形成真溶 液；但在苯或酒精中则可形成溶胶。
精选
第13章胶体与大分子溶液
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2020/4/22
胶粒的结构
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，所以自然界中的胶粒大多带负电，如泥浆水、 豆浆等都是负溶胶。
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2020/4/22
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2020/4/22
（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溶解在
合适的溶剂中，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。
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2020/4/22
憎液溶胶的基本特征
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2020/4/22
（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 C.固-气溶胶
如珍珠，某些宝石 如泡沫塑料，沸石分子筛
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2020/4/22
（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，因为不同的气体混合后是单相均一 体系，不属于胶体分散体系范围.
A.气-固溶胶 如烟，含尘的空气
B.气-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ溶胶 如雾，云
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（1）分散法 用机械、化学等方法使固体的粒子变小。
《胶体与大分子溶液》课件
胶体与大分子溶液的应用
胶体与大分子溶液在许多领域发挥着重要作用，如药物传递、化妆品、涂料 和食品工业。了解其应用有助于推动科学和工程的发展。
胶体的分类和性质
胶体可以根据分散相和连续相的特性进ห้องสมุดไป่ตู้分类，例如凝胶、溶胶和乳液等。胶体具有许多独特的性质，如稳定 性、表面活性和光学特性。
大分子溶液的形成与性质
大分子溶液的形成涉及溶质分子与溶剂分子之间的相互作用。这种溶液具有高分子量、粘弹性和独特的输运性 质，对生物医学、材料科学等领域具有广泛的应用。
胶体是由微小的粒子分散在连续介质中形成的稳定体系。它们具有高度的界 面活性和可控性，对于许多行业具有重要的应用价值。
大分子溶液的概念
大分子溶液是指由大分子链组成的溶液，这些溶质分子的尺寸通常比溶剂分 子大得多。大分子溶液在科学研究和工业生产中有着广泛的应用。
胶体与大分子溶液的区别与联 系
尽管胶体和大分子溶液都是由微小的分散相组成的，但它们的粒子大小、形 态和相互作用方式不同。胶体和大分子溶液之间存在着密切的联系，并且在 某些方面有着相似的特性。
《胶体与大分子溶液》 PPT课件
欢迎来到《胶体与大分子溶液》PPT课件！本课程将带您深入了解胶体与大 分子溶液的定义、特性、区别和联系，以及它们在实际应用中的作用。
课程介绍
在本课程中，我们将探索胶体与大分子溶液的世界。您将了解它们的基本概 念、研究方法和重要性，为后续的学习打下坚实的基础。
胶体的定义和特性
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2020/7/29
（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
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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)。
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例如：云，牛奶，珍珠
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2020/7/29
分散体系分类
分类体系通常有三种分类方法：
下2.胶。体通分常散把体这系种体系称为真溶液，如CuSO4溶液。
分散相粒子的半径在1 nm~100 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。
（3）按胶体溶液的稳定性分类
1.憎液溶胶 半径在1 nm~100 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，如氢氧化铁溶胶、碘 化银溶胶等。 这是胶体分散体系中主要研究的内容。
物理化学电子教案—第十三章
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2020/7/29
第十三章
胶体分散体系和大分子溶液
13.1 胶体及其基本特性 13.2 溶胶的制备与净化 13.3 溶胶的动力性质 13.4 溶胶的光学性质 13.5 溶胶的电学性质 13.6 溶胶的稳定性和聚沉作用 13.7 乳状液 13.8 大分子概说 13.9 大分子的相对摩尔质量 13.10 Donnan平衡
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2020/7/29
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。
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2020/7/29
13.1 胶体及其基本特性
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 胶粒的结构 胶粒的形状
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2020/7/29
分散相与分散介质
按分散相粒子的大小分类：
•分子分散体系 •胶体分散体系 •粗分散体系
•液溶胶 按分散相和介质的聚集状态分类： •固溶胶
•气溶胶
•憎液溶胶 按胶体溶液的稳定性分类： •亲液溶胶
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2020/7/29
（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
2020/7/29
（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 C.固-气溶胶
如珍珠，某些宝石 如泡沫塑料，沸石分子筛
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因为粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学不 稳定体系，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒子会自 动聚结成大粒子。
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2020/7/29
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。
胶粒的结构
例1：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓
过量的 KI 作稳定剂
胶团的结构表达式 ：
[(AgI)m n I – (n-x)K+]x– xK+
胶核
|________________________|
|___胶__粒__（___带__负__电__）________________| 胶团（电中性）
（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
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2020/7/29
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2020/7/29
胶粒的结构
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，所以自然界中的胶粒大多带负电，如泥浆水、 豆浆等都是负溶胶。
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2020/7/29
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2020/7/29
（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溶解在
合适的溶剂中，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。
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2020/7/29
憎液溶胶的特性
胶团的图示式：
胶核 胶粒 胶团
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2020/7/29
胶粒的结构
例2：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓
过量的 AgNO3 作稳定剂 胶团的结构表达式：
[(AgI)m n Ag+ (n-x)NO3–]x+ x NO3–
（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。