溶胶的聚沉

第十二章胶体化学

溶胶的聚沉

溶胶的聚沉

溶胶粒子合并、长大，进而发生沉淀的现象，称为聚沉。

溶胶从本质上说是不稳定的，许多因素可导致溶胶聚沉，如加热、辐射、加入电解质等。溶胶对电解质很敏感，这方面的研究也较深入。

电解质的聚沉作用

电解质的浓度或反离子价数增加时，都会压缩扩散层，使扩散层变薄，斥力势能降低，当电解质的浓度足够大时就会使溶胶发生聚沉；

若加入的反离子发生特性吸附时，斯特恩层内的反离子数量增加，使胶粒的带电量降低，而导致碰撞聚沉。

E R E A E c 1 c 2

c 3 势

能 0 电解质浓度： c 3> c 2> c 1

聚沉值 − 溶胶发生明显聚沉所需电解质的最小

浓度

聚沉能力− 聚沉值的倒数 电解质浓度↑： E R ↓，E max ↓， 溶胶稳定性↓

电解质对溶胶的聚沉规律：

反离子的价数起主要作用

价数↑，聚沉值↓，聚沉能力↑

聚沉值∝1/Z 6，聚沉能力∝Z 6

−−Schultz-Hardy规则例如：对于带负电荷的As2S3 溶胶，用几种电解质聚沉，其聚沉值分别为：

KCl： 49.5 mol⋅m-3 ；

MgCl2 ： 0.7 mol⋅m-3 ；

AlCl3 ： 0.093 mol⋅m-3 ；

聚沉能力之比 = 1/ 聚沉值

KCl : MgCl

: AlCl3 =1 : 70 : 532

2

反离子价数之比：

16 : 26 : 36 = 1 : 64 : 729

同价离子，有感胶离子序

正离子的聚沉能力：

H+ > Cs+ > Rd+ > NH

+ > K+ > Na+ > Li+

4

负离子的聚沉能力：

F —> Cl —> Br —> NO

—> I—> OH—

3

◆正离子水化能力强, r↓, 水化能力↑, 水化层厚, 进入

紧密层少, 聚沉能力↓

◆负离子水化能力弱, 水化层薄, r↓进入紧密层多, 聚

沉能力↑

高分子化合物的聚沉作用

搭桥效应−一个大分子通过吸附，把许多胶

粒联结起来，变成较大的聚集体而

聚沉；

脱水效应−高分子对水的亲合力强，它的存

在，使胶粒脱水，失去水化外壳而

聚沉；

电中和效应−离子型的高分子，吸附到带电

胶粒上，中和了粒子表面电荷，使

粒子间斥力降低，进而聚沉。

若在溶胶中加入较多的高分子化合物，许多个高分于化合物的一端吸附在同一个分散相粒子的表面上，如（b）图所示，将分散相粒子完全包围起来，对溶胶则起到保护作用。