吐血推荐第八章胶体化学应化优秀课件
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(推荐)《胶体与界面化学》PPT课件
Fx(2lx) 往下运动的距离。在此过程中，表面
积增量为（2表示液膜有两个表面）。
环境对体系做功为 Fx ，这个功为
等于表面能增量：
• 这样比表面能又有了新的定义——表 面张力，即垂直作用在单位边长且与 液面相切的力，这个力力图使液面收
γ= F 2l
缩。
• 由定义可知，其单位为N/m 。
9
需要注意的几点：
• 1. 务必区分表面张力与界面张力。 • 2. 务必注意温度的影响。
• 3. 压力和体系运动情况等其他因素对γ的影响。
• 4.任何界面和表面，包括固体表面，固—液界面均存在 界面张力。 由于固体中分子间作用力远大于液体分子间作用力，因 此固体的界面张力大得多。
• γ的两个物理概念即比表面能和表面张力是一个实质
• 图1－4示出一个用金属丝弯 成的矩形框架，其中一个边 是可滑动的，且认为滑动时 不存在任何阻力，并蘸取肥 皂液形成具有前后两个表面 的膜。
图1－3 图1－4
8
从力的角度分析其γ物理意义
• 图1-4去掉下面的力F时，滑动边就因
液膜的收缩拉回一个距离，（以减少
表面能）。这个回缩力与F大小相等而 方向相反。现在假定加上力F，滑动边
•
dGWR
表面积增加越多，所消耗功也越多，表面能增量越大，故：
dGW RdA
写成等式：
dGdA
∂G (∂A)T.P.n
γ的物理意义：在恒温、恒压和恒组成时,每增加单位表面
积所引起的表面能增量。其单位是J/m2或N/m。
称为比表面过剩自由能或比表面能。
7
（二）表面张力
• 图1－3示出在铁丝圆框之中 有松散的当中封闭的连线， 并蘸上肥皂膜，当用烧热的 铁丝，将线中的膜刺破时， 发现连线当中的封闭线立即 紧绷起来成为环形线，仿佛 四周有均匀的力拉动这个线 似的。
第8章胶体化学
吸附量Г= V / m or Г= n / m
17
(二)固体表面上的吸附
(2)吸附的热力学特征 ΔG < 0，ΔS < 0，ΔH < 0, ΔG =ΔH -TΔS
∴低温吸附，高温解吸。 (3)物理吸附、化学吸附及其特点
18
表3 物理吸附和化学吸附的特点
吸附性质 吸附作用力 吸附选择性 吸附热 吸附速率 吸附分子层数 吸附稳定性 吸附温度 吸附活化能
32
2.影响散射光强度的因素
Rayleigh公式 I = KI0 =
24π3cV2 n12-n22 )I ( 2 λ4 n1 +2n22 0
式中I —散射光强度 I0—入射光强度 λ —入射光波长 c —溶胶粒子浓度 V —单个溶胶粒子体积 n1—分散相的折射率. n2 —分散介质的折射率 结论:①λ愈短, I 愈大 (天空蓝色;夕阳红色)； ②Δn愈大，I 愈大(高分子溶液,均相,无) ； ③c愈大，I 愈大.
38
(三)胶团结构
以氢氧化铁溶胶的胶团结构为例，
39
氢氧化铁溶胶的胶团结构式可以表示为：
(1)当σ一定时(系统组成不变), dG=σdA, dA < 0 →dG < 0, 即表面积缩小过程是自发过程。 (小晶体→ 大晶体雪；小液珠→ 大液珠) (2)当A一定时(固体、液体吸附), dG = Adσ, dσ < 0，dG< 0，即比表面能(表面张力)减小过程 是自发过程。(吸附杂质 → 降低σ) (3) σ和A均减小。(液体黏附在固体表面的润湿现象： 农药在叶子上铺展)
3
(二)分散相与分散介质
1.分散相: 被分散的物质称为分散相（dispersed phase）。聚苯乙烯、糖 2.分散介质: 容纳分散相的连续介质称为分散介质 （dispersed medium）。空气、水
《胶体化学沉积》课件
1
物理气相沉积法是一种利用物理过程，如蒸发、 溅射等，将气态物质转化为固态沉积物的制备方 法。
2
该方法通过将气态物质引入反应室，在基体表面 发生物理过程，生成固态沉积物。
3
物理气相沉积法的优点是可制备高纯度、高性能 的薄膜材料，但缺点是设备成本高、反应速度慢 、气体控制难度大。
电镀法
电镀法是一种利用电解过程，将金属离子还原成金属原子并沉积在基体表面的制备 方法。
利用胶体化学沉积技术制备高效污水处理剂，降 低污染物含量。
空气净化
通过胶体化学沉积制备高效空气净化剂，去除空 气中的有害物质。
土壤修复
利用胶体化学沉积技术修复污染土壤，降低土壤 中有害物质的含量。
在生物医学领域的应用
01
02
03
药物载体
利用胶体化学沉积技术制 备药物载体，实现药物的 定向传输和控释。
PART 04
胶体化学沉积的应用实例
在能源领域的应用
太阳能电池
利用胶体化学沉积技术制备高效太阳能电池，提高光电转换效率 。
燃料电池
通过胶体化学沉积制备燃料电池电极材料，优化电池性能。
储能电池
利用胶体化学沉积技术制备高性能储能电池电极材料，提高电池 的能量密度和循环寿命。
在环境领域的应用
污水处理
表面活性剂选择
选择合适的表面活性剂是胶体化学沉积的关键，如何筛选 出性能优良、稳定性好的表面活性剂是当前面临的重要挑 战。
应用领域局限
目前胶体化学沉积技术的应用领域相对有限，如何拓展其 应用范围，满足更多领域的需求是未来的挑战之一。
技术发展展望
新材料研发
研发新型的高性能材料，如纳米材料、复 合材料等，拓展胶体化学沉积技术的应用
胶体表面与化学PPT课件
动态润湿法
通过测量液体在固体表面的动态接触线移动 速度，评估表面的润湿性。
05
CATALOGUE
胶体表面化学未来展望
新材料开发
高性能材料
利用胶体表面化学技术，开发具有优异性能的新材料，如高强度 、高韧性、耐高温、耐腐蚀等。
功能材料
探索具有特殊功能的材料，如光电转换、传感、催化等，以满足不 同领域的需求。
通过红外光谱、核磁共振等技术手段鉴别 表面活性剂的类型。
表面活性剂浓度测定
表面活性剂界面行为研究
利用滴定法、分光光度法等方法测定表面 活性剂浓度。
利用显微镜、光谱等技术手段研究表面活 性剂在界面上的行为。
表面吸附研究方法
等温吸附法
在恒温条件下，研究物质在表面的吸附量与浓度之间的关系。
吸附动力学法
研究物质在表面的吸附速率和吸附机理。
03
CATALOGUE
胶体表面化学应用
石油工业
石油开采
利用胶体表面化学原理， 通过改变钻井液的流变性 、稳定性等性质，提高石 油开采效率。
油气分离
利用胶体表面化学原理， 通过改变油水乳液的稳定 性、界面张力等性质，实 现油气高效分离。
石油运输
利用胶体表面化学原理， 通过改变油品的流变性、 粘度等性质，提高石油运 输效率。
X射线光电子能谱法
利用X射线光电子能谱技术测定表面吸附物的组成和结构。
原子力显微镜法
利用原子力显微镜技术观察表面吸附物的形貌和分布。
表面润湿性研究方法
接触角法
通过测量液体在固体表面的接触角大小，评 估表面的润湿性。
滑移长度法
测量液体在固体表面滑动时的滑移长度，评 估表面的润湿性。
滴液法
《胶体化学》课件
胶体的稳定性
胶体粒子由于其巨大的表面积和表面能而倾向于相互聚集，形成沉淀或絮凝体。 为了维持胶体的稳定性，需要采取措施来降低胶体粒子的相互作用，如加入电 解质或高分子物质。
聚沉
当胶体粒子聚集形成更大的粒子或沉淀时，称为聚沉。聚沉可以通过加入电解 质、加热、搅拌等方法实现。
胶体的电学性质
电泳
在电场作用下，胶体粒子会向电极移动，这一现象称为电泳。电泳是研究胶体电 学性质的重要手段之一。
胶体在交叉学科领域的应用前景
总结词
胶体化学与其它学科的交叉融合将为胶体化 学的发展开辟新的领域。
详细描述
胶体化学与生物学、医学、物理学等学科有 着密切的联系。例如，在生物学中，胶体可 以模拟细胞膜的结构和功能；在医学中，胶 体可以作为药物载体和诊断试剂；在物理学 中，胶体可以用于制备新型的光学、电学和 磁学材料。随着各学科之间的交叉融合，胶
油田污水处理
利用胶体吸附原理，去除 污水中的油、悬浮物等杂 质，实现废水的达标排放。
石油运输与储存
通过控制油品的胶体稳定 性，防止油品在运输和储 存过程中的变质和沉淀。
胶体在食品工业中的应用
食品加工
利用胶体作为增稠剂、稳定剂等，改善食品的口感和质地，提高 食品品质。
食品保鲜
通过控制食品胶体的稳定性，延缓食品变质，延长食品的保质期。
光学显微镜观察
总结词
通过光学显微镜可以观察胶体的形态、粒径大小和分布情况。
详细描述
光学显微镜利用可见光透射或反射胶体粒子，通过观察胶体粒子的形状、大小和分布，可以初步判断胶体的性质。
电学性质的测量
总结词
电学性质的测量是表征胶体的重要手段，可以了解胶体的电导率、电泳行为等。
详细描述
胶体粒子由于其巨大的表面积和表面能而倾向于相互聚集，形成沉淀或絮凝体。 为了维持胶体的稳定性，需要采取措施来降低胶体粒子的相互作用，如加入电 解质或高分子物质。
聚沉
当胶体粒子聚集形成更大的粒子或沉淀时，称为聚沉。聚沉可以通过加入电解 质、加热、搅拌等方法实现。
胶体的电学性质
电泳
在电场作用下，胶体粒子会向电极移动，这一现象称为电泳。电泳是研究胶体电 学性质的重要手段之一。
胶体在交叉学科领域的应用前景
总结词
胶体化学与其它学科的交叉融合将为胶体化 学的发展开辟新的领域。
详细描述
胶体化学与生物学、医学、物理学等学科有 着密切的联系。例如，在生物学中，胶体可 以模拟细胞膜的结构和功能；在医学中，胶 体可以作为药物载体和诊断试剂；在物理学 中，胶体可以用于制备新型的光学、电学和 磁学材料。随着各学科之间的交叉融合，胶
油田污水处理
利用胶体吸附原理，去除 污水中的油、悬浮物等杂 质，实现废水的达标排放。
石油运输与储存
通过控制油品的胶体稳定 性，防止油品在运输和储 存过程中的变质和沉淀。
胶体在食品工业中的应用
食品加工
利用胶体作为增稠剂、稳定剂等，改善食品的口感和质地，提高 食品品质。
食品保鲜
通过控制食品胶体的稳定性，延缓食品变质，延长食品的保质期。
光学显微镜观察
总结词
通过光学显微镜可以观察胶体的形态、粒径大小和分布情况。
详细描述
光学显微镜利用可见光透射或反射胶体粒子，通过观察胶体粒子的形状、大小和分布，可以初步判断胶体的性质。
电学性质的测量
总结词
电学性质的测量是表征胶体的重要手段，可以了解胶体的电导率、电泳行为等。
详细描述
高一化学胶体课件
达到提纯的目的。
胶体制备与提纯的注意事项
注意安全
在制备和提纯过程中，应避免使用有 毒有害的试剂，并确保操作安全。
控制条件
制备和提纯过程中，应控制好温度、 压力、浓度等条件，以保证实验结果 的准确性和可靠性。
实验操作规范
在实验过程中，应遵循实验操作规范 ，避免污染和交叉污染。
实验后处理
实验结束后，应对废液进行妥善处理 ，避免对环境和人体造成危害。
胶体在医学中的应用
胶体在医学中也有着重要的应 用，如医用胶、血液透析等。
医用胶是一种常用的外科手术 材料，具有快速止血、促进伤 口愈合等作用，广泛应用于手 术和创伤治疗中。
血液透析则是利用胶体的渗透 作用，将血液中的毒素和多余 水分滤出，以治疗肾功能衰竭 等疾病。
胶体在其他领域的应用
除了化学工业和医学领域，胶体 在其他领域也有着广泛的应用。
如胶体在环保领域中可以用于污 水处理、土壤修复等；在农业领 域中可以用于农药和肥料的缓释
剂等。
此外，胶体还在化妆品、食品、 墨水等领域中有着广泛的应用， 如隐形眼镜护理液、墨水等产品
中都含有胶体成分。
05
胶体的实验研究
胶体实验的目的与原理
目的
通过实验了解胶体的性质和特点，加深对胶体概念的理解。
原理
胶体是一种分散质粒子直径在1nm-100nm之间的分散系，具有介稳性、丁达 尔效应等特点。实验通过观察胶体的电泳、聚沉等性质，探究胶体的本质。
实验步骤与操作方法
步骤一
制备胶体。将一定量的Fe(OH)3固体溶解在沸水中，得到Fe(OH)3胶体。
步骤二
进行电泳实验。将胶体置于电场中，观察胶体粒子在电场中的移动情况。
氧化铝等。
胶体制备与提纯的注意事项
注意安全
在制备和提纯过程中，应避免使用有 毒有害的试剂，并确保操作安全。
控制条件
制备和提纯过程中，应控制好温度、 压力、浓度等条件，以保证实验结果 的准确性和可靠性。
实验操作规范
在实验过程中，应遵循实验操作规范 ，避免污染和交叉污染。
实验后处理
实验结束后，应对废液进行妥善处理 ，避免对环境和人体造成危害。
胶体在医学中的应用
胶体在医学中也有着重要的应 用，如医用胶、血液透析等。
医用胶是一种常用的外科手术 材料，具有快速止血、促进伤 口愈合等作用，广泛应用于手 术和创伤治疗中。
血液透析则是利用胶体的渗透 作用，将血液中的毒素和多余 水分滤出，以治疗肾功能衰竭 等疾病。
胶体在其他领域的应用
除了化学工业和医学领域，胶体 在其他领域也有着广泛的应用。
如胶体在环保领域中可以用于污 水处理、土壤修复等；在农业领 域中可以用于农药和肥料的缓释
剂等。
此外，胶体还在化妆品、食品、 墨水等领域中有着广泛的应用， 如隐形眼镜护理液、墨水等产品
中都含有胶体成分。
05
胶体的实验研究
胶体实验的目的与原理
目的
通过实验了解胶体的性质和特点，加深对胶体概念的理解。
原理
胶体是一种分散质粒子直径在1nm-100nm之间的分散系，具有介稳性、丁达 尔效应等特点。实验通过观察胶体的电泳、聚沉等性质，探究胶体的本质。
实验步骤与操作方法
步骤一
制备胶体。将一定量的Fe(OH)3固体溶解在沸水中，得到Fe(OH)3胶体。
步骤二
进行电泳实验。将胶体置于电场中，观察胶体粒子在电场中的移动情况。
氧化铝等。
课件-胶体化学
优先参与反应的三个伯羟基)和脂肪酸(主要是硬脂酸、
棕榈酸和油酸、月挂酸)酯化而成。
蔗糖酯的商品是由多种脂肪酸和不同酯化度 (某一种为主)和不同位置异构体等组成的混合体。
14
蔗糖酯的作用
•能与面粉中的蛋白质和淀粉发生相互作用， 从而使酵母发酵类食品(如面包)的体积增大 •降低巧克力的流变性和粘度 •防止乳蛋白的凝聚沉降 近年来发现蔗糖多酯进入人体后能以胶
贾红耀
食品乳化剂：添加于食品后可显著降低油水
两相界面张力，使互不相溶的油（疏水性物质） 和水（亲水性物质）形成稳定乳浊液的食品添 加剂。
水
乳化剂
水
乳化剂
脂肪
改善
蛋白质
脂肪
糖类 蛋白质 食品的“形”和质构 各组分的物理性质 食品组织状态 食品加工工艺性能
4
糖类
一、乳化剂与食品成分之间的作用
1、乳化剂与直链淀粉作用
料混合均匀形成均质的面团，从而提高发酵耐力和醒 发耐力，并且可改善面团的持气性，保证面包的正常 生产，防止制作的面包出现塌陷现象，面包体积大、 柔软、壁薄有光泽，从而提高了面包的质量。 3、抗老化作用 谷物制作的食品如面包放置几天后，会由软变硬， 组织松散、粗糙，风味也随之消失，这就是老化现象。 老化主要是由淀粉引起的，通过实践得知，延缓面包 老化的最有效办法就是加入食品乳化剂，因为食品乳 化剂在面包调制阶段和烘焙阶段形成复合物后，淀粉 的吸水溶胀能力被降低，糊化温度被提高，从而使更 多的水分向面筋转移，因而增加了面包心的柔软度， 延缓了面包的老化，所以食品乳化剂是面包最理想的 抗老化剂和保鲜剂。
食品乳化剂的安全性
国家允许使用的乳化剂种类 甘露糖醇 、 卡拉胶 、 可溶性大豆多糖 、 甘油 、 卵磷脂 、 麦芽糖醇 、 乳糖醇 、 果胶、司盘 60 、 油酸 、 铵磷脂 、 丙二醇 、 不饱和脂肪 酸单甘酯 、 甘油脂肪酸酯、亚油酸 、 柠檬酸 、 亚麻酸 、 棕榈酸 、 山嵛酸 、 硬脂酸 、 月 桂酸 、 改性大豆磷脂 、 海藻酸丙二醇酯 、 琥 珀酸单甘油酯 、 聚甘油蓖麻醇酯 、 聚甘油脂 肪酸酯 、 聚氧乙烯木糖醇酐单硬脂酸酯 、 聚 氧乙烯山梨醇酐单油酸酯 、 聚氧乙烯山梨醇酐 单月桂酸酯 、
化学：《胶体》课件-鲁科版必修1
能 不能
均一、稳定
能
不能
胶体的提纯 其原理为胶体微粒不能透过半透膜，而溶液中的分子和离 子能透过半透膜。 利用半透膜把胶体中混有的离子或分子从胶体溶液里分离 的操作，叫做渗析。
淀粉胶体和 Na Cl溶液于半透膜 内
应用： 胶体净化提纯， 使胶体和溶液 分离
蒸镏水
3、胶体的性质 (1)、丁达尔现象(光学性质) 实验：光束分别通过Fe（OH）3胶体和CuSO4溶液，观察现象。
重要胶粒带电的一般规律:
带正电荷胶粒 金属氢氧化物 金属氧化物 带负电荷胶粒 金属硫化物(如Sb2S3) 非金属硫化物(如As2S3) 水泥 泥沙 硅酸胶体 土壤
拓展思考：胶体为什么能够稳定存在？
胶体为什么能稳定存在？
例题：已知土壤胶体中的粒子带负电荷，又有很 大的表面积，因而具有选择吸附能力。 有下列阴 阳离子，NH +、K+、H+、NO -、H PO -、PO 34 3
2
4
4
哪些易被吸附？在土壤里施用含氮量相同的下列
肥料，肥效较差的是 ： (NH4)2SO4 、 NH4HCO3 、
NH4NO3 NH4Cl
(3)、胶体的聚沉
使胶体微粒凝聚成更大的颗粒，形成沉淀，
胶体形成沉淀析出的现象叫胶体的聚沉。 Q：如何破坏胶体的稳定状态
？
A.加入可溶性盐
实例： ①豆浆里加盐卤(MgCl2· 6H2O)或石膏 (CaSO4· 2H2O)溶液使之凝聚成豆腐； ②在江河与海的交汇处形成的沙洲。
1.分散系： (1)定义 把一种（或多种）物质分散在另 一种（或多种）物质中所得到的 体系
分散质： 被分散的物质（可以是固、液、气） 分散剂： 起容纳分散质作用的物质（可以是固、液、 气）
均一、稳定
能
不能
胶体的提纯 其原理为胶体微粒不能透过半透膜，而溶液中的分子和离 子能透过半透膜。 利用半透膜把胶体中混有的离子或分子从胶体溶液里分离 的操作，叫做渗析。
淀粉胶体和 Na Cl溶液于半透膜 内
应用： 胶体净化提纯， 使胶体和溶液 分离
蒸镏水
3、胶体的性质 (1)、丁达尔现象(光学性质) 实验：光束分别通过Fe（OH）3胶体和CuSO4溶液，观察现象。
重要胶粒带电的一般规律:
带正电荷胶粒 金属氢氧化物 金属氧化物 带负电荷胶粒 金属硫化物(如Sb2S3) 非金属硫化物(如As2S3) 水泥 泥沙 硅酸胶体 土壤
拓展思考：胶体为什么能够稳定存在？
胶体为什么能稳定存在？
例题：已知土壤胶体中的粒子带负电荷，又有很 大的表面积，因而具有选择吸附能力。 有下列阴 阳离子，NH +、K+、H+、NO -、H PO -、PO 34 3
2
4
4
哪些易被吸附？在土壤里施用含氮量相同的下列
肥料，肥效较差的是 ： (NH4)2SO4 、 NH4HCO3 、
NH4NO3 NH4Cl
(3)、胶体的聚沉
使胶体微粒凝聚成更大的颗粒，形成沉淀，
胶体形成沉淀析出的现象叫胶体的聚沉。 Q：如何破坏胶体的稳定状态
？
A.加入可溶性盐
实例： ①豆浆里加盐卤(MgCl2· 6H2O)或石膏 (CaSO4· 2H2O)溶液使之凝聚成豆腐； ②在江河与海的交汇处形成的沙洲。
1.分散系： (1)定义 把一种（或多种）物质分散在另 一种（或多种）物质中所得到的 体系
分散质： 被分散的物质（可以是固、液、气） 分散剂： 起容纳分散质作用的物质（可以是固、液、 气）
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小分子溶液质点 小变大
大小 < 1-9m 凝聚法
溶胶质点大小 大变小 粗分散系统质点
1-9m ~1-6m
分散法 大小 > 1-6m
更换溶剂法
化学反应法 电弧法
研磨法
物理凝聚法
超声分散法
凝聚法： (1) 物理凝聚法： a.蒸气凝聚法；例：固态苯与钠,在真空下气化, 到冷 却的器壁上冷凝。 b.过饱和法： 改变溶剂法；例:硫的酒精溶液倒入水中， 形成硫在水中的溶胶
可求出 D 。
球形粒子扩散系数计算式:
D RT 6 Lπ ηr
由 D， 和 ，可求出一个球形胶体粒子的质量：
，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，将溶胶装于膜内，再放入流动的水中， 经过一段时间的渗透作用，即可达到净化的目的。若加 大渗透面积，适当提高温度，或加外电场，可加速渗透。
§2 胶体系统的性质
一. 胶体系统的光学性质--- 、Tyndall（丁铎尔）效应
例：在不断搅拌条件下，将FeCl3稀溶液，滴入沸腾的水 中水解，即可生成棕红色透明的Fe(OH)3 溶胶。
FeCl3(稀水溶液)+3H2O → Fe(OH)2溶胶 + 3HCl
为了获得稳定的溶胶，还需满足两个条件： 一是分散相在介质中的溶解度要小；
二是需要加入第三者作为稳定剂。
三. 溶胶的净化: 常用渗析法，利用胶体粒子不能透过半透膜的特点
入射光波长 > 分散粒子尺寸——散射 （可见光波长 400~ 760 nm；胶粒 10-9~ 10-6m)
系统完全均匀，所有散射光相互抵销，看不到散射光； 系统不均匀，散射光不会被相互抵销，可看到散射光。
丁铎尔效应可用来区分
胶体溶液 小分子真溶液
二. 胶体系统的动力性质
1.Brown 运动
1827年,植物学家布朗( Brown)在显微镜下,看到悬浮在水中的花 粉粒子处于不停息的无规则运动状态。
以后发现，线度小于10-6m的粒子，在分散介质中都 有这种运动。（胶体尺度 10-9 ~ 10-6m)
这种现象产生的原因是，分散介质分子处于不断的热运 动中，从四面八方不断的撞击分散相粒子。对于大小在胶 体尺度下的分散相粒子，粒子受到撞击次数较小,从各个 方向受到的撞击力不能完全互相抵消,.在某一时刻,粒子从
吐血推荐第八章胶体化学应化
粗分散系统 (9~10-6m)
系
统
真溶液（d < 10-9m )
(氢原子半径 0.05 nm)
(1)溶胶： 分散相不溶于分散介质，有很大相
界面，是热力学不稳定系统。(憎液溶胶)
胶
体
(2)高分子溶液: 高分子以分子形式溶于
系
介质，分散相与分散介质间无相界面，
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。
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
100
0.00213
可见，粒子越小，扩散系数越大，扩散能力越强。胶体粒子扩 散速率要比真溶液小几百倍。
对于球形粒子，D 可由爱因斯坦－斯托克斯方程计算：
D RT 6L π rη
将上式结合，可得： x2 RTt RT 2t 2Dt 3Lπrη 6Lπrη
D x2
2t
由测量一定时间间隔t内的粒子平均位移 x ，
分散系统的分类及特征(总结)
分散相粒子 直径 d
系统相态
热力学稳定性
实例
d < 10-9m
均相
稳定
各种分子、原子、离子溶液 如乙醇水溶液、NaCl 水溶液、 空气等
10-9<d<10-6m 多,均,均
不稳定,稳,稳
各种溶胶 如 AgI、Al(OH)3 水溶胶等
d > 10-6m
多相
不稳定
乳状液、悬浮液、泡沫 如牛奶、豆浆、泥浆等
称为扩散系数，负号是因为扩散方向与浓梯方向相
反
D 扩散系数 单位浓度梯度下，单位时间通过单位面积 的物质的量。单位：m2 s --1
D 可用来衡量扩散速率。 下表给出不同半径金溶胶的扩散系数。
表 ： 18 oC 时金溶胶的扩散系数
粒子半径 r/nm
D109/(m2 s-1)
1
0.213
10
0.0213
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
(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。
某一方向得到的冲量即可发生位移。此即布朗运动。
布朗运动是分子热运动的必然结果。
Einstein-Brown 平均位移公式：
x
RT t 3Lπ rη
1/2
x : t 时间间隔内粒子的平均位移 r : 粒子半径 T：热力学温度
：分散介质粘度
L：阿伏加德罗常数
该公式也可用于分散相粒子大小的测定，及阿伏加德 罗常数的测定。
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
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及面积大小As成正比，其比例系数D
统
是热力学稳定系统。(亲液溶胶)
(3)缔合胶体.： 分散相为表面活性分子缔合形
成的胶束，在水中，表面活性剂分子的亲油 基团向里，亲水基团向外，分散相与分散介
质亲和性良好，是热力学稳定系统。
溶胶
憎液溶胶: 分散相与分散介质之间有相界面 亲液溶胶: 均相，无相界面 高分子溶液
系统 真溶液 胶体系统 粗分散系统
高度分散的多相性和热力学不稳定性是胶体系统的主要特点
表： 分散系统按聚集状态分类
分散介质 分散相
气
液 固
气
液
液
固
气
固
液
固
名称
实例
气溶胶
云、雾、喷雾 烟、粉尘
泡沫 乳状液 液溶胶或悬浮液
肥皂泡沫 牛奶、含水原油 金溶胶、油墨、泥 浆
泡沫塑料
固溶胶
珍珠、蛋白石 有色玻璃、某些合
金
§1 胶体系统的制备：