胶体化学 (1)
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，
生成的胶束浓度很低，则有 ， ，相平衡时的离子浓度为临界胶束浓度CMC， ，则：
。
六、在膜之一侧胶体RNa浓度为c1，并假设完全解离。（1）若膜之另一侧为纯水，求其渗透压？（2）若膜之另侧放浓度为c2的NaCl溶液，求其渗透压？
解：（1）当膜的两侧分别为RNa和纯水时，如右图所示：左侧的 要向膜右侧扩散，为维持溶液电中性，右侧必然有等量的 进入左侧，则平衡后的离子分布如右下图所示。
2、比表面自由能的热力学定义？物理意义？
答：1）热力学定义：改变单位面积所引起的热力学能变化。其定义式为： ，式中 为比表面自由能， 为Gibbs自由能， 为面积。
2）物理意义：①在（）T,P,n,i条件下，可逆改变第i种界面单位面积而其他界面不变时，体系自由能的变化值。②是表面过剩量。
3、何为HLB值？说明表面活性剂亲水亲油强弱与HLB值大小的关系。
粒子总作用能U为排斥能Ui与吸引能Um之和，均为粒子间距离h的函数。从粒子间总作用能U与粒子间距离h关系曲线上看出，当h减小时，出现第一个极小值时，势能谷浅，聚沉的聚集体易分散；继续减小时，出现峰值，在峰值附近，总作用能U大于0，即排斥能大于吸引能，此时胶体体系稳定；当h继续减小时，U开始小于0，体系不再稳定。当图上的峰值即势垒足够大时，可阻止粒子进一步接近，使聚沉不再发生，使体系稳定。所以胶体在一定时间内能稳定存在。
二、请说明单分子膜可能存在的物理状态及其状态方程。
答：①气态膜：理想气态膜 ；
非理想气态膜 和 。
2液态扩张膜：
3转变膜
4液态凝聚膜： ；
5固态膜：
三、试写出Langmuir固—气单分子层吸附直线式，说明成立的条件，并具此理论设计一个测定固体比表面积的实验方案。
答：1）Langmuir单分子层吸附直线式， ，
答：1）接触角的定义：当气液固三相在固体表面接触并达到平衡时，气液界面与固液界面之间所成的夹角 被称为接触角。
2）影响因素：①滞后现象②固体表面的粗糙度③吸附作用。
9、浓分散体系存在哪几种流型？并写出各流型的流变方程。
答：1）牛顿流体τ=ηD（水，甘油等）
2）塑性流体τ-τy=η塑D（其中τy屈服力，η塑塑性粘度）
，带入各离子浓度得到： ， 。此时计算渗透压：
膜两侧离子的浓度差：
，此时渗透压为： 。
1
什么是毛细管现象，解释之
2
如何增大固体表面润湿程度
3
解释为何形成过饱和溶液
4ຫໍສະໝຸດ Baidu
如何测定固体表面张力
5
BET双分子层的吸附直线式，及成立的条件
表面吸附量与表面张力关系
6、如何估测胶体溶剂化层的厚度？
答：根据增比粘度与溶剂化层的厚度的关系式：
，
式中 为增比粘度，与溶液粘度 、溶剂粘度 的关系如上； ，为溶剂化前质点的体积分数。r为胶体的半径，通过测定胶体分散系的粘度 ，从而可以估算得到溶剂化层的厚度 。
7、粘度法测定高分子分子量时应注意什么问题？
答：粘度法测定高分子分子量的公式为：
②以 对p作直线，求出斜率和截距进而求出常数b和饱和吸附量 ；
③通过气体的分子截面积σ，饱和吸附量 ，进而求出固体的比表面积 。
四、适用DLVO理论解释胶体体系在一定时间内能稳定存在的原因。
答：疏液胶体粒子间既有因粒子带电形成的扩散双电层交联时产生的静电排斥力，又有粒子间van der waals力相互吸引作用，此两作用与粒子间的距离有关。当粒子间的排斥能大于吸引能时，胶体体系稳定；当吸引能大于排斥能时，粒子发生聚集，胶体体系破坏。
五、试用相分离模型推导An-M+n型表面活性剂溶液胶束形成过程的标准自由能变量与临界胶束浓度的理论关系式。
答：根据相分离模型的，每个胶束的形成被认为是新相的形成，设每个胶束分子的形成需要j个表面活性剂分子的参与，则平衡时：
；
平衡常数为 ，式中a为相应的活度。
每1mol表面活性剂分子参与反应的标准自由能变可通过如下方式计算：
胶体化学
一、问答题与简述题
1、何为胶体？何为单分散胶体？制备单分散胶体常采取哪些措施？
答：1）粒度在1—1000nm范围的分散相粒子称为胶体。
2）颗粒大小形状组成完全一样的胶体称为单分散胶体。
3）①使晶核形成期和生长期分开。爆发性成核或种晶法（先制备高度分散的胶体作为晶种，放入过饱和溶液，只发生晶核生长）。②避免颗粒聚结。利用双电层排除作用；利用凝胶结构；使用保护剂，如加入高分子物质，吸附在颗粒上，阻止期直接接触。③尽量选择由扩散控制晶核生长的体系。
根据Donnan平衡的原理：
，带入各离子浓度，其中 ，得到： ，当 很小时有： 。此时计算渗透压：
膜两侧离子的浓度差：
，此时渗透压为： 。
（2）当膜的两侧分别为RNa和NaCl时，如右图所示：右侧的 要向膜左侧扩散，为维持溶液电中性，右侧必然有等量的 进入左侧，则平衡后的离子分布如右下图所示。
根据Donnan平衡的原理：
其中，p平衡时的分压；
：单分子层的饱和吸附量；
b：与吸附量有关的常数。
2）成立的条件：
①任何吸附分子的几率不受临近有无吸收分子的影响——吸收分子之间无相互作用；
②无论分子吸附在表面的哪个位置，所释放出的热量是一样的——表面是均匀的；
③只有撞在空白表面上的分子才可能被吸附——吸附式单分子层的。
3）①测定一定温度下某气体在膜固体上的吸附数据p和V（g/g）
答：1）HLB值为亲水亲油平衡值，是相对值。
2）HLB值越大，亲水性越强。
4、球形肥皂泡附加压力与半径的关系？
答： 其中， 为附加压力，R为半径， 为比表面自由能。
5、何为胶体增溶作用？说明特点。
答：1）表面活性剂提高难溶物在水中的溶解度的现象叫胶体增溶作用。
2）特点：①表面活性剂浓度大于后才有明显增溶作用。②增溶作用是个自发过程，被增溶后物质化学势下降。③增溶与溶解不同：溶解会使体系依数性明显变化，而增溶后体系依数性没有明显变化，因为溶胶数目无变化，只是增大胶束。④增溶后不存在两相，溶液透明。⑤增溶作用是可逆平衡过程。
3）假塑流型流体τ=kDn（0<n<1）（k稠度）
4）胀流型流体τ= kDn（n>1）
10、简述高分子对胶体稳定性的影响。
答：1）空间稳定性①体积限制效应（高分子表面有吸附层，有弹性斥力）②渗透压效应（中间吸附层可交错使高分子溶液聚集，溶剂易渗入产生渗透压）
2）絮凝作用，桥聚作用。一般规律：当浓度低或是高分子分子量大时，絮凝作用；浓度高或是高分子分子量小时，稳定作用
中 为溶溶液粘度液的特性粘度，与溶液粘度 、溶剂粘度 和溶液浓度c的的关系亦表示如上； 、 为与溶剂性质、大分子柔性有关的常数。
p应注意：1、 值的大小与温度有关，测定时需保持定温；2、本方法是相对方法，需要首先用标准方法（渗透压或光散射法）确定出标准试样的分子量；3、
8、何为接触角？并说明影响接触角的主要因素。
生成的胶束浓度很低，则有 ， ，相平衡时的离子浓度为临界胶束浓度CMC， ，则：
。
六、在膜之一侧胶体RNa浓度为c1，并假设完全解离。（1）若膜之另一侧为纯水，求其渗透压？（2）若膜之另侧放浓度为c2的NaCl溶液，求其渗透压？
解：（1）当膜的两侧分别为RNa和纯水时，如右图所示：左侧的 要向膜右侧扩散，为维持溶液电中性，右侧必然有等量的 进入左侧，则平衡后的离子分布如右下图所示。
2、比表面自由能的热力学定义？物理意义？
答：1）热力学定义：改变单位面积所引起的热力学能变化。其定义式为： ，式中 为比表面自由能， 为Gibbs自由能， 为面积。
2）物理意义：①在（）T,P,n,i条件下，可逆改变第i种界面单位面积而其他界面不变时，体系自由能的变化值。②是表面过剩量。
3、何为HLB值？说明表面活性剂亲水亲油强弱与HLB值大小的关系。
粒子总作用能U为排斥能Ui与吸引能Um之和，均为粒子间距离h的函数。从粒子间总作用能U与粒子间距离h关系曲线上看出，当h减小时，出现第一个极小值时，势能谷浅，聚沉的聚集体易分散；继续减小时，出现峰值，在峰值附近，总作用能U大于0，即排斥能大于吸引能，此时胶体体系稳定；当h继续减小时，U开始小于0，体系不再稳定。当图上的峰值即势垒足够大时，可阻止粒子进一步接近，使聚沉不再发生，使体系稳定。所以胶体在一定时间内能稳定存在。
二、请说明单分子膜可能存在的物理状态及其状态方程。
答：①气态膜：理想气态膜 ；
非理想气态膜 和 。
2液态扩张膜：
3转变膜
4液态凝聚膜： ；
5固态膜：
三、试写出Langmuir固—气单分子层吸附直线式，说明成立的条件，并具此理论设计一个测定固体比表面积的实验方案。
答：1）Langmuir单分子层吸附直线式， ，
答：1）接触角的定义：当气液固三相在固体表面接触并达到平衡时，气液界面与固液界面之间所成的夹角 被称为接触角。
2）影响因素：①滞后现象②固体表面的粗糙度③吸附作用。
9、浓分散体系存在哪几种流型？并写出各流型的流变方程。
答：1）牛顿流体τ=ηD（水，甘油等）
2）塑性流体τ-τy=η塑D（其中τy屈服力，η塑塑性粘度）
，带入各离子浓度得到： ， 。此时计算渗透压：
膜两侧离子的浓度差：
，此时渗透压为： 。
1
什么是毛细管现象，解释之
2
如何增大固体表面润湿程度
3
解释为何形成过饱和溶液
4ຫໍສະໝຸດ Baidu
如何测定固体表面张力
5
BET双分子层的吸附直线式，及成立的条件
表面吸附量与表面张力关系
6、如何估测胶体溶剂化层的厚度？
答：根据增比粘度与溶剂化层的厚度的关系式：
，
式中 为增比粘度，与溶液粘度 、溶剂粘度 的关系如上； ，为溶剂化前质点的体积分数。r为胶体的半径，通过测定胶体分散系的粘度 ，从而可以估算得到溶剂化层的厚度 。
7、粘度法测定高分子分子量时应注意什么问题？
答：粘度法测定高分子分子量的公式为：
②以 对p作直线，求出斜率和截距进而求出常数b和饱和吸附量 ；
③通过气体的分子截面积σ，饱和吸附量 ，进而求出固体的比表面积 。
四、适用DLVO理论解释胶体体系在一定时间内能稳定存在的原因。
答：疏液胶体粒子间既有因粒子带电形成的扩散双电层交联时产生的静电排斥力，又有粒子间van der waals力相互吸引作用，此两作用与粒子间的距离有关。当粒子间的排斥能大于吸引能时，胶体体系稳定；当吸引能大于排斥能时，粒子发生聚集，胶体体系破坏。
五、试用相分离模型推导An-M+n型表面活性剂溶液胶束形成过程的标准自由能变量与临界胶束浓度的理论关系式。
答：根据相分离模型的，每个胶束的形成被认为是新相的形成，设每个胶束分子的形成需要j个表面活性剂分子的参与，则平衡时：
；
平衡常数为 ，式中a为相应的活度。
每1mol表面活性剂分子参与反应的标准自由能变可通过如下方式计算：
胶体化学
一、问答题与简述题
1、何为胶体？何为单分散胶体？制备单分散胶体常采取哪些措施？
答：1）粒度在1—1000nm范围的分散相粒子称为胶体。
2）颗粒大小形状组成完全一样的胶体称为单分散胶体。
3）①使晶核形成期和生长期分开。爆发性成核或种晶法（先制备高度分散的胶体作为晶种，放入过饱和溶液，只发生晶核生长）。②避免颗粒聚结。利用双电层排除作用；利用凝胶结构；使用保护剂，如加入高分子物质，吸附在颗粒上，阻止期直接接触。③尽量选择由扩散控制晶核生长的体系。
根据Donnan平衡的原理：
，带入各离子浓度，其中 ，得到： ，当 很小时有： 。此时计算渗透压：
膜两侧离子的浓度差：
，此时渗透压为： 。
（2）当膜的两侧分别为RNa和NaCl时，如右图所示：右侧的 要向膜左侧扩散，为维持溶液电中性，右侧必然有等量的 进入左侧，则平衡后的离子分布如右下图所示。
根据Donnan平衡的原理：
其中，p平衡时的分压；
：单分子层的饱和吸附量；
b：与吸附量有关的常数。
2）成立的条件：
①任何吸附分子的几率不受临近有无吸收分子的影响——吸收分子之间无相互作用；
②无论分子吸附在表面的哪个位置，所释放出的热量是一样的——表面是均匀的；
③只有撞在空白表面上的分子才可能被吸附——吸附式单分子层的。
3）①测定一定温度下某气体在膜固体上的吸附数据p和V（g/g）
答：1）HLB值为亲水亲油平衡值，是相对值。
2）HLB值越大，亲水性越强。
4、球形肥皂泡附加压力与半径的关系？
答： 其中， 为附加压力，R为半径， 为比表面自由能。
5、何为胶体增溶作用？说明特点。
答：1）表面活性剂提高难溶物在水中的溶解度的现象叫胶体增溶作用。
2）特点：①表面活性剂浓度大于后才有明显增溶作用。②增溶作用是个自发过程，被增溶后物质化学势下降。③增溶与溶解不同：溶解会使体系依数性明显变化，而增溶后体系依数性没有明显变化，因为溶胶数目无变化，只是增大胶束。④增溶后不存在两相，溶液透明。⑤增溶作用是可逆平衡过程。
3）假塑流型流体τ=kDn（0<n<1）（k稠度）
4）胀流型流体τ= kDn（n>1）
10、简述高分子对胶体稳定性的影响。
答：1）空间稳定性①体积限制效应（高分子表面有吸附层，有弹性斥力）②渗透压效应（中间吸附层可交错使高分子溶液聚集，溶剂易渗入产生渗透压）
2）絮凝作用，桥聚作用。一般规律：当浓度低或是高分子分子量大时，絮凝作用；浓度高或是高分子分子量小时，稳定作用
中 为溶溶液粘度液的特性粘度，与溶液粘度 、溶剂粘度 和溶液浓度c的的关系亦表示如上； 、 为与溶剂性质、大分子柔性有关的常数。
p应注意：1、 值的大小与温度有关，测定时需保持定温；2、本方法是相对方法，需要首先用标准方法（渗透压或光散射法）确定出标准试样的分子量；3、
8、何为接触角？并说明影响接触角的主要因素。