胶体分散系课件

形成，稳定，破坏以及它们的物理
化学性质的一门科学。
按分散相粒子的直径的大小，分散
系可分为粗
分散系、
胶体分散系和分子分散系。
二、分散系的分类
分 散 相 粒 分散系类型 分散相粒子的 实 例
子直径
组成
小于1nm 低分子分散 小分子或小离 生 理 盐 水 、
系
子
葡萄糖溶液
1~100nm
大于 100nm
胶
Brown 运动剧烈，能克服重力引起的沉降 作用。 • B：溶胶的电学稳定作用 同一种溶胶的胶粒带有相同电荷，当彼此接 近时，由于静电作用相互排斥而分开。胶 粒荷电量越多，胶粒之间静电斥力就越大
粒就越稳定。 (2)溶胶的聚沉 胶体具有巨大的表面积，体系界面能 高，胶粒间的碰撞有使其自发聚集的 趋势。减弱或消除胶粒的电荷，可以 促使胶粒聚集成较大的颗粒，这个过 程称为凝聚，当分散相粒子增大到布 朗运动克服不了的重力的作用时，最 后从介质中沉淀析出的现象称聚沉。
2. 动力学性质
• Brown 运动 • 溶胶的分散相粒子在分散介质中不停地做
不规则的折线运动，这种运动称为 Brown运 动。
胶粒的 Brown 运动是由于胶粒受到处于不停运动 的分散介质分子撞击，其合力不为零而引起的。由 布朗运动表现出与胶体粒子运动有关的性质，称为 胶体的动力学性质，如：扩散，渗透，沉降等。
体 溶胶
分 高分子
散 系
溶液
粗分散系
胶粒（分子、 氢 氧 化 铁 溶
离子或原子的 胶 、 硫 化 砷
聚集体）
溶胶
粗高粒分子子
蛋白质溶液 、泥核浆酸、溶牛液奶
（悬浊液，乳浊液）
散的非均相系统，较不稳定。 高分子溶液的分散相粒子是单个 大分子或大离子，高分子溶液很稳定
，属于均相系统。 粗分散系包括悬浊液和乳浊液。 1. 光学性质 • Tyndall 现象 • 1869 年，英国物理学家 Tyndall发现：
在暗室中让一束会聚的光通过溶胶，在与 光束垂直的方向上可以看到一个圆锥形光 柱，这种现象就称为 Tyndall 现象。溶胶的 分散相粒子的直径在1~100 nm之间，小于 可见光的波长（400~700nm)，因此当光通 过溶胶时发生明显的散射作用，产生 Tyndall 现象。
第一节 分散系
• 一. 基本概念 物质分布的一个十分重要的普遍现象就是高 度分散性。 分散体系：一种或几种物质以或大或小的粒 子分散在另一种物质中所形成的体系称为 分散体系，简称分散系。 分散相：分散系中被分散的物质称为分散相 。 分散介质：分散系中容纳分散相的物质称为 分散介质。
都是分散系。
胶体化学是研究胶体分散系的
介质中形成的粗分散系。 乳浊液是液体小液滴分散在另一 种液体中形成的粗分散系。
第三节 溶胶
• 一. 胶体分散系的分类 • 1. 按分散相和分散介质关系分类 • 憎液溶胶：是多相热力学不稳定体系，是
热力学不可逆体系，需要稳定剂。 • 亲液溶胶：均相热力学稳定体系，不需要
稳定剂。 • 2. 按胶体聚集状态分类 • P93，8类 • 3. 按分散体系的流动性分类 • 流动性大的：气溶胶，水溶胶，高分子稀
[(AgI)m.nI-.(n-x)K+]x-.xK+
例如Fe(OH)3溶胶，其胶核吸附 稳定剂FeO+Cl-中的FeO+而带正电
荷。
Fe(OH)3胶粒包括胶核（设为m个 Fe(OH)3分子组成）和吸附层。胶粒 和扩散层合称为胶团，胶团分散在
介质中乃是胶体体系。
2. 溶胶的稳定与沉降
• （1）影响溶胶稳定性的因素 • A:溶胶动力稳定因素 • Brown 运动：溶胶的胶粒的直径很小，
3. 电学性质
• （1）电泳： • 在电场作用下，胶
粒质点在分散介质 中的定向移动称为 电泳 。从电泳方向 可以判断胶粒所带 的电荷。 • 负溶胶：胶粒带负 电 • 正溶胶：胶粒带正
胶粒表面分子的解离：胶粒与溶液 中的分散介质接触时，表面分子发 生解离，有一种离子进入溶液，而 使胶粒带电。例如，硅酸溶胶的胶
多的反离子进入吸附层，减少了胶粒 所带电荷，使水化膜变薄，使胶粒的 布朗运动足以克服胶粒之间的静电斥 力，导致胶粒在相互碰撞时可能聚集 合并变大，最终从溶胶中聚沉下来。
电解质对溶胶的聚沉规律为：
• （1）电解质对溶胶的聚沉作用，主要是由 与胶粒带相反电荷的离子（反离子）引起 的。反离子所带电荷越多，其聚沉能力越 大，聚沉值就越小。
• 电泳和电渗都是由于分散相和分散介质作 相对运动时产生的电动现象。电泳技术在 氨基酸，多肽，蛋白质及核酸等物质的分 离和鉴定方面有广泛的应用。
四. 溶胶的稳定和聚沉
• 1. 胶团的结构 • AgI溶胶的胶团结构示意图（以KI稳定）
溶胶的胶团结构也常用结构简式表示，如 AgI 负溶胶 的结构简式表示为：
二. 胶体分散系的基本特征
• 1. 胶体分散系是物质的一种特殊状态 • 胶体不是一类物质，而是几乎任何物质都
可能存在的一种特殊状态。 • 2. 胶体分散系是多相体系 • 胶体体系因高度分散而存在巨大的相界面
，该体系具有三大特征：高分散性，多相 性，热力学不稳定性。
• 高分子溶液是胶体研究的重要内容，但高 分子溶液是单相的真溶液，没有相界面存 在，属热力学稳定体系。
粒是由很多 xSiO2·yH2O 分子组成的
表面上的 H2SiO3 分子在水分子作用 下发生解离：
H2SiO3 SiO32_ +2H+
（2）电渗
• 把溶胶充满多孔性隔膜，胶粒被吸附而固 定，由于整个溶胶是电中性的，介质带与 胶粒相反的电荷，这时在外电场作用下， 液体介质将通过多孔隔膜向与介质电荷相 反的电极方向移动，这种在电场中固相不 动而液相反向移动的现象，称为电渗。
扩散和沉降：
• 溶胶的分散相粒子由于 Brown 运动，能自 动地从浓度较高处移向浓度较低处，这种 现象称为扩散。在生物体内，扩散是物质 输送或物质分子通过细胞膜的推动力之一 。
• 溶胶在放置过程中，密度大于分散介质的 胶粒，在重力作用下要沉降下来；但另一 方面由于胶粒的 Brown 运动引起的扩散作 用又力图促使浓度均一。当上述两种方向 相反的作用达到平衡时，越靠近容器的底 部，单位体积溶液中的胶粒的数目越多； 越靠近容器的上方，单位体积溶胶中的胶 粒的数目越少，形成了一定的浓度梯度，