胶体和乳状液2精品PPT课件
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教学要求
掌握溶胶的制备和性质 掌握溶胶相对稳定性因素、胶团结构、电动电位和 聚沉 熟悉高分子溶液和凝胶 熟悉表面活性剂和胶束 了解乳状液和微乳液及其应用
1
第一节 胶体——高度分散系统
胶体化学是研究广义的胶体分散系的物理化学 性质的一门科学。
药物制备、使用和保管过程中应用到大量胶体 方面的知识。
从胶体观点而言，整个人体就是一个典型的胶体系 统，人的皮肤、肌肉、血液和毛发等都是胶体系统。
非均相、不稳定 系统、易聚沉或 分层
泥浆、乳
汁等
4
第二节 溶胶
分散相粒子：一定量原子、离子或分子组成的集合体 特点：多相系统，高度分散，热力学不稳定系统 根据分散介质分类：液溶胶、气溶胶和固溶胶
5
一、溶胶的制备
➢ 用物理破碎的方法使大颗粒物质分散成胶粒的 分散法 ➢用化学反应使分子或离子聚集成胶粒的凝聚法。
2
胶体和晶体不是不同的两类物质，而是物质的两 种不同的存在状态。
胶体是一种高度分散的系统
分散系: 把一种或几种物质分散在另一种物质中所形成 分散相(dispersed phase): 被分散的物质 分散介质(dispersing medium): 容纳分散相的连续介质
3
根据分散相粒子大小分类
分散相粒 子大小
10
1. 布朗运动
因为介质分子不断碰撞这些粒子，碰撞的合力不 断改变其运动方向和位置，成为无规则的运动
11
2. 扩散与沉降
在重力场中，胶粒受重力的作用 而要下沉，这一现象称为沉降 (sedimentation)
胶粒从分散密度大的区域向分散 密度小的区域迁移，这种现象称为 扩散(diffusion)
分散系类型 分散相粒子
性质
实例
＜1nm 溶液
胶 体 1～100nm 分 散 系
溶胶
高分子 溶液
＞100nm 粗分散系
小分子或离 子
胶粒
高分子 粗分散粒子
均分快相散、相稳 粒定子系扩统散、N液a等Cl水溶
多相、热力学不 稳定系统、有相 Fe(OH)3 对稳定性、分散 溶胶等 相粒子扩散较慢
均分慢相散、相稳 粒定子系扩统散、蛋液白等质溶
H S i O 3 - S i O 3 2 - + H +
16
-CCl-C-lCl-C l-Cl-（二）胶团结构
C lC l-
C l-
C l-
胶核 C l -
C l -
Cl-
FFeeOO++
FeOFeO C l-
FeO + C l -
F eO Fe+ +O++
F e O +[(Fe(OH)3]m
FeO + C l -
13
应用： 蛋白质、氨基酸和核酸等物质的分离和
鉴定方面有重要的应用。 例如在临床检验中，应用电泳法分离血
清中各种蛋白质，为疾病的诊断提供依据。
14
电渗
在外电场作用下，分散介质的定向移动现象称为电渗 (electroosmosis)
由电渗实验中分散介质的移动方向也可判断胶粒所 带电荷的性质
15
三、胶团结构
团结构示意图及胶团结构
的简式：
K+
{(AgI)m ·nI- ·(n-x)K+}x- ·xK+
+KK +K + K+
K+
K+
K +
I- I- I-I -I -
K+
I- I-I -I -
I-
I-
I-I
-
I
-
(A gI)m
K+
K+ K+
K+ K+
+ K ++KK
K+
I- I- I-I -I -
19
用AgNO3和KI制备AgI 溶胶，AgNO3过量时， AgI胶团结构示意图及胶 团结构的简式：
例如： 将FeCl3溶液缓慢滴加到沸水中，反应为
FeCl3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3HCl 生成的许多Fe(OH)3分子凝聚在一起， 形成透明的红褐色溶胶
6
二、溶胶的性质
（一）溶胶的光学性质
在暗室或黑暗背景下，用一束强光照射在溶 胶上，从光束的垂直方向观察，可以清晰地看到 一条光带，称为丁铎尔现象(Tyndall effect)
F eO +++
C lC l-
吸附层
胶粒 胶团
FeOFeO C l-
FFeeFeOO++O+
C l-
扩散层
- l
FeFe+O+ O-l- -lC-llC l-C
F e F eFeFe + ++ O O+ O+OFeO
C l-
C l-
{[Fe(OH)3]m ·nFeO+ ·(n-x)Cl-}x+ ·xCl-
胶核
吸附层
胶粒
胶团
扩散层
17
{[Fe(OH)]m ·nFeO+ ·(n-x)Cl-}x+ ·xCl-
胶核
吸附层
胶粒
胶团
扩来自百度文库层
胶团结构中带电荷的部分： 吸附层、胶粒、扩散层
胶团结构中不带电荷的部分： 胶核 、胶团
胶体溶液亦不带电荷！
18
用AgNO3和KI制备AgI 溶胶，KI过量时，AgI胶 K+
沉降速率等于扩散速率，溶胶系 统处于沉降平衡
12
（三）溶胶的电学性质——电泳和电渗
用惰性电极在溶胶两端施加直流电场，可观察到胶 粒向某一电极方向运动。这种在电场作用下，带电粒 子在介质中的定向运动称为电泳(electrophoresis)
电泳实验说明溶胶粒子是带电的，由电泳的方向 可以判断胶粒所带电荷的性质
7
树林中的丁铎尔现象
左边是溶胶，右边不是溶胶
8
光通过颗粒直径略小于其 波长的物质时，发生散射
Tyndall效应实 际上已成为判别溶 胶与分子溶液的最 简便的方法。
9
（二）溶胶的动力学性质
溶胶粒子时刻处于无规则的运动状态，因而表现 出扩散、渗透、沉降等与溶胶粒子大小及形状等属 性相关的运动特性，称为动力学性质
（一）胶粒带电的原因
❖ 胶粒在形成过程中，胶核优先吸附与胶核中相同 的某种离子，使胶粒带电。
F e ( O H ) 3 + H C l F e O C l + 2 H 2 O
F e O C l F e O + + C l ❖ 胶核表面分子的解离使胶粒带电。
H 2 S i O 3 H S i O 3 - + H +
NO3NO3-
Ag+NO3 -
NO3-
NO3-
Ag+Ag+Ag+
(AgI)m
NOA3-g+Ag+
NO3NO3-
N -O3A+gAg+AgNAg3+O+-
NO3-
NO3-
{(AgI)m ·nAg+ ·(n-x)NO3-}x+ ·xNO3-
20
例题
以KI和AgNO3制备AgI溶胶时，KI过量与AgNO3过 量的情况有何不同？
若KI过量，AgI胶核优先吸附与其组成类似 的离子I－而形成负溶胶，胶团结构为
[(AgI)m·n I－·(n-x) K＋]x -·x K＋ 若AgNO3过量，AgI胶核优先吸附与其组成类 似的离子Ag+而形成负溶胶，胶团结构为
掌握溶胶的制备和性质 掌握溶胶相对稳定性因素、胶团结构、电动电位和 聚沉 熟悉高分子溶液和凝胶 熟悉表面活性剂和胶束 了解乳状液和微乳液及其应用
1
第一节 胶体——高度分散系统
胶体化学是研究广义的胶体分散系的物理化学 性质的一门科学。
药物制备、使用和保管过程中应用到大量胶体 方面的知识。
从胶体观点而言，整个人体就是一个典型的胶体系 统，人的皮肤、肌肉、血液和毛发等都是胶体系统。
非均相、不稳定 系统、易聚沉或 分层
泥浆、乳
汁等
4
第二节 溶胶
分散相粒子：一定量原子、离子或分子组成的集合体 特点：多相系统，高度分散，热力学不稳定系统 根据分散介质分类：液溶胶、气溶胶和固溶胶
5
一、溶胶的制备
➢ 用物理破碎的方法使大颗粒物质分散成胶粒的 分散法 ➢用化学反应使分子或离子聚集成胶粒的凝聚法。
2
胶体和晶体不是不同的两类物质，而是物质的两 种不同的存在状态。
胶体是一种高度分散的系统
分散系: 把一种或几种物质分散在另一种物质中所形成 分散相(dispersed phase): 被分散的物质 分散介质(dispersing medium): 容纳分散相的连续介质
3
根据分散相粒子大小分类
分散相粒 子大小
10
1. 布朗运动
因为介质分子不断碰撞这些粒子，碰撞的合力不 断改变其运动方向和位置，成为无规则的运动
11
2. 扩散与沉降
在重力场中，胶粒受重力的作用 而要下沉，这一现象称为沉降 (sedimentation)
胶粒从分散密度大的区域向分散 密度小的区域迁移，这种现象称为 扩散(diffusion)
分散系类型 分散相粒子
性质
实例
＜1nm 溶液
胶 体 1～100nm 分 散 系
溶胶
高分子 溶液
＞100nm 粗分散系
小分子或离 子
胶粒
高分子 粗分散粒子
均分快相散、相稳 粒定子系扩统散、N液a等Cl水溶
多相、热力学不 稳定系统、有相 Fe(OH)3 对稳定性、分散 溶胶等 相粒子扩散较慢
均分慢相散、相稳 粒定子系扩统散、蛋液白等质溶
H S i O 3 - S i O 3 2 - + H +
16
-CCl-C-lCl-C l-Cl-（二）胶团结构
C lC l-
C l-
C l-
胶核 C l -
C l -
Cl-
FFeeOO++
FeOFeO C l-
FeO + C l -
F eO Fe+ +O++
F e O +[(Fe(OH)3]m
FeO + C l -
13
应用： 蛋白质、氨基酸和核酸等物质的分离和
鉴定方面有重要的应用。 例如在临床检验中，应用电泳法分离血
清中各种蛋白质，为疾病的诊断提供依据。
14
电渗
在外电场作用下，分散介质的定向移动现象称为电渗 (electroosmosis)
由电渗实验中分散介质的移动方向也可判断胶粒所 带电荷的性质
15
三、胶团结构
团结构示意图及胶团结构
的简式：
K+
{(AgI)m ·nI- ·(n-x)K+}x- ·xK+
+KK +K + K+
K+
K+
K +
I- I- I-I -I -
K+
I- I-I -I -
I-
I-
I-I
-
I
-
(A gI)m
K+
K+ K+
K+ K+
+ K ++KK
K+
I- I- I-I -I -
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用AgNO3和KI制备AgI 溶胶，AgNO3过量时， AgI胶团结构示意图及胶 团结构的简式：
例如： 将FeCl3溶液缓慢滴加到沸水中，反应为
FeCl3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3HCl 生成的许多Fe(OH)3分子凝聚在一起， 形成透明的红褐色溶胶
6
二、溶胶的性质
（一）溶胶的光学性质
在暗室或黑暗背景下，用一束强光照射在溶 胶上，从光束的垂直方向观察，可以清晰地看到 一条光带，称为丁铎尔现象(Tyndall effect)
F eO +++
C lC l-
吸附层
胶粒 胶团
FeOFeO C l-
FFeeFeOO++O+
C l-
扩散层
- l
FeFe+O+ O-l- -lC-llC l-C
F e F eFeFe + ++ O O+ O+OFeO
C l-
C l-
{[Fe(OH)3]m ·nFeO+ ·(n-x)Cl-}x+ ·xCl-
胶核
吸附层
胶粒
胶团
扩散层
17
{[Fe(OH)]m ·nFeO+ ·(n-x)Cl-}x+ ·xCl-
胶核
吸附层
胶粒
胶团
扩来自百度文库层
胶团结构中带电荷的部分： 吸附层、胶粒、扩散层
胶团结构中不带电荷的部分： 胶核 、胶团
胶体溶液亦不带电荷！
18
用AgNO3和KI制备AgI 溶胶，KI过量时，AgI胶 K+
沉降速率等于扩散速率，溶胶系 统处于沉降平衡
12
（三）溶胶的电学性质——电泳和电渗
用惰性电极在溶胶两端施加直流电场，可观察到胶 粒向某一电极方向运动。这种在电场作用下，带电粒 子在介质中的定向运动称为电泳(electrophoresis)
电泳实验说明溶胶粒子是带电的，由电泳的方向 可以判断胶粒所带电荷的性质
7
树林中的丁铎尔现象
左边是溶胶，右边不是溶胶
8
光通过颗粒直径略小于其 波长的物质时，发生散射
Tyndall效应实 际上已成为判别溶 胶与分子溶液的最 简便的方法。
9
（二）溶胶的动力学性质
溶胶粒子时刻处于无规则的运动状态，因而表现 出扩散、渗透、沉降等与溶胶粒子大小及形状等属 性相关的运动特性，称为动力学性质
（一）胶粒带电的原因
❖ 胶粒在形成过程中，胶核优先吸附与胶核中相同 的某种离子，使胶粒带电。
F e ( O H ) 3 + H C l F e O C l + 2 H 2 O
F e O C l F e O + + C l ❖ 胶核表面分子的解离使胶粒带电。
H 2 S i O 3 H S i O 3 - + H +
NO3NO3-
Ag+NO3 -
NO3-
NO3-
Ag+Ag+Ag+
(AgI)m
NOA3-g+Ag+
NO3NO3-
N -O3A+gAg+AgNAg3+O+-
NO3-
NO3-
{(AgI)m ·nAg+ ·(n-x)NO3-}x+ ·xNO3-
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例题
以KI和AgNO3制备AgI溶胶时，KI过量与AgNO3过 量的情况有何不同？
若KI过量，AgI胶核优先吸附与其组成类似 的离子I－而形成负溶胶，胶团结构为
[(AgI)m·n I－·(n-x) K＋]x -·x K＋ 若AgNO3过量，AgI胶核优先吸附与其组成类 似的离子Ag+而形成负溶胶，胶团结构为