胶体化学总结
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题型名词解释 10-15个填空题20-30个简答题6-8个计算题5-6个以下内容仅供参考
1.相:体系中物理化学性质完全相同的均匀部分
2.界面:相与相的交界面
3.表面:一相为气相的界面为表面
4.比表面:单位体积或重量的物质所具有表面积的总和
5.胶体化学:是研究胶体体系的科学,是物理化学的重要的分支,随着胶体化学的发展已成为一门独立学科
6.表面化学:研究发生表面或界面上的一切物理和化学现象的一门学科
7.胶体体系:分散相粒子半径在1-100nm的体系
特点:1)分散度:1~100nm 2)多分散体系 3)热力学不稳定性
8.制备胶体的一般条件:a分散相在介质中溶解度必须极小(必要条件) b稳定剂存在
9.胶体制备方法:1)分解法:机械分散法、电分解法、超声波法、胶溶法;
2)凝聚法:物理方法、化学方法(还原法、水解法、氧化法、复分解法)
10.凝聚法原理(填空)p9
11.溶胶的净化:溶胶中的粗粒子,可以通过过滤,沉降、离心或超滤的办法将其除去:过多的电解质,必须用渗析、
电渗析、超过虑或渗透和反渗透的办法除去
12.单分散溶胶:指在特定条件下制取的胶粒尺寸、形状和组成皆相同的溶胶
13.单分散溶胶的爆发式成核理论:欲制备单分散溶胶,必须控制溶质的过饱和程度,使之略高于成核浓度,于是在
短的时间内形成全部晶核,称为爆发式成核
14.扩散:由于分子热运动和布朗运动,有浓度梯度存在下,观察到胶粒从高浓度到低浓度的定向迁移现象
15.布朗运动:悬浮在液体或气体中的粒子处于连续的、不规则的运动之中
扩散是布朗运动的宏观表现,而布朗运动是扩散的微观形式
16.测定扩散系数D的常用方法:孔片法、自由交界法、光子相关谱法
17.丁道尔效应:以一束强烈的光线射入溶胶后,在入射光的垂直方向可以看到一道明亮的光带(是判断溶胶与分子
溶液最简便的方法)
本质:光本质是电磁波。当光波作用到介质中小于光波波长的粒子上时,粒子中的电子被迫振动,成为二次波源,向各个方向发射电磁波,这就是散射光散。也就是我们所观察到的散射光
18.Rayleigh散射定律:1)散射光强度I与入射光波长的4次方反比。
2)散射光强度I与单位体积中的质点数c成正比。
3)散射光强度I与粒子体积v的平方成正比。
4)粒子的折射率与周围介质的折射率相差越大,粒子的散射光越强(简答,做必要说明)19.与Beer定律区别:Rayleigh散射定律,对于粒子半径在47nm以下的溶胶,导出了散射光强度和入射光强度之间
的关系;Beer透过定律,描述透过光和入射光强度的关系
20.超显微镜原理:以普通显微镜为基础,采用特殊物镜(聚光器),光纤不直接进物镜,侧面照射胶粒,使粒子发生
散射,强的光信号纳米级粒子可见
特点:1)分辨率高 5~150nm 2)观察胶粒发出的散射光,不是胶粒本身
分类:狭缝式、心形聚光器
应用:1)可以测定球状胶粒的平均半径 2)间接推测胶粒的形状和不对称性
3)判断粒子分散均匀的程度 4)观察胶粒的布朗运动、电泳、沉降和凝聚等现象
21.胶体电动现象:因电而动(胶粒移动—电泳介质移动—电渗)
因动而电(介质移动—流动电位胶粒移动—沉降电位)
22.电泳:在外电场的作用下带电粒子在介质中定向迁移的现象
23.电渗析:在外加电场作用下,带电的介质通过多孔膜或毛细管作定向移动,这种现象称为电渗析
24.流动电势:含有离子的液体在外力的作用下,流经多孔塞或毛细管时会产生电势差。这种因带电介质流动而产生
的电势称为流动电势
25.沉降电势:在重力场的作用下,带电的分散相粒子,在分散介质中迅速沉降时,使底层与表面层的粒子浓度悬殊,
从而产生电势差,这就是沉降电势
26.质点表面电荷的来源:a电离 b离子吸附 c晶格取代 d非水介质中质点带电的原因
27.胶团结构胶核:组成胶粒核心部分的固态微粒胶粒:胶核与吸附层组成的胶粒
胶团:胶粒与扩散层的反离子组成了胶团溶胶:胶团分散于液体介质便成了溶胶
28.扩散双电层模型(两个电位:表面电位、流动电位)p57
表面电位(热力学电位):粒子表面到均匀液相总的电位差
流动电势(电动电势):滑动面处与溶液内部的电势差值
29.Stern模型 p58图3-24
三个电位 1)表面电位
2)Stern电位:Stern面与溶液内部的电位差(大小与特性吸附离子的电性与数量有关)
3)流动电势
30.电位计算 p61(电泳淌度记住球形粒子和棒形粒子的结果)
31.流体分类(具体图及特点牛顿流体、塑性流体、假塑性流体,只记这三个)p67 图3-33
牛顿流体1)直线,粘度不变 2)过原点,有力就产生流动
塑性流体1)曲线不过原点在纵轴有一截距 2)在低剪切速率为曲线 3)在中高剪切速率为直线
假塑性流体1)过原点,一触即动,无网状结构
2)曲线无直线段,横坐标增大,体系中不规则状态的粒子沿流动方向流动,变形
32.溶胶的稳定性表征:1)热力学上为不稳定体系 2)动力学上的稳定体系 3)聚集稳定性
研究胶体的稳定性,主要以聚集稳定性为主
33.DLVO原理:在胶团的双电层理论基础上,前苏联学者和荷兰学者提出了有关胶体稳定性的理论,简称DLVO理论。
认为:溶胶在一定条件下是稳定存在还是聚沉,取决于粒子间的相互吸引力和静电斥力。若斥力大于吸引力则溶胶稳定,反之则不稳定。
要点1)胶粒存在斥力(静电斥力、分子渗透力、离子渗透力)、引力(范德华力)
2)系统的总位能 E=Ea+Er,是x的函数,决定稳定性
3)电解质的加入,影响斥力位能,c变化改变溶胶的稳定性
4)溶剂化作用—聚结稳定性,水化膜斥力—聚沉的机械能力
5)布朗运动,克服重力场的动力学稳定性
34.胶粒间总相互作用能(图,并且配上具体分析)p77 图3-47
分析:1)距离较远时,离子场未重叠,引力起作用,总位能为负
2)距离变近,离子场重叠,斥力起作用,总位能为正(一定距离时,总位能最大,达峰值Emax,越过此峰值,Ef降)
3)距离再拉近,Eh激增,起主导作用,总位能为负
4)再接近,Er激增,说明不能无限接近(不能重合)
35.聚沉值:使一定量溶胶在一定时间内完成聚沉所需电解质的最小浓度,离子价数越少,其聚沉值越大
36.聚沉能力:是聚沉值的倒数,聚沉值越大的电解质,聚沉能力越小;反之聚沉值越小的电解质,其聚沉能力越强
37.敏化作用:当加入大分子物质量少时,憎液溶胶胶粒粘附于大分子上,大分子起一定的桥梁作用,把胶粒联系在
一起,使之更容易聚沉
38.金值概念:当憎液溶胶中加入足量大分子溶液后,大分子吸附在胶粒周围起保护溶胶作用。用“金值”作为大分
子保护金溶胶能力的量度,金值小,保护能力强
39.比表面:通常用来表示物质分散程度,有两种常用的表示方法:一种是单位质量的固体所具有的表面积,另一种
是单位体积固体具有的表面积
40.净吸力:相界面上的分子受到一个垂直于液体表面、指向液体内部的“合吸力”,常称为净吸力
41.表面自由能:相界面上的分子因受到液相内部和气相分子力的不均衡而使相界面上的分子有向液体内部运移趋势