胶体分散体系稳定性
胶体稳定性名词解释
胶体稳定性名词解释胶体稳定性（胶体稳定性）指胶体不能聚集，形成较大颗粒，呈现为不均一的分散体系。
胶体不仅能在液态和固态之间转变，而且还能从液态转变为气态。
这就是说胶体具有“触变性”和“不稳定性”，即当它与其他物质接触时，如果发生化学作用或物理作用，都会失去稳定性。
只有当改变其外部条件（如温度、 pH值、离子强度、溶剂等）后才恢复其稳定性。
这种因外界条件变化引起的不稳定称为“触变性”，又称“水化作用”；若胶粒间发生碰撞，使其失去稳定性，则称为“动力稳定性”或“凝聚稳定性”。
电镜下可以看到，蛋白质溶液表面存在着空间网状结构，其中许多氢键的线性排列有利于保持胶粒的稳定。
正是由于这些疏水基团在蛋白质溶液表面，以及在蛋白质溶液与周围环境之间，建立了牢固的氢键，所以蛋白质溶液稳定地悬浮在水中。
由此可见，对蛋白质溶液稳定性影响最大的因素是蛋白质溶液中蛋白质的分子量，一般来讲蛋白质分子量越大，其溶液的稳定性也就越差。
大分子蛋白质胶体一般不能单独存在，必须溶解于某种溶剂，才能稳定地存在于溶液中。
由于大多数胶体溶液并不稳定，因此各种蛋白质都应该能够溶解在水中，或者能被水抽提出来，否则不能稳定地保存于溶液中。
如果蛋白质溶液的稳定性受到破坏，那么胶体在形成后很快就会出现不均匀性，导致物质间发生聚沉作用。
相互间反应而产生沉淀，胶体的稳定性也就遭到破坏，所以测定蛋白质的分子量就显得尤为重要。
生物相容性：通常包括无毒、无刺激性和无过敏反应三项内容。
如果不满足这些条件，则蛋白质胶体对人体是有害的。
例如链霉素的热稳定性不好，易受光照破坏，就是因为其含有杂链结构，它对人体有毒害作用。
这是一个专业问题，你应该问问研究生物胶体稳定性的教授，或查阅相关资料。
胶体的稳定性是指溶液中的胶体粒子，在外加的机械力或热、光、电等条件改变时，其在溶液中的存在状态或分布的规律不被破坏的特性。
胶体的稳定性主要决定于它的溶解性和粘度。
在一定条件下，胶粒带同号电荷，它们之间的排斥力远大于吸引力，这样就能保持胶粒稳定。
胶体化学第5章胶体的稳定性
体的移动速度来计算电渗和电动现象，从而判断胶体的稳定性。
02 03
沉降法
沉降法是通过测量胶体在重力场中的沉降速度来判断其稳定性。如果沉 降速度很快，说明胶体的稳定性较差；如果沉降速度很慢，说明胶体的 稳定性较好。
光学法
光学法是通过观察胶体在光学显微镜下的形态来判断其稳定性。如果观 察到明显的聚沉现象，说明胶体的稳定性较差；如果没有观察到明显的 聚沉现象，说明胶体的稳定性较好。
反絮凝
是指通过某些措施使已经 絮凝的胶体重新分散成小 聚集体的过程。
04 胶体的应用
胶体在化学工业中的应用
胶体在化学工业中有着广泛的应用， 如涂料、颜料、粘合剂、印染等。胶 体作为分散相，能够提高产品的性能 和稳定性，改善产品的外观和手感。
胶体在化学工业中还可以用于制备功 能性材料，如光敏材料、电绝缘材料 ห้องสมุดไป่ตู้磁性材料等，以满足不同领域的需 求。
A
B
C
D
电子信息领域
利用胶体化学制备高性能的电子材料和器 件，推动电子信息技术的进步和发展。
能源与催化领域
利用胶体化学制备高效催化剂和燃料添加 剂，提高能源利用效率和减少环境污染。
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分散剂的作用
分散剂可以降低胶体粒子 之间的相互作用力，使胶 体粒子在介质中均匀分散。
分散剂的种类
常用的分散剂包括表面活 性剂、高分子物质等。
胶体的絮凝与反絮凝
胶体的絮凝
是指在某些条件下，胶体 粒子通过相互作用形成较 大聚集体的现象。
絮凝的条件
电解质、高分子物质、温 度变化等都可能引起胶体 的絮凝。
根据分散相粒子的大小，胶体可 分为粗分散体系、溶胶、高分子 溶液和缔合胶体等。
关于胶体稳定性问题的疑难解析
关于胶体稳定性问题的疑难解析胶体稳定性问题是高中化学胶体部分的重要内容。
课程标准要求学生从分类的角度认识胶体分散系，了解胶体这种常见的分散系的本质特点和基本性质。
而胶体稳定性是胶体分散系的重要性质之一，对于学生理解胶体分散系和胶体其他性质具有重要作用。
学业水平测试也要求学生识记并理解胶体的稳定性。
随着胶体化学的发展，人类对胶体稳定性的本质和原因的认识不断完善，教师理应把握胶体发展现状，明确胶体稳定性有关内容，正确引导学生认识胶体及其稳定性，以免造成学生的一些认识误区，不利于中学化学与大学化学之间的衔接。
通过分析目前“胶体”教学中涉及胶体稳定性的有关问题发现，很多教师和学生对胶体稳定性的了解并不深入和全面，尤其在胶体稳定性的探讨范围、胶体稳定存在的原因、稳定胶体制备等问题上存在错误认识。
因此，有必要结合相关文献和专业参考书，对上述问题作一些解读和澄清，以期为中学化学教学提供参考。
1胶体稳定性探讨范围的界定胶体又称胶状分散体，是一种均匀的混合物，分散质粒子直径介于粗分散系和溶液之間，即介观范围的一类分散体系，是一种高度分散的多相不均匀体系。
其种类有很多，而中学和大学化学中涉及的所谓“胶体”其实只是由难溶无机盐粒子构成的胶体，其中粒子以介观尺度分散在溶剂中且具有相界面，这是一种处于热力学不稳定、动力学稳定的体系。
而其他胶体体系即使其中粒子尺寸在介观范围也不在讨论范围内。
其他胶体体系主要有：（1）高分子溶液：尽管粒子尺度在介观范围，但那是无相界面的真正的溶液，处于热力学稳定的体系；（2）其他热力学稳定的、有相界面的胶体体系，如加表面活性剂的缔合胶体。
这种难溶盐胶体体系，热力学上由于粒子之间巨大的界能，具有相互聚结以减小界能，表现为不稳定；动力学上粒子发生布朗运动，表现为稳定，这两种表现使得胶体具有介稳性的特点，容易受外界条件的干扰发生聚沉。
2胶体稳定性表现的解释人教版化学1中，对胶体的稳定性存在如是描述：“同一种胶体微粒带相同的电荷，相互排斥，不易聚集，因此是比较稳定的分散系，可以长时间保存”，从静电斥力的角度来解释胶体稳定性。
第七讲、 胶体分散体系的稳定性
(2)
值的影响。
值越大，则v值越大，位垒高度越大， 胶体的稳定性越好；
所以电解质的加入会导致体系总位能发生很大的变化， 适当调整可以得到相对稳定的胶体。
胶粒之间的位能V可以用其斥力位能和吸力位能之和来 表示，即
V＝VR十VAFra bibliotek从上面的讨论可见，体系总的位能由斥力位能和吸力位能来确定，它 们除了受粒子大小、形状以及粒子间距离的影响以外，还受常数A，粒子表 面电位以及电解质的浓度n的影响，现分别讨论如下:
(3)电解质浓度的影响.
2．聚沉浓度的理论计算
(1)、Schulze-Hardy规则
在其他参数不变的情况下，含有一、二、三价反号离子的电解质， 其聚沉浓度比为：
Schulze-Hardy规则的理论推导
根据DLVO理论，位垒的高度是决定胶体是否发生聚沉的主要因素。
发生聚沉的位垒高度等于零。
5．2 吸附高聚物对胶体的稳定——空间稳定理 论
分子之间的范德华吸力位能VA分别由Keeson 力,Debye力和London力所产生的位能构成。
两个相同分子间的范德华吸为位能
“长程范德华力”
短程范德华力
1．两平面粒子的范德华吸力位能
2．两球形粒子的范德华吸力位能
3．分散介质对吸力位能的影响
混合前体系的范德华吸力位能VA
混合后体系的范德华吸力位能VA
表面化学第七章
第七章多相分散体系的稳定性一种物质以极微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。
当分散质点为原子，分子大小时，分散体系即为真溶液，体系中不存在相界面，且是热力学稳定体系。
当分散质点为胶体颗粒大小(1~100nm)时，分散体系称为胶体分散体系，简称胶体。
胶体中存在相界面，是热力学不稳定体系。
高分子化合物溶液其分散相质点具有胶体颗粒大小，并因此具有一些胶体溶液的性质如扩散慢，不能透过半透膜等，所以也被称为胶体。
但高分子溶液本质上却是真溶液，即是均相、热力学稳定体系，与热力学不稳定的胶体分散体系在性质上又有很大的不同。
为区别这两种胶体分散体系，称前者为憎液胶体，而称后者为亲液胶体。
在憎液胶体中，被分散的物质称为分散相，另一相则称为连续相或分散介质。
多相分散体系系指体系中存在相界面的分散体系。
它包括上述所提到的憎液胶体和分散质点更大(约几百nm)的粗分散体系。
这类体系在日常生活和许多工业过程中常常可见，如牛奶，豆浆，化妆品，血液，油漆，油墨，涂料，各种乳液，泡沫，烟雾，污水等，并涉及到分析化学，物理化学，生物化学和分子生物学，化学化工，环境科学，材料科学，石油科学等学科以及医药，农药，食品，日用化工等多个行业。
在多数情况下，这类体系并不涉及化学反应。
由于存在巨大的相界面，这类体系是热力学不稳定体系。
分散相质点总是趋向于变粗。
另一方面，在适当条件下，分散相质点可以在相当长时间内保持均匀分布，即保持热力学上的“动态稳定”。
通常所称的多相分散体系的“稳定性”就是指这种动力学意义上的相对稳定。
在一些场合，需要设法提高这种稳定性，而在另一些场合，则需要降低或破坏这种稳定性，如破乳，消泡，水的纯化等。
因此对这类体系，主要讨论的是其稳定性，涉及到的理论主要是界面化学。
根据分散相和分散介质的物态，多相分散体系可以有液/液，气/液，固/液，液/固，气/固，固/固以及液/气，固/气等分散体系。
由于本书局限于讨论溶液界面化学，因此本章将只讨论涉及分散介质为液体的前三种分散体系。
胶体稳定存在水中的原因
胶体稳定存在水中的原因
胶体是指由微小颗粒（直径一般在1-100纳米之间）悬浮于溶剂中的物质。
在水中，胶体的稳定存在主要是由于两种机制：静电稳定和物理稳定。
一、静电稳定
静电稳定是指胶体颗粒表面带有电荷，在水中形成一个电双层。
水分子亲水性很强，容易与带电颗粒表面相互作用，形成一个带电层，这个带电层内的离子浓度比周围水相比较高。
在这个带电层外面，离子浓度逐渐变小，直到与周围水的离子浓度相等。
这种电双层阻止同类电荷的颗粒之间相互靠近，从而形成了一个稳定的胶体分散体系。
二、物理稳定
物理稳定是指胶体颗粒之间有相互作用力，使得它们不会彼此合并而形成大块。
这种作用力有两种：范德华力和毛细作用力。
范德华力是指分子之间的吸引力，它使得胶体颗粒之间的距离保持在一定的范围内，从而避免了彼此间的相互吸附。
毛细作用力是指胶体颗粒表面有一个液体薄膜，这个薄膜会使得颗粒间产生毛细压力，从而抵消胶体颗粒之间的引力，使得它们不会彼此合并。
综上所述，胶体在水中的稳定存在是由静电稳定和物理稳定两种机制共同作用的结果。
这种稳定性使得胶体在生产、医药、研究等领域有着广泛的应用。
讲-第章-胶体的稳定性
(ii) 脱水效应—高聚物分子由于亲水，其水化作用较胶粒 水化作用强(憎水)，从而高聚物的加入夺去胶粒的水化外壳 的保护作用。
(iii) 电中和效应—离子型高聚物的加入吸附在带电的胶 粒上而中和胶粒表面电荷。
2. 空间稳定理论（ steric stabilization）
向溶胶中加入高聚物或非离子表面活性剂，虽降低了电势， 但却显著地提高了溶胶系统的稳定性，这是用DLVO理论所解 释不了的。这种结果可用空间稳定理论加以解释。空间稳定理 论认为这是由于溶胶粒子表面吸附了高聚物，吸附的高聚物层 引起系统的G >0.
可见，聚沉能力是聚沉值的倒数，即聚沉值愈小，该电解 质的聚沉能力就愈大；反之，聚沉值越小的电解质，其聚沉能 力越强。
（1）电解质中与胶粒所带电荷相反的离子是其主要聚沉作用 的离子，并且离子价数越高，电解质的聚沉能力越大。
对某一给定溶胶，一、二、三价反离子聚沉值的比例大约是：
100 :1.6 : 0.14
当x缩小，先出现一 极小值F，则发生粒子的
Born排斥 {U}
聚集称为絮凝（可逆的）。
UR ∝exp{-x} —德拜参量
Umax
当x再缩小，则出现 极大值Umax。只有两胶 粒通过热运动积聚的动 能超过15kT时才有可能
超过此能量值，进而出 现极小值C，在此处发
生粒子间的聚沉（不可 逆）。
势垒
exp( Ze0 ) 1
2kT
exp( Ze0 ) 1
2kT
B：常数； ：介电常数；Z：分散离子价数 ； ：复合比 (complex ration) ; kB :波尔滋曼常数
第5章 胶体分散体系的稳定与聚沉
第5章 胶体分散体系的稳定与聚沉
5-2 空间稳定理论 3 空间斥力位能 VRS 的构成
VRS VRe VRE VRO VRH
第5章 胶体分散体系的稳定与聚沉
第5章 胶体分散体系的稳定与聚沉
讨论： 电解质和高聚物都可以引起溶胶的聚沉，分 别说明它们引起聚沉的原因。
(1) 压缩扩散层 （2）吸附聚沉
电解质引起聚沉的原因:
高聚物引起聚沉的原因：
(1) 搭桥效应 (2) 脱水效应 (3) 电中和效应
（2）影响位能的因素 A值的影响 当κ、ψ0不变时： A↑，吸力位能↑，势垒↓
（2）影响位能的因素 Ψ0值的影响 ψ0↑，斥力位能↑，势垒↑
（2）影响位能的因素 电解质浓度的影响 n0↑，势垒↑ 通过κ影响： n0↑， κ↑， 势垒↓ 有一最佳稳定值
第5章 胶体分散体系的稳定与聚沉
(3)聚沉理论 1900年舒尔兹一哈迪（Schulze-Hardy） 发现： 电解质中的反号离子才影响分散体系的稳定 性。
第5章 胶体分散体系的稳定与聚沉
5-3 空缺稳定理论 1 高聚物对胶体的稳定可分为哪两种类型? “空间稳定”和“空位稳定” 2 什么是负吸附？空位层？ 3 空位稳定的吸力效应和斥力效应 吸力效应如何产生？ 浓度差 渗透压 吸力 斥力效应如何产生？ 分离过程 非自发过程 吉布斯函数增 大 斥力位能
第5章 胶体分散体系的稳定与聚沉
第5章 胶体分散体系的稳定与聚沉
1 胶粒双电层重叠时的静电斥力 斥力位能UR （1）两平面粒子双电层重叠时的斥力位能
第5章 胶体分散体系的稳定与聚沉
加热使胶体聚沉的原因
加热使胶体聚沉的原因胶体是由固体颗粒或液滴悬浮在液体介质中形成的一种分散体系。
胶体中的颗粒或液滴具有较小的尺寸，在纳米至微米级别，因此对重力有较弱的响应。
然而，当胶体受到加热时，它的稳定性可能会受到影响，导致胶体聚沉的现象发生。
胶体的稳定性是指胶体分散体系中颗粒或液滴保持分散状态的能力。
胶体稳定性的破坏可以导致胶体聚集和沉积，从而破坏了胶体的均匀性和稳定性。
加热作为一种外部因素，可以通过影响胶体的物理和化学特性，引发胶体聚沉的过程。
加热可以改变胶体中颗粒或液滴的表面电荷。
在胶体分散体系中，颗粒或液滴表面带有电荷，这种电荷可以阻止它们之间的相互吸引和聚集。
然而，当胶体受到加热时，温度的升高会增加颗粒或液滴的动力学能量，导致表面电荷的减弱。
当表面电荷减弱到一定程度时，颗粒或液滴之间的相互吸引力会超过其离散力，从而促使胶体的聚集和沉积。
加热也可以改变胶体中分散介质的性质。
胶体分散介质的性质，如粘度、密度和表面张力，可以影响胶体的稳定性。
当胶体受到加热时，分散介质的性质可能会发生变化，从而导致胶体的聚集和沉积。
例如，加热可以降低分散介质的粘度，使颗粒或液滴之间的运动更加自由，增加它们相互碰撞的概率，从而促进胶体的聚集和沉积。
此外，加热还可以改变分散介质的密度和表面张力，进一步影响胶体的稳定性。
加热还可以引起胶体中分散相的相变。
当胶体中的分散相经历相变时，它的物理性质会发生显著变化，从而影响胶体的稳定性。
例如，当胶体中的液滴受热变为气体时，液滴会变得更轻，从而失去其被液体分散的能力，导致胶体的聚集和沉积。
此外，当胶体中的固体颗粒受热时，它们可能发生熔化或烧结，从而改变颗粒的形状和大小，进一步影响胶体的稳定性。
总结起来，加热可以通过改变胶体中颗粒或液滴的表面电荷、改变分散介质的性质以及引起分散相的相变，从而破坏胶体的稳定性，导致胶体聚沉的现象发生。
这种现象在许多领域中都具有重要的应用价值，例如在化学工业中用于分离和纯化胶体物质，以及在环境科学中用于处理胶体污染物。
第五章 胶体的稳定性(精心制作)
高分子的絮凝作用和保护作用
2020/4/5
5.2 高分子化合物的絮凝作用
据研究分析，最佳值大约为固体 粒子表面吸附高分子化合物达到饱 和时的一半吸附量。因为这时高分 子在固体粒子上架桥的给予最大。
2020/4/5
用聚丙烯酰胺 絮凝3 ~ 5目硅胶悬浮体
5.2 高分子化合物的絮凝作用
3 絮凝剂的分子量 絮凝剂的分子质量越大则架桥能力越强，絮凝效率也越高。 絮凝剂
价数的六次方成反比。即：
M
:M
2
: M 3
100 :1.6 : 0.3
1
6
:
1
6
:
1
6
1 2 3
上式括号中的分母就相当于反离子的价数，这个规则称为
Schulze-Hardy规则。
2020/4/5
5.1 电解质的聚沉作用
一价离子的聚沉值：25～150mmol/L之间 二价离子的聚沉值：0.5～2mmol/L之间 三价离子的聚沉值：0.01～0.1mmol/L之间
与胶粒所带电荷相同的离子称为同号离子，一般来说他们对胶 体有一定的稳定作用，特别是高价离子或有机离子，在胶粒表面 特性吸附后可降低反离子的聚沉作用。
2020/4/5
5.1 电解质的聚沉作用
4 不规则聚沉
有时少量的电解质使溶胶聚沉，电解质浓度高时沉淀又重新分散成 溶胶，并使胶粒所带电荷符号改变，浓度再高时，又使溶胶再次聚沉。 这种现象称为不规则聚沉。此时，电解质的浓度已经很高，再增加电 解质也不能使沉淀再分散。多发生在高价反离子或有机反离子为聚沉 剂的情况。
作用物质
电解质
高分子
沉淀特点 缓慢、颗粒紧密 迅速、沉淀疏松、过滤快、絮凝剂用
胶体的稳定性名词解释
胶体的稳定性名词解释胶体的稳定性胶体是分散系的一类。
它在一定条件下能长期存在而不沉淀、不分层、保持其原有状态，这个性质称为胶体的稳定性。
溶液中胶粒所带电荷与溶液中离子所带电荷相反，整个胶体带同种电荷，因此胶粒本身所带电荷等于整个胶体所带的电荷，整个胶体即为正电荷，如果胶粒带有异种电荷时，胶体就不稳定。
常见的胶体如蛋白质、淀粉、乳浊液等。
稳定性和胶体的分散质有关，也与胶体粒子的大小和形状有关，越小的胶粒，稳定性越高。
胶体粒子的稳定性不仅受到它本身结构的影响，而且还受到外界环境条件变化的影响。
胶体的稳定性的强弱可以用粘度来衡量。
测定方法： 1）毛细管法：将样品放入管内并使之充满液体，然后再逐滴加入毛细管中，当悬浮液呈现浑浊时，继续加入毛细管，直至出现明显的颜色分层时，则该悬浮液的浓度最大； 2）薄膜覆盖法：将试样制成平板，将一张薄膜覆盖在平板上，用另一张薄膜盖在上面，使二者连成一个封闭体系。
待封闭体系自行凝固，静置片刻后取下，观察到有无色分层。
这两种方法都需要仪器设备。
乳浊液的聚沉或絮凝乳浊液是由许多小液滴所组成的。
它们的大小通常是几十微米至几百微米，有时还会超过一千微米。
由于其表面积大，对电解质有很强的吸附力，因而不易沉降。
胶体的聚沉或絮凝作用，就是利用胶体粒子大小的差别。
当颗粒小于100nm时，它们的直径大约在几百纳米左右。
当颗粒大于100nm 时，直径往往大于1000nm。
当粒子表面被电解质所包围，即具有胶粒电性时，这些微粒对电解质起了反吸附作用，使胶体脱稳。
当粒子所带的电荷与电解质所带的电荷相反，胶体也会从溶液中析出。
盐析、晶种法、分子筛和硅胶分子筛等都是可用的方法。
加入电解质的目的，就是使溶液中的电解质聚集，形成均匀分散的胶粒，然后经过聚沉或絮凝过程将胶粒沉淀，分离出来。
除了利用胶体粒子的聚沉或絮凝作用外，电泳、静电沉淀、阳极溶出、磁性分离、选择性沉淀、离子交换以及透析等，也都可以应用。
高分子溶液的粘度由于高分子溶液粘度较大，沉降速度较慢，若不加入某种物质，可使高分子溶液稳定在某一低的高度，在这个位置上，不论搅拌或加入什么物质，高分子溶液的粘度不再发生显著变化，这种现象叫做高分子溶液的稳定性。
胶体的稳定性
胶体的稳定性
答案：
胶体（Colloid）又称胶状分散体，是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系[1]。
胶体不一定都是胶状物，也不一定是液体，常见的胶体有有色玻璃、果冻、鸡蛋清、血液等。
介稳性：
胶体的稳定性介于溶液和浊液之间，在一定条件下能稳定存在，属于介稳体系。
胶体具有介稳性的两个原因：
原因一：胶体粒子可以通过吸附而带有电荷，同种胶粒带同种电荷，而同种电荷会相互排斥（要使胶体聚沉，就要克服排斥力，消除胶粒所带电荷）。
原因二：胶体粒子在不停地做布朗运动，与重力作用相同时便形成沉降平衡的状态。
结构：
根据法扬斯规则（能与晶体的组成离子形成不溶物的离子将优先被吸附.优先吸附具有相同成分的离子），胶体粒子是胶粒，胶粒与扩散层在一起组成了胶团，而胶粒又包括胶核与吸附层。
第4讲 胶体的稳定性
四、高分子的稳定和絮凝作用
所以，总势能E＝ER + EA + ERS
起聚沉作用的主要是反离子，反离子的价数越高，聚沉 效率也越高。对于给定溶胶来说，聚沉值与反离子的价数的
六次方成反比。即1/16∶1/26∶1/36或1∶0.016∶0.0013。
二、聚沉作用（coagulation）
相同价数的反离子聚沉值虽然相近，但也有差距
其顺序为：
Li＋＞Na＋＞K＋＞NH4＋＞Rb＋＞Cs＋ Mg2＋＞Ca2＋＞Sr2＋＞Ba2＋ SCN－＞I－＞NO3－＞Br－＞Cl－＞F－＞1/2SO42－
CCCC 常数
3 (kT)5 0 4
A2 Z 6
三、DLVO理论
该式表明，临界聚沉浓度与离子价数的六次方成
反比，这与Schulze-Hardy经验规则相符，证明了DLVO 理论的合理性。 对带电胶体质点的稳定性，DLVO理论是相当成功 的，但对有些现象，DLVO理论是无能为力的，如某些 高分子和表面活性剂稳定胶体的现象。 此外，另一个要考虑的因素是溶剂化层的影响。
斥力势能而使 energy） E 值，称为势垒。 急剧上升，又 而E逐渐增大变为正值。 形成一个极小值（第一极小 值）。
势能作用曲线
三、DLVO理论
势能的大小是胶体能否稳定的关键，粒子要发生聚沉，必
须越过这一势垒才能进一步靠近。如果势垒很小或不存在，粒 子的热运动完全可以克服它而发生聚沉，从而呈现聚结不稳定 性。如果势垒足够大，粒子的热运动无法克服它，则胶体保持 相对稳定，即表现出聚结稳定性。一般势垒高度超过15RT时就
exp( Ze 0 / 2kT) 1 0 exp( Ze 0 / 2kT) 1
胶体分散体系的粒径范围
胶体分散体系的粒径范围摘要：一、胶体分散体系的定义与特点二、胶体分散体系的粒径范围三、胶体分散体系的分类四、胶体分散体系的应用正文：一、胶体分散体系的定义与特点胶体分散体系是一种由两种不同状态的物质组成的均匀混合物，其中一种物质以微小的粒子或液滴的形式存在，另一种物质则作为连续相。
胶体分散体系具有以下特点：1.粒径范围：胶体分散体系的粒径范围在1 纳米至100 纳米之间。
2.分散质：胶体分散体系中的分散质是由微小的粒子或液滴组成。
3.连续相：胶体分散体系中的连续相可以是液体、气体或固体。
4.稳定性：胶体分散体系具有一定的稳定性，可以在一定条件下长时间保持均匀状态。
二、胶体分散体系的粒径范围胶体分散体系的粒径范围在1 纳米至100 纳米之间。
根据分散质粒子直径大小，可以将分散系划分为溶液（小于1 纳米）、胶体（1 纳米至100 纳米）和浊液（大于100 纳米）。
三、胶体分散体系的分类根据分散剂的类型，胶体分散体系可以分为以下几类：1.气溶胶：以气体作为分散剂的分散体系，其分散质可以是液态或固态（如烟、雾等）。
2.液溶胶：以液体作为分散剂的分散体系，其分散质可以是气态、液态或固态（如Fe(OH) 胶体）。
3.固溶胶：以固体作为分散剂的分散体系，其分散质可以是气态、液态或固态（如有色玻璃、烟水晶）。
四、胶体分散体系的应用胶体分散体系在许多领域都有广泛的应用，如水处理、医药、化妆品、食品等。
例如，胶体净水技术利用胶体粒子具有较大的表面积和吸附力，在水中吸附悬浮固体或毒素形成沉淀，从而达到净化水的目的。
总之，胶体分散体系是由两种不同状态的物质组成的均匀混合物，具有特定的粒径范围和稳定性。
根据分散剂的类型，胶体分散体系可以分为气溶胶、液溶胶和固溶胶。
药物制剂的胶体分散体系设计与优化
药物制剂的胶体分散体系设计与优化背景介绍药物制剂的胶体分散体系是指药物以胶体形态分散在适宜介质中的体系。
胶体分散体系的设计与优化对于药物的溶解性、生物利用度、稳定性和疗效具有重要影响。
本文将探讨药物制剂胶体分散体系的设计原则和方法，并介绍优化策略，以提高药物制剂的疗效和生产质量。
一、药物胶体分散体系的设计原则1. 选择合适的分散介质药物制剂胶体分散体系的分散介质应具备良好的溶解性、稳定性和生物相容性。
根据药物的特性选择适宜的溶剂、乳化剂或胶体保护剂，以实现药物的高效释放和维持良好的胶体稳定性。
2. 寻找合适的分散方法根据药物的物化特性，选择合适的分散方法，包括高压均质法、超声波法和胶体磨法等。
通过优化分散方法，可有效提高药物颗粒的分散度和均匀性，增加溶解度和生物利用度。
3. 控制粒径和分散度粒径和分散度是评价胶体分散体系质量的重要指标。
通过调整工艺参数，如搅拌速度、分散时间和温度等，可实现粒径的控制和分散度的改善。
同时，利用先进的仪器分析技术，如动态光散射仪和电子显微镜等，对药物颗粒的形态和尺寸进行准确测定。
二、药物胶体分散体系的优化策略1. 选择适宜的胶体保护剂胶体保护剂在胶体分散体系中承担着稳定胶体颗粒、防止颗粒聚集和沉降的重要作用。
通过选择适宜的胶体保护剂，如聚乙烯吡咯烷酮、明胶和磷脂等，可提高胶体分散体系的稳定性和药物的生物利用度。
2. 优化制剂工艺在药物制剂工艺中，控制溶剂添加顺序、搅拌速度和温度等工艺参数的优化是提高胶体分散体系质量的关键。
合理调整制剂工艺，可提高药物的溶解度和稳定性，降低制剂生产的成本和风险。
3. 胶体分散体系的稳定性评估通过稳定性评估来判断胶体分散体系在储存和使用过程中的稳定性。
常用的评估指标包括颗粒大小的变化、胶体分散体系的黏度、流变学特性和药物释放行为等。
通过系统且全面地评估，可以为进一步优化胶体分散体系提供理论依据。
结论药物制剂胶体分散体系的设计与优化是提高药物疗效和生产质量的关键一步。
第八章 胶体分散体系的稳定性
A212 = A11 + A22
2 A11 A22 ( A11 A22 ) 2
• 结论： （8－24） • ⑴ A212永远大于零。 • ⑵ 由于A11和A22处于相同的数量级大小范围内，则必然A212既小于A22 又小于A11。 • ⑶ 如果介质与分散相物质性质相近，即A11≈A22，那么A212≈0。 2 2 • ⑷ 由于 A212 A11 A22 ＝ A22 A11 A121 ，因此当分散相物质和分散
• 3．两非极性分子间吸引位能
L h
2 1 2 6 6 x x 01 02 L 3 1 2
• 色散力存在于一切物质分子之中，而且除极性很大的分子间力外， 色散力几乎就等于范式引力。 • 因此总的范式吸引位能为上述三项之和:
第八章
胶体分散体系 的稳定性
胶体分散体系的不稳定性表现在如下几个方面：
• 1、在多分散体系中，尺寸较大的颗粒由于受布朗运动影 响较小，在重力场中自然沉降，从而和分散体系分离； • 2、在胶体分散体系的放置过程中，体积小的粒子逐渐溶 解而大粒子逐渐长大，这是一种分散相的粗化过程； • 3、分散体系中，由于布朗运动，小颗粒互相碰撞并聚集 成更大的粒子，此过程称之为絮凝。 • 小粒子的相遇是布朗运动的结果，小粒子间能否聚集在一 起取决于粒子之间的相互吸引位能和排斥位能的大小。 • 吸引位能包括两方面： • 一是由于分子间引力即Van der Waals 力引起的粒子间的 吸引位能； • 二是带不同电荷的胶粒之间的静电引力位能。
﹡三、球形粒子间的排斥位能
• 将带电球切片成一系列半径为h，厚度为dh的圆环，如果两球全这么 分割便有了一系列的对应平面，这样就可以将平板间位能函数应用 到每组圆环中去，然后对整个半径积分就可得到两球间的排斥位能：
分散系及胶体的性质
气 溶 胶
晨雾
烟
白云
固 溶 胶
烟 水 晶
有 色 玻 璃
三、胶体的性质
（一）、稳定性
溶液：均一、稳定 胶体:均一、相对稳定（介稳体系) 浊液：不均一、不稳定
（二）、胶体微粒带电
直径：1nm ﹤ d﹤100nm 胶体微粒（简称：胶粒）具有吸附性，能吸附 带电粒子，使得多数胶粒都带有电荷。 相同胶体的胶粒带电性是பைடு நூலகம்同的。同种电荷相 互排斥，这是胶体维持稳定的主要因素。 注意：胶粒带电荷，但整个胶体是呈电中性的。
例
珍珠（包藏着水的碳酸钙） 有色玻璃、合金
二、液态分散系的分类
按分散系中分散质微粒直径的大小，又将其分 为三类： d﹤1nm 溶液
分散质微粒直径
1nm﹤d﹤100nm d﹥100nm
胶体 浊液
分散剂为液态，按分散质粒子大小划分
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质 大小 <1nm 1~100nm >100nm 分散质粒子结 构 分子、离子 小分子的集合 体或大分子
C
）
B.2mol/L NaOH溶液
C.2mol/L H2SO4溶液 D.2mol/L MgSO4溶液
4、在冶金厂和水泥厂常用高压电对气溶胶作用除去大量
烟尘,以减少对空气的污染,这种处理方法应用的原理是 （ A. 丁达尔效应 B. 电泳 C. 凝聚 D. 渗析
B
）
5.填写分离下列各组混合物所用的物理方法:
趁热打铁，练习一下吧！
1、下列不属于胶体的是( A、水银 C、有色玻璃 A、蒸发
A
)
B、烟、云、雾 D、淀粉溶液
D
2、鉴别胶体和溶液可以采取的方法是 (
B、从外观观察
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影响溶胶稳定性的因素 (1) 溶胶的动力稳定因素 (2) 胶粒带电的稳定作用 (3) 溶剂化的稳定作用
2
溶胶的稳定性和聚沉作用
• 溶胶的高分散性，强烈的布朗运动 扩散
4
8.1.1 胶体稳定性的DLVO理论
胶体质点间的作用力： 1) 范德华吸引力； 2) 双电层重叠排斥力（扩散层的重叠排斥）
胶体的稳定性取决于质点之间吸引作用与排 斥作用的相对大小。
5
DLVO 理论
前 苏 联 学 者 德 查 金 (Derjaguin) 和 朗 道 (Landau) (1941年)与荷兰学者维韦(Verwey)和 奥弗比克(Overbeek) (1948年)分别提出了带电 胶体粒子之间的相互吸引能与双电层排斥能的 计算方法，并据此对憎液胶体的稳定性进行了 定量处理，这就是关于胶体稳定性的DLVO理 论。
R
UA
A 12
R H0
R
H0：两球表面之间的最短距离； R ：胶粒半径； A ：哈梅克(Hamaker)常数 ——与组成质点的分子之间
的相互作用有关，因此是物质的特征常数。一般物质的
A值均在10-20J左右。
9
R
R
UA
A 12
R H0
UA ∝ 1/H0 H0↑， │UA│↓
——远程力
UA ∝ A A↑，│UA│↑
(b) 扩散层重叠, 平衡破坏, 产生渗透性斥力和静电斥力11
对球形粒子，电场斥力
R h
H dh
O1
O2 H0
UR
64Rn0
k
T
2 0Leabharlann 2exp H0
R : 粒子半径； n0 : 单位体积粒子数； H0 : 粒子之间的最近距离；κ-1: 扩散双电层厚度；
12
ze 0
其中， 0
溶胶的动力学稳定性，而不会很快沉降； • 溶胶的多相性，高表面能
有聚结长大以降低表面能的趋势 热力学不稳定性（聚结） 。 • 要使胶体稳定存在必须具有：较低的聚结稳定 性及较好的动力稳定性。
3
• 一旦质点聚结长大，Brown 运动 速度降低，动力学稳定性也随之 丧失。因此，胶体的聚结稳定性 一直是胶体化学研究中的一个重 要课题。
能垒愈高，稳定的时间愈长。 能垒高度为零时，系统极不稳定，只要粒 子相遇就要聚沉。
影响势垒的因素: (a) A的影响：当κ、ψ0不变时，A↑，势垒↓ (b)ψ0的影响：ψ0↑，势垒↑ (c)κ的影响：κ↓，势垒↑
相距(H)较远时：离子氛未重合，引力起作用
H↓ 势能到达第二最小值：可逆聚沉——能形成缔合 体，但由于质点相距较远，能量降低很少，很容 易拆散。
14
8.1.3 总的势能曲线
系统的总势能为斥力势能和引力势能的加和。
U UA UR
以总势能对距离作图， 即得总势能曲线
Umax为势垒
当粒子的动能大于势垒时方能聚沉
势垒的高低决定了胶体的稳定性
15
当颗粒动能较小时，不能越过能垒而相互 靠近；只有当动能很高时，方能越过能垒而聚 沉。这就很好地说明了溶胶是一种亚稳的系统。
分散介质与分散相性质越接近，哈梅克常数越小， 引力势能越小，体系越稳定。
10
8.1.2 双电层的排斥能
斥力势能是由于胶团间的排斥力引起的。
两胶团靠近使双电层部分重叠时，由于重叠部分 反离子浓度比未重叠区浓度大，反离子将向低浓度的 未重叠区扩散, 由此产生渗透性斥力；同时胶团之间 也产生静电斥力。
(a) 扩散层未重叠, 两胶团之 间不产生斥力
溶胶是高度分散的多相系统, 它拥有 巨大的比表面, 属于热力学不稳定系统。 但有些溶胶却能在相当长时间里稳定存在。
例如法拉弟制备的金溶胶静置数十年 才聚沉于管壁上. 憎液溶胶为什么能够相 对稳定地存在?
人们提出了多种理论进行解释, 如 DLVO理论, 空间稳定理论及空缺稳定理 论等。
1
8.1 溶胶的稳定性和聚沉作用
在溶胶中分散相微粒间存在的吸引力本质上仍 具有范德华吸引力的性质，但这种吸引力的作用范 围要比一般分子的大得多，故称其为远程范德华力。
分子之间的范德华引力作用，属短程力，其势 能大小与分子间距离的六次方成反比。
8
胶体质点可看作是大量分子的集合体。 胶粒之间的相互作用可看作是分子作用的加和。
若两个球形粒子体积相等， 则质点间的范德华吸引能：
习惯上，将第一极小处发生的聚结称为聚沉， 而将在第二极小处发生的叫做絮凝。
18
8.1.4 电解质对胶体稳定性的影响
舒尔茨-哈代（Schulze-Hardy）经验规则：
• 起聚沉作用的主要是反离子，且聚沉能力随离子价 的增加而显著增加。
• 聚沉能力与反离子价数的6次方成反比，而与同电子 的价数无关，一、二、三价反离子的聚沉值的比例 大致符合：
M1 : M2 : M3 (1)6 : (1)6 : (1)6 1: 64 : 729
6
DLVO 理论要点
(1) 在胶团之间，既存在着斥力势能，又存在着 引力势能
(2) 胶体系统的相对稳定或聚沉取决于斥力势能 和引力势能的相对大小
(3) 斥力势能、引力势能以及总势能都随粒子间 距离的变化而变化
(4) 加入电解质对引力势能影响不大，但对斥力 势能的影响却十分显著
7
颗粒间的范德华引力
H↓ 离子氛重叠，斥力起 作用，总势能逐渐上 升为正值。至一定距 离 处 势 能 最 大 —— Umax 粒子不能进一步靠近， 或碰撞后又分开。
17
斥力势能, 引力势能及总势能曲线
H↓ 克服势垒Umax ，势 能迅速下降，引力 占优势，胶粒间距 很近，永久聚沉。 （不可逆聚沉）
斥力势能, 引力势能及总势能曲线
e 2kT
ze 0
1
e 2kT 1
ψ0: 粒子表面电势；Z：溶液中离子的电荷数； e : 电子电量1.6×10-19库仑
ψ0为正值，随距离增大呈指数衰减。
13
颗粒间的范德华引力使颗粒互相趋近 而聚结，不利于稳定。
颗粒间的静电斥力使颗粒互相远离， 有利于稳定。
当粒子间斥力势能在数值上大于引力势能， 而且足以阻止由于布朗运动使粒子相互碰撞而 粘结时，则胶体处于相对稳定状态；当引力势 能在数值上大于斥力势能，粒子将相互靠近而 发生聚沉。调整两者的相对大小，可以改变胶 体系统的稳定性。