第三讲 胶体的性质2

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胶体及其性质教学PPT课件

胶体及其性质教学PPT课件
作无规则的运动。
普遍存在 的现象
.
7
布朗运动 力学性质
1827年,Brown在用显微镜观察花粉时发现花粉 颗粒不停地做无序运动。
花粉受到不同水分子的无序撞击下产生的运动 颗粒越小,温度越高,布朗运动越剧烈。
布朗运动是使该胶体微粒保持悬浮状态,并不 容易沉淀,这是胶体稳定的原因之一。
布朗运动并不是胶体特有的性质
(溶液)
(胶体)
.
3
浊液分散系 胶体分散系
颗粒直径>100nm 1nm<颗粒直径<100nm
溶液分散系
颗粒直径<1nm
.
4
原因:胶粒直径大小小于可见光的波长,胶 粒对光有散射作用;而溶液分散质的粒子太 小,不发生散射。
应用:鉴别胶体和溶液。
.
5
.
6
胶体的性质2 布朗运动(动力学性质) 在超显微镜下观察胶体溶液可以看到胶体颗粒不断地
D.全部
.
18
5.将某溶液逐滴加入到Fe(OH)3溶胶内, 开始产生沉淀,继续滴加时沉淀又溶解,该 溶液是( B )
A. 2mol/L NaOH的溶液
B. 2mol/L H2SO4的溶液 C. 2mol/L MgSO4的溶液 D. FeCl3的溶液
.
19
别能中和带有负电荷胶粒的胶体和带有正电荷
胶粒的胶体。
.
12
②加入电性相反的胶粒 破坏胶粒的带电结构
③升温 增加碰撞机会
2、胶体的应用
(1)、工业生产:石油工业中将石油乳状液中
的油水分离,冶金、水泥工业的静电除尘,工
程中泥土和泥炭的脱水,制造有色玻璃、制肥
皂等
.
13
(2)、农业生产:土壤的保肥作用,土壤里的许 多物质如黏土、腐殖质等常以胶体的形式存在

胶体的基本性质PPT课件

胶体的基本性质PPT课件

根据Donnan平衡, 脑脊液中的蛋白质含量较少,故氯化物较高
正常人脑脊液中的氯化物含量比血液高约20%左右, 但脑脊液中的氯化物浓度随血液中氯化物浓度而变;
在正常人血液中,血钠为130~150mmol/L, 血钾为3.5~5.3mmol/L,血钙为..25~2.75mmol/L, 血镁为0.75~1.25mmol/L。氯化钠是其主要成分。 为维持脑脊液与血液之间渗透压的平衡,应当及时适度补盐
↓↓
高分子和胶粒不能通过半透膜, 所以可利用此法测算高分子和稳定胶体的渗透压。
获得高分子的相对分子质量和胶体的胶束聚集数.
.
7
② 渗透的应用--反渗透(超过滤)
利用超过渗透压的压力, 从相反方向将溶剂自溶液中压出, 称为反渗透。

应用于海水淡化、浓缩溶液 (果汁、放射性污水)。
淡水井
海水在25℃时的渗透压为25 atm, 相当于210m 高水柱,
⑶ 胶体的渗透(osmosis)、渗透压与Donnan平衡
① 渗透压是稀溶液的四个依数性之一, 半透膜:只能透过溶剂、不透过溶质。 对于理想稀溶液、理想半透膜: 渗透压π服从公式: πV=nRT, π=P2-P1
P1
纯溶剂
P2 T
溶液
.
半透膜 6
实际情况:很难找到不能透过离子的半透膜
因此无法测定盐和小分子引起的渗透压。
.
4
斐克第一定律(Fick’s first law)
设任一截面A上浓度是均匀的,垂直A方向上的浓度梯度为dc/dx 设通过A面的物质质量为m,则扩散速度为dm/dt, 它与浓度梯度和截面积A成正比。
斐克第一定律:
dm = -DA dc
dt
dx

高中高中化学 2.2 胶体的性质及其应用课件 新人教版必修1

高中高中化学 2.2 胶体的性质及其应用课件 新人教版必修1
过饱和溶液
饱和溶液
不饱和溶液
溶液
你做对了吗?
森林中炫丽的光线,你知道是什么原因吗?
演示实验
CuSO4溶液 无光亮的“通路”
Fe(OH)3胶体 有光亮的“通路”
当一束光通过胶体时,从入射光的垂直方向上 可看到有一条光带,这个现象叫丁达尔现象。
胶体性质2.丁达尔效应
光线 透过树叶间 的缝隙射入
密林中
2.分散剂为气体的胶体叫气溶胶,如云、 雾、烟尘等,气溶胶中的胶体粒子也是可 以带电荷的。现代工厂里静电除尘原理, 就与气溶胶的某种性质有关:在烟道两侧 设置高压直流电极,细小的烟尘颗粒在高 压电厂作用下,向某极移动并与极板接触 后下落,可以达到除尘的效果。该操作中, 运用的胶体性质是( ) C
A.丁达尔效应

氯化钠 溶液
分分
散散
剂质
::
L
水氯
(化
液钠
)固




2、分散系的分类: (1)按照分散质或分散剂的聚集状态:
(气、液、固)来分,有9种类型。
分散质
分散剂
气态
气态
液态
液态
固态
固态
常见的一些分散系
分散质 分散剂




















空气 云、雾
烟、灰尘 汽水
牛奶、酒精的水溶液
B、 布朗运动
C、电泳
D、丁达尔现象
胶体的电泳现象
Fe(OH)3胶体粒子带正电荷
应用:静电除尘
有些胶体无电泳现象

高中化学复习-胶体的性质(第2课时)

高中化学复习-胶体的性质(第2课时)

(4)电泳: 胶体粒子在外电场的作用下作定向移动 ①Fe(OH)3胶体的电泳实验及现象:
现象 结论
通电后,接电源正极一端溶液颜色逐渐变 浅,接电源负极一端溶液颜色逐渐加深。
说明Fe(OH)3胶粒向负极移动, Fe(OH)3胶 粒带正电荷。
实例:静电除尘
注意:胶粒带电, 胶体不带电
带正电荷胶粒
金属氢氧化物
科学探究
(1)Fe(OH)3胶体制备 关键字
蒸馏水、沸腾、饱和、 溶液呈红褐色
注意事项
不能用玻璃棒搅拌 不宜加热时间过长
化学方程式
胶体的性质
(1)丁达尔效应 当光束通过胶体时,在垂直入射光方向可观察到一
条光亮的通路。 形成:胶体粒子对光的散射 应用:区别溶液和胶体
(2)介稳性
(3)吸附性 胶体粒子表面积很大,它会吸附某一种离子而使 胶粒带电。
A、① ② ④ ⑤ B、② ④
C、① ③ ⑤
D、① ② ③ ④ ⑤
三种分散系特性的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
外观 稳定性
均一透明 较均一透明 不均一透明
稳定
较稳定
不稳定
能否通过

滤纸
能否通过

半透膜
丁达尔效应 无
能 不能 有
不能 不能 无
胶体的分离和提纯得方法——渗析
把不纯的胶体注入用半透膜制成的 袋里放进盛蒸馏水的容器内充分浸泡, 让分子或离子等较小的微粒透过半透膜, 以净化半透膜里的胶体方法。
淀粉胶体和 NaCl溶液于 半透膜内
蒸镏水
带负电荷胶粒
土壤胶粒
ห้องสมุดไป่ตู้
例1.已知土壤胶体粒子带负电,在土壤中施加含氮质量

胶体的性质及制备课件

胶体的性质及制备课件

环境治理
利用胶体稳定性进行水处 理,去除水中的有害物质 。
食品工业
利用胶体稳定性改善食品 口感和质地,提高食品品 质。
04
胶体的表征技术
光学表征技术
1 2
透射电子显微镜 (TEM)
通过电子显微镜观察胶体颗粒的形貌和大小。
扫描电子显微镜 (SEM)
用于观察胶体颗粒在固体表面上的分布和排列 。
3
光散射技术
可以长期稳定存在。
胶体的应用领域
化学工业
胶体在化学工业中广泛应用于颜 料、涂料、墨水、黏合剂等领域

环境科学
胶体在环境科学中可用于土壤改良 、水处理和大气污染控制等领域。
生物医学
胶体在生物医学中可用于药物传递 、基因治疗和组织工程等领域。
02
胶体的制备方法
物理制备方法
研磨法
将固体物质研磨成细粉,再通过分散 剂分散成胶体。
植物提取法
利用植物提取物制备胶体,如从植物 中提取出的果胶、树胶等物质可形成 胶体。
03
胶体的稳定性与破坏
胶体的稳定性
胶体的稳定性取决于其颗粒大小和电荷分布
胶体颗粒较小且带有相同电荷,使其相互排斥,不易聚集。
胶体稳定性的影响因素
温度、压力、电解质浓度等。
胶体稳定性与溶液稳定性比较
胶体稳定性相对较弱,容易受到外界因素影响而破坏。
胶体可以作为食品添加剂,如明胶、果胶等,用于改善食品的口感 、质地和稳定性。
食品包装
胶体可以用于食品包装材料的制备,提高包装材料的阻隔性能和机 械强度。
食品加工
胶体在食品加工过程中也具有广泛的应用,如增稠、乳化和稳定等作 用。
其他领域的应用
石油工业

胶体的性质(2)

胶体的性质(2)

② 影响电解质聚沉能力的因素: (a) 主要取决于与胶粒所带电荷相反的离子(反 离子)所带的电荷数(即价数)。反离子的 价数越高,聚沉能力越强。 Schulze-Hardy rule 电解质的聚沉值与胶粒的异电性离子的 价数的6次方成反比
c :c
(1) j
( 2) j
:c
( 3) j
1 )6 : ( 1 )6 : ( 1 )6 =( 1 2 3
(2) 溶胶的相互聚沉作用 当两种带相反电荷的溶胶所带电量相等时, 相互混合也会发生聚沉。 (3) 高分子化合物的作用 在溶胶中加入少量高分 子化合物可使溶胶聚沉, 称为敏化作用 敏化作用(絮凝作用)。 敏化作用 在溶胶中加入足够多 的高分子化合物,则会阻 止溶胶的聚沉,称为空间 空间 保护作用。 保护作用
(2) 双电层的排斥能 对球形粒子
Vr =
64 π n 0 kT γ
κ
2 0
2
⋅ exp( − κ H )
γ0 =
e e
ze ψ 0 ze ψ 0
2 kT 2 kT
−1 +1
n0 : 单位体积粒子数 ε: 介电常数 ψ0:粒子表面电势 κ: 离子氛半径的倒数 r : 粒子半径 H : 离子之间的最近距离
SnO2
加K2Sn(OH)2
2、凝聚法 、 (1) 化学凝聚法 FeCl3 + H2O
煮沸
Fe(OH)3(溶胶)+ 3HCl As2S3(溶胶)+ 3H2O +
As2O3 + 3H2S
加热
2HAuCl4(稀溶液) + 3HCHO(少量)+ 11KOH 2Au(溶胶)+ 3HCOOK +8KCl + 8H2O

胶体的性质和结构 ppt课件

胶体的性质和结构  ppt课件
目镜在黑 暗的背景上 看到的是胶 粒发出的的 散射光。
③在胶团的双电层中的反离子都是水化的,水化 膜阻止了胶粒互相碰撞而使胶粒合并变大。
影响溶胶聚沉的一些因素
(1) 外加电解质的作用: 这影响最大,主要影响胶粒的带
电情况,使 电势下降,促使胶粒聚结。
(2)溶胶的相互作用:将正溶胶和负溶胶互相混合,也能 发生相互聚沉作用。 (3)大分子溶液的保护作用: 由于大分子化合物吸附(明 胶、蛋白质等)在胶粒的表面上,提高了胶粒对水的亲 和力.(加入大分子溶液太少时,会促使溶胶的聚沉, 称为敏化作用) (4)溶胶浓度的影响: 浓度增加,粒子碰撞机会增多。 (5)温度的影响: 温度升高,粒子碰撞机会增多,碰撞强 度增加。
外加电解质对电渗速度影 响显著,随着电解质浓度的增 加,电渗速度降低,甚至会改 变电渗的方向。
电渗方法有许多实际应用,如溶胶净化、海水淡 化、泥炭和染料的干燥等。
流动电势、沉降电势
含有离子的液体在加压或重力等外力的作用下, 流经多孔膜或毛细管时会产生电势差。这种因流动而 产生的电势称为流动电势
管壁吸附某种离子,使固体表面带电,电荷从固体到液体 有个分布梯度。当外力迫使扩散层移动时,流动层与固体表面 之间会产生电势差,流速很快时有时会产生电火花。
胶粒在重力场作用下发生沉降,而产生沉降电势; 带电的介质发生流动,则产生流动电势。这是因动而 产生电。
电泳(electrophoresis)
带电胶粒或大分子在外加电场的作用下向带相反电荷 的电极作定向移动的现象称为电泳。
影响电泳的因素有:带电粒子的大小、形状;粒子表 面电荷的数目;介质中电解质的种类、离子强度,pH值 和粘度;电泳的温度和外加电压等。
(3) 可电离的大分子溶胶,由于大分子本身发生电 离,而使胶粒带电。

胶体的性质及其应用-PPT课件

胶体的性质及其应用-PPT课件

由于浓差因素,膜内的电解质离子
不断向膜外渗透,经常更换外面的
溶剂,可达到净化溶胶的目的。因
此,利用渗析的方法可以达到净化、
精制胶体的目的。
氢氧化铁胶体渗析
不同直径的微粒比较
由试验可知: 悬浊液和乳浊液
微粒不能透过滤纸, 更不能透过半透膜。
胶粒却可以透过 滤纸但不能透过半膜。
溶液中的离子或 小分子既能透过滤纸, 又能透过半透膜。
二.胶体的重要性质
1.丁达尔现象
原因:胶体粒子较大(1~100nm),对 光具有散射作 用,光在胶体的通路中出现一条明亮的光带。
记住:这是区别溶液和胶体最简单的方法!
小于1纳米时:
大于1纳米小于 100纳米时:
大于100纳米 时:
用一束强光照射大小不同微粒时的结果比较
丁达尔现象演示
NaCl 溶液
分散质:分散系中分散成微粒的物质。 分散剂:分散系中微粒分散在其中的物质。
例如:氯化钠溶液
分散剂:水 分散质:氯化钠
胶体:分散质微粒直径在1~100nm之间的分 散系(即直径在10-9至10-7米之间)。
胶体的分类: 按照分散剂的状态不同可分为:
液溶胶—— 分散剂为液体 气溶胶—— 分散剂为气体 固溶胶 —— 分散剂为固体
河海的交汇处易形成沙洲(如:长江三角洲),为什么?
课堂练习
1.下列各物质形成分散系,能发生丁达尔现象的是 AB
A. 稀盐酸滴入水玻璃溶液中
B. 牛奶
C. 蔗糖溶解在水中
D. NaCI水溶液
2.有一种橙色胶体溶液,在电泳实验中,其胶粒向阴极移动,
对这种胶粒进行下列处理,不会发生凝聚的是 BD
A. 加Na2SO4溶液 C. 加入硅酸胶体

胶体化学第3章 胶体的基本性质

胶体化学第3章 胶体的基本性质

反之,将AgNO3溶液滴加至KI溶液中形成的AgI胶团结构式为:
滑动面和 ζ 电势
滑动面是当固液两相发生相对移动时呈现在固液交 界处的一个高低不平的曲面,它位于紧密层之外,扩 散层之中且距固体表面的距离约为分子直径大小处。 滑动面与溶液本体之间的电势差称为 ζ 电势。有时也 称为电动电势,这是因为只有当固液两相发生相对移 动时才有 ζ 电势,可见,ζ 电势是滑动面存在的结果 ,而滑动面是 ζ 电势产生的基础。
3)实际上达到沉降平衡需要很长时间,温度波动引起对流 会妨碍沉降平衡建立。
粒子浓度随高度的变化
体系
氧气 高度分散的金溶 胶 粗分散金溶胶 藤黄悬浮体
粒子直径/nm
0.27 1.86 186 230
粒子浓度降低一 半时的高度
5km 215cm 2×10-5cm 2×10-3cm
沉降与沉降平衡
当分散相粒子足够小时,扩散作用使粒子在介质中趋于均匀 分布:沉降与扩散是两个互相对抗的作用。
离子。对于金属氧化物和氢氧化物的溶胶,决定胶粒电
性的主要离子是H+和OH-的浓度。
4)晶格取代
主要是黏土矿物,在成矿时有些Al3+的位置被Ca2+,
Mg2+所取代,从而使黏土晶格带负电。
为了维持电中性,黏土表面必然要吸附某些正离子,
这些正离子又因水化而离开表面,形成双电层。晶格取
代是造成黏土颗粒带电的主要原因。
(5)相的接触电位
在非极性介质中,颗粒也会带电。 Coehn规则:两相接触时,具有较大介电常数D的 一相带正电,另一相带负电。 玻璃(D=5-6)与水(D=81)接触时,玻璃带负电,水 带正电;玻璃(D=5-6)与苯(D=2)接触时,玻璃带正电, 苯带负电。

胶体的性质(ppt课件)

胶体的性质(ppt课件)
粒子直径>100nm时,对光的作用主要是折射和反射;当分散质粒
子直径为1~100nm时,对光的主要作用是散射
一、认识胶体
1.分散系的分类:按照分散质粒子的大小,将分散系分为溶液、
胶体、浊液。分散质粒子的直径小于1nm的是溶液,大于100nm的
是乳浊液或悬浊液,1~100nm的是胶体。
2.分散质粒子的直径大小决定了胶体具有其他分散系不具有的
质硫酸铜颗粒比较小,静置后不分层。
一、分散系
1.分散系概念:把一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或
多种)物质中所形成的混合物。
2.分散系组成:分散系中被分散成粒子的物质叫做分散质,另一种
物质叫做分散剂。
3.溶液中分散质粒子的直径小于1nm,浊液中分散质粒子的直径
大于100nm。
一、分散系
液体进行分离。故可以用过滤的方法除去粗盐中的泥沙。
三、胶体的净化
据调查统计,中国人大部分都有乳糖不耐症。那么我们该如何在
不改变牛奶的口感下,将牛奶中的乳糖去除呢?
利用乳糖分子大小与牛奶中其他分散质粒子不同,达到分离的目
的。
02
思路二
一、分散系
指出泥沙悬浊液与硫酸铜溶液的外观差异。
泥沙混合体系中泥沙颗粒比较大,静置后分层;硫酸铜溶液中溶
5.甲同学在实验室制备Fe(OH)3 胶体,操作及现象如下:
①将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾;
②向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3 饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色;
③继续加热,出现红褐色沉淀。
(2) 分别用一束光透过①②
③三种分散系,现象是
②会产生丁达尔效应,而①和
_______________________

化学中胶体知识点总结

化学中胶体知识点总结

化学中胶体知识点总结一、胶体的定义和性质1. 胶体的定义胶体是由两种或多种物质组成的混合物,其中至少有一种物质分散在另一种物质中形成胶体颗粒。

这些颗粒的直径范围在1~1000纳米之间,与溶液中的溶质颗粒直径相当。

2. 胶体的性质(1)悬浮性:胶体颗粒在溶剂中形成悬浮系统,不会很快沉淀下来。

(2)分散性:胶体颗粒的分散程度较高,不容易团聚。

(3)不可过滤性:胶体颗粒的大小与溶质颗粒相近,不容易通过过滤器。

(4)光学性质:胶体颗粒对光有一定的散射和吸收作用,显示出乳白或彩色。

(5)电性质:胶体颗粒可以带电,形成电性胶体。

(6)表面效应:胶体颗粒的表面活性较高,与外界有较强的相互作用。

二、胶体的形成和稳定1. 胶体的形成胶体的形成是由于两种或多种物质之间的相互作用所导致的。

常见的胶体形成方式包括:(1)机械法:通过机械方式混合两种或多种物质而形成的胶体。

(2)凝聚法:由于凝聚或凝聚抑制作用导致的胶体形成。

(3)化学法:由化学反应而形成的胶体,如溶胶凝胶法。

2. 胶体的稳定胶体颗粒在溶液中往往会因为分散力和聚合力的作用而发生团聚,影响胶体的稳定性。

为了稳定胶体颗粒,通常采用以下方法:(1)增加分散剂:通过增加分散剂的使用量来提高胶体颗粒的分散性。

(2)控制电荷:通过改变胶体颗粒的表面电荷来调控其相互作用,从而提高稳定性。

(3)控制溶液条件:通过调节溶液的pH值、温度等条件来影响胶体颗粒的稳定性。

三、胶体的分类1. 根据分散介质的性质,胶体可分为溶胶、凝胶和胶体溶液。

溶胶是指液体中形成的胶体,凝胶是指固体中形成的胶体,胶体溶液是指固体和液体相混合形成的胶体。

2. 根据胶体颗粒的大小,胶体可分为溶胶胶体(颗粒直径小于1纳米)、胶体(颗粒直径1~1000纳米)和胶束(颗粒直径大于1000纳米)。

3. 根据分散相和连续相之间的互作用,胶体可分为溶胶性胶体和胶凝性胶体。

溶胶性胶体是指分散相和连续相间的互作用力比较弱,易于分散;胶凝性胶体是指分散相和连续相间的互作用力比较强,不容易分散。

胶体及其性质ppt课件

胶体及其性质ppt课件
2021/4/18
一、胶体的性质
1、丁达尔效应: 光束通过胶体,形成光亮的“通路” 的现象,叫丁达尔效应。
注意:它是胶体特有的性质,可用来鉴别胶体和 其他分散系。
2、布朗运动:胶体分散质粒子作不停的,无秩序的运 动,叫布朗运动。
3、电泳现象:在外加电场作用下,胶体粒子在分散剂 里向电极(阴极或者阳极)作定向移动的现象。
2021/4/18
二、胶 体
1、胶体的外观:类似于溶液,多数均一、透明 2、胶体分散质的构成:
⑴小粒子聚集到在一起形成分散质粒子(Fe(OH)3胶体) ⑵大分子直径达到胶体粒子大小的限度(蛋白质胶体)
3、胶体的分类:(按照分散剂的不同)
胶体
液溶胶 (分散剂是液体如Fe(OH)3胶体) 气溶胶 (分散剂是气体如雾、云、烟)
⑴小粒子聚集到在一起形成分散质粒子(Fe(OH)3胶体) ⑵大分子直径达到胶体粒子大小的限度(蛋白质胶体)
3、胶体的分类:(按照分散剂的不同)
胶体
液溶胶 (分散剂是液体如Fe(OH)3胶体) 气溶胶 (分散剂是气体如雾、云、烟)
固溶胶 (分散剂是固体如烟水晶、有色玻璃)
4、Fe(OH)3胶体的制备:
注意:它是胶体特有的性质,可用来鉴别胶体和 其他分散系。 2、布朗运动:胶体分散质粒子作不停的,无秩序的运
动,叫布朗运动。 3、电泳现象:在外加电场作用下,胶体粒子在分散剂
里向胶体粒子带相同的电荷。一般来 说: 带正电荷:金属氧化物、金属氢氧化物。
胶体(分散质粒子在1nm--100nm之间)
注 ⑴对于溶液溶质是分散质,溶剂是分散剂。溶 意 质、溶剂的概念只适用于溶液,不适用于其他
分散系。
⑵导致三种分散系性质不同的根本原因就是分 散质粒子大小的不同。

专题3 胶体的性质

专题3  胶体的性质

专题三胶体的有关性质【2018年高考考纲解读】了解胶体的概念及其重要性质和应用【重点、难点剖析】一、胶体的性质1.丁达尔效应:由于胶体粒子直径在1~100nm之间,会使光发生散射,可以使一束直射的光在胶体中显示出光路;提示:①丁达尔效应是物理变化;②液溶胶和气溶胶能发生丁达尔效应;③丁达尔效应能说明胶粒的大小范围;④不是只有胶体才发生丁达尔效应,除胶体以外,其他分散体系也会产生这种现象,但是远不如胶体明显,因此丁达尔效应实际上就成为判别胶体与溶液的最简便的方法.2.布朗运动:①定义:胶体粒子在做无规则的运动;②水分子从个方向撞击胶体粒子,而每一瞬间胶体粒子在不同方向受的力是不同的。

3.电泳现象:在外加电场作用下,胶体粒子在分散剂里向电极(阴极或阳极)做定向移动的现象,叫做电泳。

提示:①电泳现象是物理变化;②形成原因:是由胶体中分散质粒子吸附离子而带正电荷或负电荷等原因引起的;带电荷情况(一般规律):金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电荷,如Al(OH)3、Fe(OH)3胶体;非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤的胶体粒子带负电荷,如H2SiO3、As2S3胶体;淀粉胶粒不带电。

另外,带电荷也要看具体情况,如用硝酸银和碘化钾制备的碘化银胶体,硝酸银过量,胶体带正电;碘化钾过量,胶粒带负电.又如介质的pH较低时,蛋白质胶体带正电;pH较高时,则带负电;当蛋白质分子所带的净电荷为零时,则不带电。

淀粉大分子不管在什么时候,都不带电荷。

所以,不是所有胶体都能发生电泳现象。

③利用电泳可以分离带不同电荷的溶胶。

④影响电泳的因素有:主要有带电粒子的大小、形状、粒子表面的电荷数目、溶剂中电解质的种类、离子强度以及pH、温度和所加的电压等。

(此知识点在高中不做要求)4.胶体的聚沉:①定义:胶体粒子在一定条件下聚集起来的现象.在此过程中分散质改变成凝胶状物质或颗粒较大的沉淀从分散剂中分离出来.②胶粒凝聚的原因:外界条件的改变I.加热:加速胶粒运动,减弱胶粒对离子的吸附作用.Ⅱ.加强电解质:中和胶粒所带电荷,减弱电性斥力.Ⅲ.加带相反电荷胶粒的胶体:相互中和,减小同种电性的排斥作用.通常离子所带电荷越高,聚沉能力越大.③应用:制作豆腐;不同型号的墨水不能混用;三角洲的形成;二、胶体的制备:1.物理法:如研磨(制豆浆、研墨),直接分散(制蛋白胶体)2.水解法:Fe(OH)3胶体:向20mL沸蒸馏水中滴加1mL~2mL FeCl3饱和溶液,继续煮沸一会儿,得红褐色的Fe(OH)3胶体.离子方程式为:Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+;3.复分解法:AgI胶体:向盛10mL 0.01mol•L-1 KI的试管中,滴加8~10滴0.01mol•L-1 AgNO3,边滴边振荡,得浅黄色AgI胶体;离子反应方程式为Ag++I-=AgI(胶体);硅酸胶体:在一大试管里装入5mL~10mL 1mol•L-1HCl,加入1mL水玻璃,然后用力振荡即得,离子方程式分别为:SiO32-+2H++2H2O=H4SiO4(胶体)↓;注意:复分解法配制胶体时溶液的浓度不宜过大,以免生成沉淀;三、胶体的精制——渗析利用半透膜(如羊皮纸、膀胱膜等)使胶体和其中所含的可溶性杂质分离的过程称为渗析,又称透析。

胶体的性质

胶体的性质

同种胶体微粒在同一溶液中只吸附同种离 子,所以带同种电荷,具有排挤力,这也是胶 体不易凝聚的、比较稳定的一个主要原因。
例1:在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而 影响产品质量的问题。解决方法之一是把这些陶土和 水一起搅拌,使微粒直径在10-9—10-7m之间,然 后插入两根电极,接通直流电源,这时阳极聚集 _________,阴极聚集________,理由_______。
第二单元
第一节
一种重要的化合物——胶体
分散系
分散质微 粒大小
分散质微 粒组成
溶液
<10-9m 分子、离子
悬浊液
>10-7m
很多分子集 合体
乳浊液
>10-7m
很多分子集 合体
胶体
10-9-— 10-7m
分子集 合体
主要特征 均一、稳定
能否透过
滤纸

不均一、 不稳定
不能
不均一、 不稳定
均一、 较稳定
不能
胶体的应用与危害
应用:在日常生活中如,墨水、墨汁、明矾 净水、土壤保肥中均应用胶体原理。
例5:已知土壤胶体胶粒带负电荷,因此在水 稻田中,施用含氮量相同的下列化肥时,肥 效较差的是( )
A.硫酸铵
B.碳铵
C.硝铵
D.氯化铵
危害:雾、烟对生活、交通带来的危害也不 可小视。
练习
有甲、乙、丙、丁四种液体,它们分别为 Fe(OH)3胶体、硅酸胶体、AS2S3胶体、NaOH溶液。
3、胶体的聚沉
(1)胶体稳定构——加入酸碱盐 由于胶体胶粒带有电荷,加入酸碱盐溶液后,
由于酸碱盐在溶液中能电离出阳离子和阴离子, 分别能中和带有负电荷胶粒的胶体和带有正电 荷胶粒的胶体。
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三、胶体的电学性质
Gouy-Chapman的扩散双电层模型在认识双电层 的结构与解释电动现象方面取得了相当的成功,但也 遇到了不少困难,尤其在高表面电势的情形。 如在0=300mv,溶液中1-1价电解质的浓度为 1×10-3mol/L时,按得出附近反离子的浓度高达 160mol/L!
三、胶体的电学性质
(1) 电势与电泳速度的关系
对于球形质点,当K r 1时,即质点半径r比双电层厚度K-1小 得多的情形,Hukel认为一方面可以将质点看作是对电场没有扰动的 点电荷,另一方面,质点又大得足以应用Stokes公式。
三、胶体的电学性质
在达到稳定的电泳速度时,质点所受的电场力应与粘滞阻力抵消:
电场 力
带电荷也相反。 同理,若能克服静电斥力而吸附大量的同号离子(如表面活 性剂离子),则可使Stern层的s电势高于表面电势0。如下图所示:
s电势与表面电势0反号及s电势高于表面电势0
三、胶体的电学性质
此外,对于同价的反离子,它们进入Stern层的能力取
决于它们的极化度和水化能力(对小离子而言),离子愈易极化, 则愈易在带电表面作用下产生诱导偶极矩而被吸附。同价离子的 极化度各不相同;负离子的极化度一般都比正离子的要大得多。 这就是同价离子对电势的影响会有差异以及水溶液表面带负电
2
2 0, 2 0 2 y z
三、胶体的电学性质
d 2
于是,
2 dx
(2-34e)

e 2 2 ni0 Z i kT i
2 2
代入上式,得
d e 2 2 ni0Zi K 2 dx kT i
(2-34f)
三、胶体的电学性质
表面电势
?
两种作用的结果使反离子在胶粒表面区域的液相中形成一种平
衡分布,越靠近界面,反离子浓度越高,越远离界面浓度越低,到
某一距离时反离子与同号离子浓度相等。胶粒表面的电荷与周围介 质中的反离子就构成双电层(ELECTRIC DOUBLE LAYER)。 双电层理论:胶核的静电作用把溶液中的反离子吸附到其周围。 受胶核电位离子的静电引力和反离子热运动的扩散作用、溶液对反 离子的水化作用,反离子的浓度随与固体表面距离增加浓度逐渐减 少,分布符合Boltzmann分布。 胶粒表面与液体内部的电势差称为胶粒的表面电势。
的表面更为常见的原因。
三、胶体的电学性质
Stern的双电层模型考虑到离子大小并规定了表面最大吸附 位数,从而避免了Gouy-Chapman模型得出的反离子在表面附近 的不合理的高浓度;由于Stern模型区分了电性吸附与非电性吸 附,使Gouy-Chapman理论无法解释的某些电动现象也得到了较 合理的说明。因此,比起Gouy-Chapman模型来,Stern模型是前 进了一步,但是数学处理更为复杂,而且双电层的扩散部分完
所以,正负离子的
分布曲线如右图:
正负离子在双电层区域内的分布
三、胶体的电学性质
在式(2-34g)中 于是
e K kT
2
2
n
i
i0
Zi
2
ni0 Z i e K kT
2 2
1/ 2
K 是一种重要的物理量,它的倒数具有长度单位,通常将K-1称 为双电层的厚度。相当于把双电层等效于平板电容器时的板距。
若只含有1∶1型电解质,则转化为:
2 n0 Z e K kT
2 2

1/ 2

0 e
Kx
知电势下降的大小由K的大小决定。
三、胶体的电学性质
若用摩尔浓度c代替n0,则
K
1
kT 2n Z 2 e 2 0

1/ 2
kT 2 N A cZ 2 e 2
——介质的介电常数。
三、胶体的电学性质
因为K r1,所以上式简化为:
q 4πr
得:
代入至
qE 6πrv
4πrE 6πrv
于是,
E v 1.5
……………………Hǚkel公式
这就是在K r1条件下质点电泳的Hǚkel公式。
三、胶体的电学性质
Hǚkel公式只适合于K r1的极端情形,即假定了外电场 不因质点的存在而变形,这只有在质点与介质的电导完全相同 时才是如此。对于常见的非导体质点,则只能在K r1的极端 情形下才能达到。
全可以沿用Gouy-Chapman模型理论处理。因此,在定量处理电
动现象或胶体稳定性时,多数场合仍沿用Gouy-Chapman理论, 而是将0换成s而已。
三、胶体的电学性质
4. 电势的计算与实验测量
电动电势是直接与电动现象有关的可测量的物理参数,只有 固液发生相对移动时才体现出来。因此,电势的大小与电泳和电 渗速度有关。
其中,
(1 K ' ) /(2 K ' ), K ' p / 0
式中p、0分别是质点与介质的电导率,f1(K r)则与K r及质点形状有关。
非导体质点对外电场的影响(虚线表示K-1)
(a) Kr1 (b) Kr1
三、胶体的电学性质
Henry从Hǚkel的推导出发,考虑了K r与质点电导的影响,得 到质点电泳速度的一般表达式:
E v F ( Kr, K ' ) 1.5
F ( Kr, K ' ) 1 2[ f1 ( Kr ) 1]
所以: x 0, 0,
A 0
于是平面扩散双电层的电势分布为
0e
Kx
(2-34i)
表明:扩散层内的电势 随离表面的距离x而指数下降。
三、胶体的电学性质
若假设只有一对正负离子,价数均为2,代入
ni ni0 exp(Zie / kT )
n n0 exp(2e / kT ) n n0 exp(2e / kT )
三、胶体的电学性质
(2)Stern模型
Stern指出,Gouy-Chapman模型的问题在于点电荷的假 设。实际上,在溶液里,电荷都是以离子的形式存在的。 对于真实离子, Stern认为:
(1)由于离子有一定大小,限制了它们在表面的最大浓度
和离表面的最近距离; (2)真实离子与带电表面之间,除了静电作用之外,还有 非电性的吸引,如Vander Waals吸引力。由于这类吸引作用 与离子本性有关,所以又称为特性吸附作用。
qE 6πrv
q——质点滑动面(切动面)上所带电荷; E——电场强度; v——电泳稳定速度。
Stokes定 律 粘滞阻力
对于球形质点,可以认为滑动面上的电荷q与扩散层中的电荷- q(设想集中在距表面K-1处)构成一个球面电容器,电势相当于两 球面之间的电势差,于是:
q q q 1 4πr 4π (r K ) 4πr (1 Kr )
按幂级数展开 e ( Z i e / kT )
Z i e ( Z i e / kT ) 2 1 ... kT 2!
n Z e Z en kT
当溶液很稀时, 很小,取前两项,代入式(2-34a),可得 2 2 i0 i (2-34b) i i0 i i 因为体系是电中性的,正负离子的电荷数量相等,所以
式中,
e K kT
2
2
n
i
i0
ห้องสมุดไป่ตู้
Zi
2
(2-34g)
(2-34f)式变形为
d
2
dx
2
K 0
2
三、胶体的电学性质
其通解为
A exp(Kx) A exp Kx
'
(2-34h)
欲求积分常数A和A’必须引入边界条件:
x , 0,代入(2-34h)得: Ae Kx
另外,根据 Gouy-Chapman理论,同价离子对双电层 的影响应该相同,电势的绝对值随离子浓度的增加而下 降,但永远与表面电势同号,其极限值为0。但实验结果
表明,同价离子对电势的影响也会有明显差别。电势还
可能随离子浓度的增加而改变符号,甚至电势还可高于 表面电势。这些都是Gouy-Chapman理论无法解释的。
三、胶体的电学性质
Stern提出双电层可分为两部分:紧密层和扩散层。 紧密层(Stern层或吸附层):紧靠表面,离子由于
电性和非电性的吸引作用而强烈地吸附在表面上,连
同一部分溶剂分子一起,与表面牢固地结合。这些离 子称为特性吸附离子。这些特性吸附离子的电位中心 构成Stern层或吸附层,其厚度用 来表示。
三、胶体的电学性质
关于双电层的内部结构,即电荷和电势分布,主要有两种模型。
(1)Gouy-Chapman 模型
扩散双电层模型及其电势分布
0——表面电势; ——电动电势,粒子与介质作反向运动时显示出来。
三、胶体的电学性质
Gouy与Chapman作了以下假设:
(1)胶粒表面是无限大的平面,表面电荷均匀分布; (2)扩散层中的反离子为服从Boltzman分布的点电荷; (3)液相中的介电常数到处相同。
——扩散层内某点处的电势;
e——单位电荷; k——Boltzman常数 T——绝对温度
三、胶体的电学性质
单位体积内的电荷密度为:
0 ini
故:
i i
ni ni 0 exp(Zi e / kT )
(2-34a)
Zi eni Zi eni0 exp(Zi e / kT )
(和)
Z en
i
i0
0
三、胶体的电学性质
于是式(2-34b)变为
e 2 ni0Zi kT i
2
(2-34c)
由Possion方程:
2 x
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