胶体与界面化学题库及答案

1.什么是气凝胶？有哪些主要特点和用途？

当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。气凝胶貌似“弱不禁风”，其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。

用途：（1）制作火星探险宇航服（2）防弹不怕被炸

（3）过滤与催化（4）隔音材料（5）日常生活用品

2.试述凝胶形成的基本条件？

①降低溶解度，使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。②析

出的质点即不沉降，也不能自由行动，而是构成骨架，在整个溶液中形

成连续的网状结构。

3.简述光学白度法测定去污力的过程。

将人工制备的污布放在盛有洗涤剂硬水的玻璃瓶中，瓶还放有橡皮弹子，在机械转动下，人工污布受到擦洗。在规定温度下洗涤一定时间后，用白度计在一定波长下测定污染棉布试片洗涤前后的光谱反射率，并与空白对照。

4.试述洗涤剂的发展趋势。

液体洗涤剂近几年的新的发展趋势： (1)浓缩化 (2)温和化、安全化(3)专业化

(4)功能化(5)生态化: ①无磷化②表面活性剂生物降解③以氧代氯

5.简述干洗的原理

干洗是在有机溶剂中进行洗涤的方法，是利用溶剂的溶解力和表面活性剂的加溶能力去除织物表面的污垢。

6. 脂肪酶在洗涤剂中的主要作用是什么？

脂肪酶，人的皮脂污垢如衣领污垢中因含有甘油三脂肪酸酯而很难去除，在食品污垢中也含有甘油三脂肪酸酯类的憎水物质，脂肪酶能将这些污垢分解成甘油和脂肪酸。

7.在洗涤剂中作为柔和剂的SAA主要是什么物质？

用作柔和剂的表面活性剂主要是两性表面活性剂

8.用防水剂处理过的纤维为什么能防水？

织物防水原理：将纤维织物用防水剂进行处理，可使处理后的纤维不表面变为疏水性，防水织物由于表面的疏水性使织物与水之间的接触角θ>90°，在纤维与纤维间形成的“毛细管”中的液面成凸液面，凸液面的表面力的合力产生的附加压力△P的方向指向液体部因此有阻止水通过毛细管渗透下来的作用。

9.请举出几个润湿剂的应用实例。

（1）润温剂在农药中的应用。加入润湿剂后，药液在蜡质层上的润湿状况得到改善甚至可以在其上铺展。

（2）润湿剂在原油开采中的应用。溶有表面活性剂的水，称之为活性水，活性水中添加的表面活性剂主要是润湿剂。它具有较强的降低油—水界面力和使润湿反转的能力

（3）润湿剂在原油集输中的应用。在稠油开采和输送中，加入含有润湿剂的水溶液，即能在油管、抽油杆和输油管道的表面形成—层亲水表面，从而使器壁

对稠油的流动阻力降低，以利于稠油的开采和辅送。这种含润湿剂的水溶液即为润湿降阻

10．十八胺既防水又防油的道理。

由于十八胺的单分子膜其临界表面力γc很低，使得水和油不能在其单分子膜上铺展

11．说明润湿剂在原油输送中的润湿降阻作用。

在稠油开采和输送中，加入含有润湿剂的水溶液，即能在油管、抽油杆和输油管道的表面形成—层亲水表面，从而使器壁对稠油的流动阻力降低，以利于稠油的开采和辅送。这种含润湿剂的水溶液即为润湿降阻剂。

12.纯水为什么不能形成稳定的泡沫？

因为纯水产生的泡沫寿命大约0.5秒之，瞬间存在，即消泡速度高于起泡速度，所以纯水中的只能出现单泡，因此不可能得到稳定的泡沫。

13.起泡剂与稳泡剂有什么不同？起泡与稳泡在概念上有何不同？

起泡性能好的物质称为起泡剂。具有低表面力的阴离子表面活性剂一般都具有良好的起泡性，但生成的泡沫不一定有持久性。

稳泡剂：它们能在泡沫的液膜表面形成高粘度高弹性的表面膜，因此有很好的稳泡作用，

14.请举例说明泡沫有何用处和害处。

在日常生活中，含有较多泡沫的洗脸或洗澡产品比较容易去除皮脂。另外用泡沫洗车有一定的润滑作用，可以有效的抵抗在洗车过车中灰尘把车划伤，但泡沫的化学成分对车漆又有刺激性，放过来还是伤车漆的。

15.简述固体颗粒消泡机理。说明应用的场合和常用的物质。

固体颗粒作为消泡剂首要条件是固体颗粒必须是疏水性的。当疏水二氧化硅颗粒加入泡沫体系后，其表面与起泡剂和稳泡剂疏水链吸附，而亲水基伸入液膜的，这样二氧化硅的表面由原来的疏水表面变为了亲水表面，于是亲水的二氧化硅颗粒带着这些表面活性剂一起从液膜的表面进入了液膜的水相中。使液膜表面的表面活性剂浓度减低，从而全面的增加了泡沫的不稳定性因素，大幅地缩短了泡沫的“寿命”而导致泡沫的破坏。

16．简述泡沫灭火剂的灭火机理。

泡沫灭火剂的主要作用是起泡和灭火。由于泡沫中含有一定量的水分可起冷却作用且在燃料的表面上覆盖一层泡沫层而使可燃气体与氧隔绝而起到灭火的目的。

17．简述金银粒子浮选法分离的基本原理。

它是利用泡沫来分离溶液中电解质离子的一种方法。以离子型表面活性剂作为起泡剂，它会以疏水的碳氢链伸入气泡的气体中而以其离子头伸入水相的吸附状态吸附于气—液界面上，使气泡的表面带有电荷，它与溶液中的反离子间存在静电引力，而且对不同的反离子静电引力也有差异。所以可以把溶液中的某些反离子吸附于泡沫上，然后随气泡升至液面成为泡沫而分离开。因为阳离子表面活性剂对[AuCl4]—阴离子的吸引力很强，因此利用这个方法可以使金和银两种贵金属得到很好的分离。

18.有一乳状液滴入蒸馏水，立即散开，可能为何种乳状液？

O／W型

19.固体粉末（如CaCO3和松香等）为什么可以作为乳化剂？CaCO3和松香可作为什么类型的乳状液的乳化剂？

当固体粉末同时被水和油润湿时，可以处于两相界面上时，才能起到乳化剂的作用。主要是形成了坚固的界面膜，保护了分散相的液滴，使其稳定。亲油性强的粉末乳化剂，应得外相为油的乳状液。反之亦然。

CaCO3 —— O/W型乳状液

松香——W/O型乳状液

20.原油是什么乳状液？乳化剂大致什么物质？破乳常用什么方法？

采出的原油是W／O型乳状液，必须破乳脱水后才能进炼油厂加工。

(1)合成表面活性剂

(2)高聚物乳化剂

(3)天然产物

(4)固体粉末

具有良好的表面活性，能降低表面力，在乳状液外相中有较好的溶解能力；

常用的破乳方法有：

温度变化

添加无机盐

电破乳

表面活性剂破乳

21.原油破乳剂有何特点？目前常用的物质是什么？

(1)能将原来的乳化剂从液滴界面上顶替出来，而自身又不能形成牢固的保护膜；

(2)能使原来作为乳化剂的固体粉末(如沥青质粒子或微晶石蜡)完全被原油或原

油中的水润湿，使固体粉末脱离界面进入润湿它的那一相，从而破坏了保护层；

（3)破乳的物质是一种O（油）/W（水）型乳化剂

目前常用的是聚醚型表面活数剂——聚氧乙烯—聚氧丙烯的嵌段共聚物

22.粘度、界面电荷、液滴大小如何影响乳状液的稳定性？

乳状液的粘度

外相粘度大，乳状液教稳定。

界面电荷

乳状液中的液滴带电，有排斥力，提高了乳状液的稳定性。

液滴大小及其分布

液滴小，围窄小，愈稳定。

23.试解释江河入处，沉积平原形成的原因。

河是淡水，在流动过程中会携带泥沙中的部分物质形成较为稳定的胶体溶液，并随着江河水一起流动。当江河水到达入时，海水中含有大量的电解质，根据DLVO理论，在胶团之间, 既存在着斥力势能, 又存在着吸力势能，胶体系统的相对稳定或聚沉取决于斥力势能和吸力势能的相对大小。加入电解质后，对溶胶体系胶体粒的引力势能影响不大, 但会明显降低粒子间的斥力势能，从而降低带电溶胶的稳定性，因此泥沙在入沉降，形成平原。

胶体与界面化学复习题

一、选择题

1. 一个玻璃毛细管分别插入20℃和70℃的水中，则毛细管中的水在两不同温

度水中上升的高度（ C ）。