最新10-第十章胶体化学
大学物理化学--第10章
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2020/8/23
分散系统分类
根据分散相颗粒大小，分散系统可分为三类：
真溶液： d 1nm 胶体系统： 1nm d 1000nm 粗分散系统： d 1000nm
根据分散相和分散介质聚集状态不同，分散系统 可分为气溶胶、液溶胶、固溶胶等。
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如图所示，在CDFE 的桶内盛溶胶，在某一 截面AB两侧溶胶浓度不 同，C1>C2；可以观察到 胶粒从C1区向C2区迁移 的现象。
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2020/8/23
3. 沉降与沉降平衡
分散相粒子受力情况分析：
一方面是重力场的作用，它力图把粒子拉向容器 的底部，使之发生沉降。
另一方面当沉降作用使底部粒子数密度高于上部 时，由数密度差引起的扩散作用使粒子均匀分布。
第十章 胶体化学(Colloid Chemistry)
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2020/8/23
分散系统（dispersion system）
一种或几种物质分散在另一种物质中就构成 分散系统；被分散的物质称为分散相，另一种物质 称为分散介质。
分散相总是不连续的，又称为不连续相或内相； 分散介质一般都是连续的，又称为连续相或外相。
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2020/8/23
胶体系统 (1nm < d<1000nm)
(1)溶胶：分散相不溶于分散介质，有很大相 界面，是热力学不稳定系统。(憎液溶胶)
胶
(2)高分子溶液: 高分子以分子形式溶于介质，
体
分散相与分散介质间无相界面，是热力学稳定
系
系统。(亲液溶胶)
统
胶体化学 (2)
第十章胶体化学10.0 绪言1．胶体的定义什么是胶体?1861年英国科学家Graham(格雷厄姆)系统地研究过许多物质的扩散速度，首先提出了胶体和晶体的概念，他认为：晶体(如：蔗糖、无机盐等)在水中扩散快；能透过羊皮纸(一种好的半透膜)；当溶剂蒸发后成晶体析出。
而胶体(如：蛋白质、明胶等)在水中扩散慢，不能透过半透膜，当溶剂蒸发后成粘稠的胶状物质。
由此他把胶体认作是某一类物质固有的特性。
1905年俄国科学家Beümapн(法依曼)用近200多种物质做实验发现：任何晶体物质在适当条件下(如：降低溶解度，选用适当的溶剂等)也能制成胶体。
1903年，Zsigmondy(齐格蒙第)和Siedentopf(西登托夫)发明了显微镜，第一次成功地观察到胶体中粒子的运动，证明了溶胶的超微不均匀性。
实质上，胶体是物质以一定分散程度存在的一种状态，或者说，胶体是一种高度分散的微多相分散系统。
研究胶体和粗分散系统的生成、应用、破坏及其物理化学性质的科学称为胶体化学。
2. 分散系统的分类及主要特征一种或几种物质以大小不等的粒子形态分散在另一种物质中所形成的系统称为分散系统。
其中的粒子包括：固体微粒、微小液滴、微小气泡、分子、原子、离子等。
被分散的物质称为分散相，分散相所处的介质称为分散介质。
分散系统包罗万象，为了研究问题的方便，需将分散系统进行分类，常用的分类方法有两种：（1）按分散介质和分散相的聚集状态分类：见教材P301表(1) 按分散相粒子的大小分类近几十年来，它已逐渐形成了一门独立的学科。
3．憎液溶胶系统的主要特征憎液溶胶系统的主要特征是：高度分散(粒子比较小)、多相(粒子比分子大)、热力学不稳定(微多相的G表高)。
由于胶体的这些特殊性质便造成了胶体分散系统在光学、电学、动力学等方面不同于其它分散系统的特殊性质及现象。
在后面几节里一一加以讨论。
4．胶体化研究的意义胶体化学与许多科学研究领域、国民经济的各部分以及日常生活都有密切的联系。
物理化学第十章 胶体化学
3. 沉降与沉降平衡
多相分散系统中的粒子，因受重力作用而下 沉的过程，称为沉降。沉降与扩散为一对矛盾 的两个方面
沉降 扩散 分散相分布
真溶液
粗分散系统 胶体系统 平衡
均相
沉于底部 形成浓度梯度
贝林(Perrin)导出沉降平衡时粒子浓度随高度的分布：
o c2 Mg ln 1 ( h2 h1 ) c1 RT
胶核 可滑动面
胶粒
{[AgI]m nI－(n-x)K+}x- xK+ 胶团结构
K＋
K＋
I－
K＋
(AgI)m
I－
I－
K＋
特点：
1) 胶核：首先吸附过量的成核离子，然后吸附反离子； 2) 胶团整体为电中性
I－
§10.5
溶胶的稳定与聚沉
Derjaguin＆Landau(1941)
1. 溶胶的经典稳定理论DLVO理论
溶胶粒子间的作用力：
Verwey ＆Overbeek(1948) van der Waals 吸引力：EA -1/x2
势 能 ER
双电层引起的静电斥力：ER ae-x 总作用势能：E = ER + EA
E
EA 曲线的形状由粒子本
性决定，不受电解质影响；
Emax
0 x 第二最小值 EA 第一最小值
势 能 ER 电解质浓度： c1 < c2 < c3 ，
0EAc3源自c2c1E电解质浓度，ER，E，
溶胶稳定性。在 c3 以后， 引力势能占绝对优势，分散 相粒子一旦相碰，即可聚合。
41
电解质对溶胶的聚沉规律：
(i)反离子的价数起主要作用
物理化学10胶体化学
溶液中I- 过量时，可吸附I-而带负电，
溶液中Ag+过量时，可吸附Ag+而带正电。 2)蛋白质中的氨基酸分子: pH低时氨基形成－NH3+而带正电； pH高时羧基形成－COO－而带负电。
1、亥姆霍兹平板双电层平行板电容器模型 正负离子整齐排列于 界面层两侧；
两层间电势直线下降， 层间距离小；
外加电场下带电质点 与反离子反向移动；
液
固
固溶胶
分散系统分类(按分散相粒子的大小)： 系统 分散相粒子 系统相 热力学 的直径 态 稳定性 实例 各种分子、 原子、离子 溶液 各种溶胶
真溶液
胶体系统
d < 1nm
1nm < d < 1000nm
均相
多相 多相
稳定
不稳定 不稳定
粗分散系 统
d> 1000 nm
乳状液、悬 浮液、泡沫 等
2、胶体系统及分类
说明：
2
2
n n 2 n 2n
2
2 0 2 0
1 cos2 α I 0
2
(1) I 1/4，波长越短，散射越强 (2) I V2，可用来鉴别真溶液与胶体 (3) I (n2 – n02)，可用来区分憎液溶胶与亲液溶胶 (4) I C，测定溶胶的乳光强度(浊度)
1、聚沉：
溶胶粒子合并长大进而发生沉淀的现象 2、造成聚沉的因素： 浓度、温度、光的作用、搅拌、外加电解质等。
3、电解质的聚沉作用： (1) 聚沉值
使溶胶发生明显聚沉所需电解质的最小浓度
(2) 聚沉能力
聚沉值的倒数
(3) 聚沉规律
i)反离子的价数起主要作用
价数，聚沉值，聚沉能力 聚沉值Z-6，聚沉能力Z6 舒尔策—哈迪(Schultz-Hardy)规则
10胶体化学
NaAuO2是上述方法制得金溶胶的稳定剂，写出该金溶胶
胶团结构的表示式。
解：该金溶胶胶团结构为： {[Au]m nAuO2- (n-x)Na+}x- xNa+
12.11.在Ba(NO3)2溶液中滴加Na2SO4溶液可制备BaSO4溶 胶。分别写出(1) Ba(NO3)2溶液过量，(2) Na2SO4溶液过量 时的胶团结构表示式。 解：(1) Ba(NO3)2溶液过量时，胶团结构为: {[BaSO4]m nBa2+(2n-x)NO3-}x+ xNO3(2) Na2SO4溶液过量时，胶团结构为： {[BaSO4]m nSO42-(2n-x)Na+}x- xNa+
胶核：胶体粒子内由分子、原子或离子
形成的固态微粒
胶团：整个扩散层及其所包围的胶体粒子
构成的电中性的整体
例： AgNO3 + KI AgI + KNO3 KI过量 ：
AgI溶胶吸附I－带负电，K＋为反离子 AgNO3过量： AgI溶胶吸附Ag＋带正电，NO3－为反离子
特点：
(1) 胶 核 ： 首 先 吸附过量的成 核离子，然后 吸附反离子； (2) 胶 团 整 体 为 电中性。
分散系统分类(按分散相与分散介质的聚集状态)： (1) 均相系统(真溶液) 分散相以分子形式溶于分散介质 (2) 多相系统 分散相不溶于分散介质
分散 分散相 介质 气
名称 气溶胶 泡沫 乳状液 液溶胶或悬浮液
实例
液 固
气 液 固 气 液 固
云、雾 烟、尘
肥皂泡沫 牛奶 泥浆、油漆 泡沫塑料 珍珠 有色玻璃
胶体化学--简明物理化学课件
8.2.1 溶胶的制备
(1) (2) (3) (4)
12
8. 胶体化学
(1) 研磨法 用机械粉碎的方法将固体磨细。
通常可以先在球磨机内对分散相粒子进行粗 磨，粒子大小一般大于1m，然后再用胶体磨等 进行细磨，将粒子粉碎到1 m左右。
胶体磨的形式很多，其粉碎能力因构造和转 速不同而不同。
2013-7-11
Fe(OH ) 3 (新鲜沉淀 加FeCl3 ( Fe(OH ) 3 (溶胶) ) 稀)
稀 AgCl(新鲜沉淀 加AgNO3 ) AgCl(溶胶) ) 或KCl ( Shenming 2013-7-11 19
8. 胶体化学
2. 凝聚法
（1）化学凝聚法
（a）复分解反应
（b）水解反应 （c）氧化还原反应
2013-7-11Leabharlann Shenming18
8. 胶体化学
(4) 胶溶法 把暂时聚集在一起的胶体粒子重新分散而形 成溶胶。许多新鲜的沉淀经洗涤除去过多的电解 质，再加入少量的稳定剂（此处又称胶溶剂，应 选用与胶体粒子有相同组分的离子）后，则又可 制成溶胶，利用这种方法使沉淀转化成溶胶的过 程称为胶溶作用.
Shenming
24
电渗析法
电渗析 为了加快 渗析速度，在装有 溶胶的半透膜两侧 外加一个电场，使 多余的电解质离子 向相应的电极作定 向移动。溶剂水不 断自动更换，这样 可以提高净化速度。 这种方法称为电渗 析法。 Shenming 2013-7-11
25
8. 胶体化学
超过滤装置
2013-7-11
在布朗以前，也就是约160年以前，科学家从理论上导 出分子有无规则热运动，但没有人能直接观察到分子热运 动，而布朗的发现是一个了不起的成就，他用实验证明了 分子运动论，从此分子运动论才被普遍接受。 Shenming 2013-7-11 34
物理化学第十章 胶体化学
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电渗
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第三节
溶胶的稳定与聚沉
一 溶胶的稳定性
溶胶的聚结不稳定性：
溶胶的动力稳定性:
1）分散相粒子的布朗运动：在重力场中不易沉降
2）扩散电势（ζ电势）：稳定剂的存在使胶团形成
双电层结构，ζ电势越大，越不易聚沉。
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18
二
1
溶胶的聚沉
电解质对聚沉的影响 少量电解质的存在对溶胶起稳定作用；
过量电解质的存在对溶胶起破坏作用（聚沉） 1）聚沉值： 使一定量溶胶在一定时间内完全聚沉所需最小电
解质的物质的量浓度。
2）反离子起聚沉作用，聚沉值与价数有关,聚沉值： 1 1 1 舒尔采(Schulze) 100 : 1.6 : 0.14 6 : 6 : 6 1 2 3 ——哈迪(Hardy)规则
+ ++ ++ + ++ + +
+ + -
-
+ + + -
热力学电势φ 0 斯特恩电势φ 电动电势ζ：
固体表面 斯特恩面 滑动面
+ +
胶体PPT教学课件
通过化学反应在气相中生成固体颗 粒，并沉降在基底上形成胶体。
生物制备方法
微生物发酵法
利用微生物的生长和代谢 过程，产生胶体物质。
植物提取法
从植物中提取胶体物质， 如阿拉伯胶、果胶等。
动物提取法
从动物组织中提取胶体物 质，如明胶等。
03
胶体的应用
工业应用
印染
印染胶体通常用于丝织品、毛 织品和棉织品的印染，可以改 善织物的颜色和外观，提高产
胶体的基本性质
光学性质
胶体粒子具有较大的比表面积，因 此对光线具有强烈的散射作用，呈 现出独特的丁达尔效应。
电学性质
胶体粒子具有双电层结构，具有电 动电位，因此具有电泳现象和电渗 现象。
动力学性质
胶体粒子在布朗运动的作用下，具 有一定的扩散速度，具有动力学不 稳定性。
稳定性
胶体体系具有一定的稳定性，主要 得益于胶体粒子之间的静电排斥作 用和空间位阻效应。
品的质量和附加值。
采矿
采矿过程中使用浮选剂和矿浆 等胶体材料，可以改善矿物的 浮选效果和分离效果，提高矿
物的回收率和生产效率。
造纸
造纸过程中使用胶体材料可以 改善纸张的印刷效果和外观质 量，提高纸张的强度和耐久性
。
生物医学应用
01
药物输送
药物输送是胶体在生物医学领域的重要应用之一，可以利用胶体的吸
02
胶体的制备方法
物理制备方法
01
02
03
机械分散法
将固体颗粒分散到液体介 质中，形成胶体分散体系 。
胶体磨法
使用胶体磨将固体颗粒研 磨成胶体颗粒。
超声波法
使用超声波震荡将固体颗 粒分散成胶体颗粒。
物理化学考研章节题库-第10章 胶体化学【圣才出品】
第10章 胶体化学一、选择题1．用相同体积0.01mol·dm－3KI和0.15mol·dm－3AgNO3溶液制备的AgI溶胶，分别加入相同浓度的下列电解质，聚沉能力最强的是：（）。
A．NaClB．FeCl3C．MgSO4D．K3PO4【答案】D【解析】所制备的AgI溶胶为AgI的正溶胶，即胶粒带正点，起聚沉作用的主要是负离子。
比较选项中阴离子的价位可知，聚沉能力最强的是K3PO4。
2．向溶胶中加入电解质可以：（）。
A．降低热力学电势B．减小扩散层厚度C．减小紧密层厚度D．减少胶团荷电量【答案】B【解析】处在溶液中的带电固体表面，由于静电吸引力的作用，必然要吸引等量的相反电荷的离子形成双电层。
电解质的加入会改变存在于溶液中的离子状态。
3．若需研究电解质对某一溶胶稳定性的影响，最好的方法是测定：（）。
A．电泳速度B．电渗速度C．电解质的聚沉D．沉降速度【答案】C【解析】电解质对溶胶的影响主要是改变扩散层的厚度，也即斥力势能的大小，从而改变胶体的稳定性。
4．丁铎尔现象的本质是光的散射，下列说法中错误的是：（）。
A．大分子溶液中大分子的大小与胶粒相近，两者丁铎尔效应的强弱也相近B．小分子溶液中溶质粒子小，故丁铎尔效应不明显C．散射现象仅是光传播方向发生变化其波长不变D．在超显微镜下观察到的光点不是胶粒的真实形状【答案】A【解析】丁铎尔效应是胶体粒子的一种特殊的光学性质。
其本质是光的散射，散射光强度与粒子大小成正比。
5．Tyndall现象是发生了光的什么作用的结果（）。
A．散射B．反射C．折射D ．透射【答案】A【解析】当入射光的波长远大于胶粒半径时，入射光会在胶粒上发生散射现象，产生一束乳白色的散射光，即Tyndall 现象。
6．日出和日落时太阳呈鲜红或橙黄色的原因是（ ）。
A ．蓝光波长短，透射作用显著B ．蓝光波长短，折射作用显著C ．红、黄光波长长，透射作用显著D ．红、黄光波长长，散射作用显著【答案】C【解析】日出和日落时太阳光透过厚厚的大气层时，散射作用显著的短波长光如蓝光、紫光等大部分已被散射，剩下了透射作用显著的长波长光，如红光、黄光等。
《胶体化学》课件
胶体粒子由于其巨大的表面积和表面能而倾向于相互聚集，形成沉淀或絮凝体。 为了维持胶体的稳定性，需要采取措施来降低胶体粒子的相互作用，如加入电 解质或高分子物质。
聚沉
当胶体粒子聚集形成更大的粒子或沉淀时，称为聚沉。聚沉可以通过加入电解 质、加热、搅拌等方法实现。
胶体的电学性质
电泳
在电场作用下，胶体粒子会向电极移动，这一现象称为电泳。电泳是研究胶体电 学性质的重要手段之一。
胶体在交叉学科领域的应用前景
总结词
胶体化学与其它学科的交叉融合将为胶体化 学的发展开辟新的领域。
详细描述
胶体化学与生物学、医学、物理学等学科有 着密切的联系。例如，在生物学中，胶体可 以模拟细胞膜的结构和功能；在医学中，胶 体可以作为药物载体和诊断试剂；在物理学 中，胶体可以用于制备新型的光学、电学和 磁学材料。随着各学科之间的交叉融合，胶
油田污水处理
利用胶体吸附原理，去除 污水中的油、悬浮物等杂 质，实现废水的达标排放。
石油运输与储存
通过控制油品的胶体稳定 性，防止油品在运输和储 存过程中的变质和沉淀。
胶体在食品工业中的应用
食品加工
利用胶体作为增稠剂、稳定剂等，改善食品的口感和质地，提高 食品品质。
食品保鲜
通过控制食品胶体的稳定性，延缓食品变质，延长食品的保质期。
光学显微镜观察
总结词
通过光学显微镜可以观察胶体的形态、粒径大小和分布情况。
详细描述
光学显微镜利用可见光透射或反射胶体粒子，通过观察胶体粒子的形状、大小和分布，可以初步判断胶体的性质。
电学性质的测量
总结词
电学性质的测量是表征胶体的重要手段，可以了解胶体的电导率、电泳行为等。
详细描述
物理化学第十章,胶体化学
30
Stern面
0
热力学电势 —
由固体表面至溶液本体间的电势差 0；
斯特恩电势 — 由紧密层与扩散层之间的分界处至溶液
本体间的电势差 ；
电动现象说明，溶胶粒子表面带有电荷。而溶胶粒 子带有电荷也正是它能长期存在的原因
2019/11/13
27
1.溶胶带电的原因：
a）固体的溶胶粒子，可从溶液中选择性地吸附某种离 子而带电。 其规则是：离子晶体表面从溶液中优先吸附能与它晶 格上离子生成难溶或电离度很小化合物的离子。
例： AgI溶胶： 溶液中I－过量时，可吸附I－而带负电， 溶液中Ag+过量时，可吸附Ag+而带正电。
（1）电泳 在外电场的作用下，胶体粒子在分散介质中定向移动 的现象，称为电泳。
界面法测电泳装置示意图
＋
+
－
–
NaCl溶液
Fe(OH)3溶胶
首先，在U形管中加入NaCl 溶液，然后，从下方支管缓慢 压入棕红色 Fe(OH)3溶胶， 以使其与 NaCl溶液间有清晰 的界面存在。通入直流电后， 可观察到，电泳管中阳极一端 界面下降，阴极一端界面上升。
位差为 。也只有在固液两相发生相 对移动时，才呈现 电势。
距离
2019/11/13
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２）电解质溶液浓度对 的影响
当溶液中电解质浓度增加时，介质中反离子的浓度加大 ，将压缩扩散层使其变薄，把更多的反离子挤进滑动面以内 ，使 电势在数值上变小，如下图。
0
滑动面
胶体化学
胶体化学胶体化学主要研究对象是多相分散系统分散系统：一种或几种物质分散在另一种物质之中所构成的系统分散相：被分散的物质分散介质：另一种连续分布的物质根据分散相粒子的大小，分散系统可分为：真溶液 d < 1nm ;胶体分散系统 1 < d <1000nm;粗分散系统 d >1000nm胶体是物质存在的一种特殊状态，而不是一种特殊物质，不是物质的本性。
胶体化学研究对象是溶胶（也称憎液溶胶）和高分子溶液（也称亲液溶胶）。
气溶胶：云雾，青烟、高空灰尘液溶胶：泡沫，乳状液，金溶胶、墨汁、牙膏固溶胶：泡沫塑料、沸石、冰淇淋，珍珠、水凝胶、红宝石、合金例1.胶体溶液是( )A．真溶液,故称为胶体溶液B．分散相能通过滤纸,不能通过半透膜的分散体系C．分散相能通过滤纸及半透膜的分散体系D．分散相不能通过滤纸及半透膜的分散体系2.. 溶胶的基本特性之一是( )A．热力学上和动力学上皆属于稳定体系B．热力学上和动力学上皆属不稳定体系C．热力学上不稳定而动力学上稳定体系D．热力学上稳定而动力学上不稳定体系3.. 雾属于分散体系，其分散介质是( )A．液体B．气体C．固体D．气体或固体4. 将高分子溶液作为胶体体系来研究，因为它( )A．是多相体系B．热力学不稳定体系Ｃ．对电解质很敏感D．粒子大小在胶体范围内5. 溶胶与大分子溶液的区别主要在于( )A．粒子大小不同B．渗透压不同C．丁达尔效应的强弱不同D．相状态和热力学稳定性不同6. 下列物系中,不属于胶体的是( )A．云雾B．烟C．珍珠D．空气7. 对于胶体与大分子溶液( )A．都属于同类的分散体系B．两者的分散相质点均能通过滤纸,因此都属于均相混和物C．胶体属于介稳体系，大分子溶液属于稳定体系D．粘度都大1.溶胶的制备与净化1).溶胶制备的一般条件：（1）分散相在介质中的溶解度必须极小（2）必须有稳定剂存在2).胶体的制备方法：（1）凝聚法: ①蒸气凝聚法,②过饱和法（2）分散法: ①胶体磨, ②气流粉碎机（又称喷射磨）③电弧法—用于制备贵金属的水溶胶2.溶胶的光学性质1).光散射（1）丁达尔效应：以一束强光射入溶胶后，在入射光的垂直方向可以看到一道明亮的光带，被称为丁达尔效应光本质是电磁波，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（其振动频率与入射光波的频率相同）,成为二次波源，向各个方向发射电磁波，这就是散射光波也就是我们看到的散射光。
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因硝酸银过量A （g 作为3 N 稳K 定O剂 I）A ，胶g 核K I表N 面3吸O 附银离
子10形－2成0正(a溶) 所胶示，。NO3-成为反离子，其胶团结构如图 也可用胶团公式表示, 图10－20（ b) 。 图10－20 (c)所示为负溶胶（碘化钾过量）。
胶体体系 a< λ可见光 (散射光）
真溶液
a<< λ可见光 (透射光）
应用：利用丁达尔效应原理制出了超显微镜。
02.02.2021
9
从超显微镜可以获得哪些有用信息？
（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。例如，球状 粒子不闪光，不对称的粒子在向光面变化时有 闪光现象。
02.02.2021
27
2.溶胶的聚沉
⑴聚沉速度与电解质浓度的关系 ①聚沉值（c1)——指引起某一溶胶明显地发生聚沉所
需外加的最小电解质浓度（和它相对应的ζc称为临 界电势）。 ②在c2点，ζ＝0此时聚沉速度达最大。
u
b
02.02.2021
a
c1 c2 ζc 0
图10.21 聚沉速度
与电解质浓度的关系
+
–
Байду номын сангаас
+++++++++++++++ –––––––––––––––
图10-18 a 电渗示意图
02.02.2021
17
2. 分散双电层理论
⑴分散双电层
①紧密层（吸附层）——包括被固相吸附 了的离子和部分反离子（不能流动层，厚度 为δ）；
②分散层（扩散层）——反离子层（可流 动层，厚度为d -δ ）。
反离子——异电离子（与胶粒表面所吸附 的离子所带电荷符号相反的离子）。
见图（10－19）。
02.02.2021
18
图（10－19）a
02.02.2021
19
02.02.2021
20
⑵ζ电位——紧密层与分散层之间的滑动面的 电位（电动电势）。 ζ电位与电动现象密切 相关（只有相对滑动，才能产生ζ电位)。
02.02.2021
图10-16布朗运动
(b)
12
3.扩散——浓度扩散（高浓→低浓）
溶胶粒子的布朗运动会引起溶胶中分散相粒 子的扩散作用。
所谓扩散，是指溶胶粒子从高浓度区向低浓 度区定向迁移现象，
扩散的推动力是浓度梯度。即胶粒从高浓度 处向低浓度处扩散是自发的。
02.02.2021
13
4.沉降与沉降平衡
c
28
❖聚沉值与聚沉能力
聚沉值
使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉 所需电解质的最小浓度。从已知的表值
可见，对同一溶胶，外加电解质的离子
价数越低，其聚沉值越大。
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。
02.02.2021
29
⑵反离子起聚沉作用 对正溶胶，负离子起作用；负溶胶，正离子起作用。
图10－20c .AgI负溶胶的胶团结构及示意图 （KI过量，作为为稳定剂）
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❖胶粒的形状（不一定都是球形）
例如：（1）聚苯乙烯胶乳是球形质点 （2） V2O5 溶胶是带状的质点 （3） Fe(OH)3 溶胶是丝状的质点
图10.20d 胶粒的形状
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§10.4 溶胶的稳定性和聚沉
（3） 判断粒子分散均匀的程度。粒子大小不同，散 射光的强度也不同。
（4） 观察胶粒的布朗运动 、电泳、沉降和凝聚等 现象。
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➢2.布朗运动——热运动的体现
（胶粒在分散介质中总是进行着无规则的永不停息的热运动）。
图10-16 布朗运动(a)
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产生布朗运动的原因是分散介 质分子对胶粒撞击的结果。受介质 分子的热运动的撞击，在某一瞬间， 它所受的来自各个方向的撞击力不 会互相抵销，如图所示，加上粒子 自身的热运动。因而，它在不同的 时刻以不同速度、不同方向作无规 则运动。
⑴沉降——重力场作用，颗粒↓沉积
⑵沉降平衡—— 分散相粒子本身的重力使 粒子沉降；而介质的粘度及布朗运动引起的 扩散作用阻止粒子下沉；两种作用相当时达 到平衡。 沉降平衡是一个动态平衡 （沉降速度＝扩散速度）。
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§10.3 溶胶的电学性质 和胶团结构
1.电动现象：外电场作用下，分散相与
1.溶胶的稳定性
⑴动力学稳定性——布朗运动，扩散作用，使胶粒均 匀分布不下沉。
⑵胶粒带电的稳定作用——ζ电位的存在，使胶粒带 电，双电层之间存在电性斥力（将阻止两个相邻胶 粒的聚结）。
⑶溶剂化的稳定作用——双电层中的反离子都是水化 离子，形成水化层，水化层有定向排列结构，有弹 性力，可防止胶粒相互间的碰撞挤压而引起的聚沉。 上述中，后两点尤为重要。
ζ＝φ－e
式中φ－热力学电位；e——紧密层电位降
⑶电解质对ζ电位和双电层厚度的影响
加进电解质，其中异电离子产生同性相斥， 将溶液中的异电离子挤进紧密层（但δ保持不 变），使得分散层厚度↓，故ζ电位↓。（见图 8－19）
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⑷胶团结构
胶核——构成胶粒的最基本的物质的分子（原子） 的聚集体；
分散介质发生相对位移。
电动现象是胶粒带电的最好证明。
⑴电泳——外电场作用下，分散相粒子移 向异电电极；
⑵电渗——外电场作用下，液体介质移动 通过多孔介质（而分散相保持不动）。
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+ ++
+
+
++ +
+ ++
+
+
+
–
++ +
图10-17a 电泳示意图
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+++++++++++++++ –––––––––––––––
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NO3Ag +
（AgI）m
NO3Ag +
NO3Ag +
Ag +
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NO3-
图10－20a AgI正溶胶的胶团结构及示意图 （AgNO3过量，作为稳定剂）
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图10－20（b) 胶团公式
上： AgI负溶胶；下：AgI正溶胶）
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胶核 胶粒 胶团
10-第十章胶体化学
§10.1 分散系统的分类
1. 分散系统——一种或几种物质（作为分散
相）分散在另一种物质（作为分散介质） 中所形成的系统。
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原因分析：
可见光波长λ＝400～700nm
紫外光波长:400nm以下；红外光波长大于760nm.
粗分散体系a>>λ可见光 （反射光）