第7节 溶胶的光学及力学性质

二、Brown运动(Brownian motion)
粒子越小，布朗运动越激烈。其运动激烈的程度不 随时间而改变，但随温度的升高而增加。
Brown运动的本质
当半径大于5 m，Brown运动消失
三、 胶粒的扩散
由于分子的热运动和胶粒的布朗运动，在有浓
度梯度存在时，物质粒子会发生宏观上的定向迁移
现象，称为扩散。 胶粒也有热运动，因此也与溶液中溶质相似具有 扩散和渗透压。只是溶胶的浓度较稀，这种现象很
§8.7 溶胶的光学与力学性质
一、Tyndall效应
从侧面（即与光束垂直的方向）可以看到一个发光
1869年Tyndall发现，若令一束会聚光通过溶胶，
的圆锥体，这就是Tyndall效应。
丁铎尔效应 当光束通过分散系统时，一部分自由地通过， 一部分被吸收、反射或散射。可见光的波长约在 400~760 nm之间。 （1）当光束通过粗分散系统，由于粒子大于入射 光的波长，主要发生反射，使体系呈现混浊。 （2）当光束通过胶体溶液，由于胶粒直径小于可 见光波长，主要发生散射，可以看见乳白色的光柱。 （3）当光束通过真溶液，由于溶液十分均匀，散射 光因相互干涉而完全抵消，看不见散射光。
0 C2 Mg h2 h1 ln 1 C1 RT
溶胶是高度分散体系，胶 粒一方面受到重力的吸引而下
降，另一方面由于布朗运动促
使浓度趋于均一。
当这两种相反的力相等时，
粒子的分布达到平衡，粒子的浓 度随高度不同有一定的梯度。这
种平衡称为沉降平衡
(sedimentation equilibrium)。
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对于微小粒子在重力场中的沉降平衡，贝 林(Perrin)导出平衡时粒子数密度随高度分 布的分布定律：
不显著。
斐克第一定律（Fick’s first law）
dm dc = -DA dt dx
式中D为扩散系数，其物理意义为：单位浓度梯 度、单位时间内通过单位截面积的质量。 式中负号表示扩散发生在浓度降低的方向，
dn dc <0, 而 >0。 dt dx
四、 沉降与沉降平衡（sedimentation equilibrium）