胶体与界面化学PPT课件
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渗透压
粒子具有 的电荷
必要的稳 定因素 低
不可逆
可见
与溶剂差 别小 小 固定，不 易变
非必要的 稳定因素 很高
可逆
不可见
比溶剂大 许多 显著 电荷随PH 而变
高分子溶液 稳定 可逆
淀粉/水、明胶水、 橡胶/己烷等
12.絮凝作用：在胶粒或悬浮体内加入极少量的可溶性的高分子化合物，不导致溶胶迅速
沉淀，沉淀为疏松的棉絮状。
21.单分散、单一形状纳米颗粒的获得：1）单分散颗粒的获得：a.Lamer的“成核扩散控 制”模型。即在第一批晶核出现后，c要小于S，才能不出现第二批晶核。b.在（c-S）很 小时，引入小晶种——晶核法；c.在（c-S）很小时，缓慢生长。d.单分散銠纳米颗粒的 制备，这是一种在金属纳米颗粒制备时常用的方法。2）溶胶-凝胶法：将两种反应组分分 别制成溶胶，两种溶胶混合后进行反应，混合溶胶在一定条件下（如温度、PH值等）下缓 慢蒸发出水分，转变成凝胶。在凝胶中加入适当添加剂，使溶剂蒸发过程中保持凝胶内部 的应力均匀或利用超临界干燥法，可以使溶剂脱去而形成纳米级的均匀分散颗粒。3）浓 度一致法：即同时从两个注射器加入反应液体，在容器中反应，产生沉淀。此法的优点是 在整个反应过程中保持（c-S）一致。最好是在流动的反应器中进行，即反应后晶核立即 流走。4）分级沉淀法：重力沉降法和离心沉降法。5）电泳分级法：高度分散尺寸量子化 的半导体颗粒还可以利用溶胶电泳将制的胶体样品按颗粒大小分级而制出。6）单一形状 颗粒的形成。 22.分散体的制备与纯化：1）与粗粒分开 ：a.沉淀：胶体不沉；2）与分子离子分开：b. 过滤：胶体通过；c.超离心机：胶体沉淀；d.超过滤：胶体不通过；e.渗析作用；f.层析 法：吸附交换多余的有害粒子；g.粒子浮选法：将含有表面活性剂的气泡通过溶胶以除去 多余的高价粒子。 23.分散体系的不稳定因素：1）热力学因素：胶体是热力学不稳定体系，其原因是分子间 的范德华引力。2）动力学因素：布朗运动使颗粒相撞，加速加速其聚集过程。 24.分散体系的稳定因素：延长稳定时间，克服和消除不稳定因素，使△G为正，并使扩散 系数D变小 ，则体系稳定。 具体方法：1）降低温度；2）增加粘度；3）使之带电；4）降低表面能，增加表面活性以 及与介质相容性；5）利用高分子或保护胶体，以形成表面结构层，加强位阻因素。 25.延迟效应：有效的吸引作用在“长”距离的情况下被降低了即被延迟。 总作用能在小距离和大距离时，主要由引力势控制，而在中等距离时，双电层斥力势可能
分子分 <1nm 散
能穿过滤纸，扩散能力强，能 穿过渗析膜，在显微镜及超显 微镜下均不可见。
C.热力学分类法：
热力学 聚结过程 典型体系
狭义胶体体 系，纳米分 散体系
缔合体系
不稳定 稳定
不可逆 可逆
溶胶、泡沫、悬浮 液、乳状液、气溶 胶
胶束、微乳液
电解质的 存在 对电解质 的稳定性 聚沉的可 逆性 电镜下可 见 粘度
1.胶体科学：是研究微观不均相体系的科学，凡是固、液、气相中含有固、液、气微粒 的体系（气-气体系除外），均属胶体科学研究的范围，微粒的大小在1nm至100nm以 至1000nm之间。 2.界面化学：是研究物质在多相体系中表面（或界面）的特征和在表面发生的物理和化 学过程及其规律。
3.界面：是物质相与相之间交界的区域，其中把气液、气固界面成为表面。 4.胶体：一种尺寸在1-100nm以至1000nm的分散体，它既不是大块固体，又不是分子分 散的液体，而是具有两相的为不均匀的分散体系。
化物；D.复分解法：盐类溶胶。3）利用有序分子组合体法[1.降低形成新相的表面能；2.
使已形成的新相不再长大]A.单分子膜法：a.原位生成法：单分子膜下先吸附离子然后生
成微粒；b.吸附法：单分子膜下吸附溶液中已形成的亲水颗粒；c.混合膜法：在低表面压
时，使憎水颗粒钻到单分子膜中。B.反胶束法：在反胶束中进行各种形成微粒的反应。C.
19.新相形成的热力学：
在某一过饱和度时，有一对应得临界半径，
此时△ G最大，达到此半径时，晶核就析出。
20.分散体系的分散形成法：1）机械法：研磨、球磨、振动磨、胶体磨、空气磨。磨时加 入分散剂和稳定剂；2）电分散法：将需分散金属制成两个电极，浸在冷的分散介质中， 调节电解池中电解质的浓度，电压和电极间距离可以将金属氧化成分子、原子而后絮凝。 3）超声分散；4）胶溶法：先将胶体聚沉物中的多余电解质洗去，然后加入少量稳定剂使 之分散。
5.表面和胶体现象实例：a.作为胶体或表面活性材料而制造的产品。b.表面和胶体现象 的直接应用。c.天然和合成材料的纯化和改进的用途。d.生理应用 6.胶体的特点：A.最大比表面：比表面是指单位体积物体所具有的表面积，即1cm3物体 分散后所具有的面积m2/cm3。有时比表面积指单位质量物体所具有的表面积，即m2/g. B.最强烈的尺寸效应（物质类型的尺寸依赖性）。 7.胶体结构（或类型）：A.胶体：对不同的分散体系，取决于分散相和分散介质的性质。 B.缔合胶体：由许多分子聚集或联合组成，在动力学和热力学的驱动力下缔合，产生体 系可能是分子溶液和真正的胶体体系。C.亲液胶体：容易与水形成胶体的溶液。D.网状 胶体：两种互相贯穿的网状物组成，很难准确说明哪一个是分散相，哪一个是连续相。
8.简单胶体：只含某类特定的分散相和连续相的胶体；复杂或复合胶体：含多类胶体， 如溶胶、乳液、缔合胶体、大分子物质和连续相。
9.凝结物：胶体粒子的聚集体，具有相对紧密的结构形成，是由于胶体体系不能保持它 的分散状态所引起的。凝结作用：形成凝结物的过程。
10.分层：从连续相中将凝结物或絮凝物分离，其中聚集体的密度要小于连续相。 11.絮凝物：少量胶体粒子的聚集物，与凝结物相似，但通常具有相当疏散开放的结构， 絮凝物有时候是可逆的 ，用最小限度的能量使其恢复到分散状态。
12.胶体的分类： A.Ostwald分类法，按尺寸分：
类型 粒子大小 特征
B.Perin和Freundlich分类法： 憎液胶体 亲液胶体
粗分散 >100nm （悬液、 乳液）
不能穿过滤纸，无扩散能力， 不能穿过渗析膜，在显微镜下 可见。
胶体分 散（溶 胶、微 乳液）
1-100nm
能穿过滤纸，稍有扩散能力， 不能穿过渗析膜，在显微镜下 不可见，超显微镜下可分辨。
泡囊法：将颗粒放在溶剂中，采用涂层法，使球形双分子膜变成平面双分子膜，而纳米颗
粒则在夹层中有序排列。D.自组装：改变PH值与电荷等，使附着在基底上的分子与溶液中
的分子或颗粒相吸。
பைடு நூலகம்
17.从溶液中析出颗粒分两个阶段：1）形成晶核阶段；2）晶核成长阶段
18.过饱和度：浓度与溶解度之间的差异，溶解度越小，越容易形成胶体。
13.沉降：与分层相似，只是聚集体密度比液体大，而沉积在底部。
14.单分散：所有粒子在胶体体系中有大致相同的尺寸（尺寸分布宽）。
15.凝聚法：将单个原子或分子结合为胶体大小的聚集体，是形成小于10nm颗粒最佳方法。
16.分散体系的凝聚形成法：1）物理法：改变溶剂或温度，可以降低其溶解度，使物体析
出。2）化学法：形成不溶化合物。A.还原法：金属溶胶；B.氧化法，C.水解法：金属氯
粒子具有 的电荷
必要的稳 定因素 低
不可逆
可见
与溶剂差 别小 小 固定，不 易变
非必要的 稳定因素 很高
可逆
不可见
比溶剂大 许多 显著 电荷随PH 而变
高分子溶液 稳定 可逆
淀粉/水、明胶水、 橡胶/己烷等
12.絮凝作用：在胶粒或悬浮体内加入极少量的可溶性的高分子化合物，不导致溶胶迅速
沉淀，沉淀为疏松的棉絮状。
21.单分散、单一形状纳米颗粒的获得：1）单分散颗粒的获得：a.Lamer的“成核扩散控 制”模型。即在第一批晶核出现后，c要小于S，才能不出现第二批晶核。b.在（c-S）很 小时，引入小晶种——晶核法；c.在（c-S）很小时，缓慢生长。d.单分散銠纳米颗粒的 制备，这是一种在金属纳米颗粒制备时常用的方法。2）溶胶-凝胶法：将两种反应组分分 别制成溶胶，两种溶胶混合后进行反应，混合溶胶在一定条件下（如温度、PH值等）下缓 慢蒸发出水分，转变成凝胶。在凝胶中加入适当添加剂，使溶剂蒸发过程中保持凝胶内部 的应力均匀或利用超临界干燥法，可以使溶剂脱去而形成纳米级的均匀分散颗粒。3）浓 度一致法：即同时从两个注射器加入反应液体，在容器中反应，产生沉淀。此法的优点是 在整个反应过程中保持（c-S）一致。最好是在流动的反应器中进行，即反应后晶核立即 流走。4）分级沉淀法：重力沉降法和离心沉降法。5）电泳分级法：高度分散尺寸量子化 的半导体颗粒还可以利用溶胶电泳将制的胶体样品按颗粒大小分级而制出。6）单一形状 颗粒的形成。 22.分散体的制备与纯化：1）与粗粒分开 ：a.沉淀：胶体不沉；2）与分子离子分开：b. 过滤：胶体通过；c.超离心机：胶体沉淀；d.超过滤：胶体不通过；e.渗析作用；f.层析 法：吸附交换多余的有害粒子；g.粒子浮选法：将含有表面活性剂的气泡通过溶胶以除去 多余的高价粒子。 23.分散体系的不稳定因素：1）热力学因素：胶体是热力学不稳定体系，其原因是分子间 的范德华引力。2）动力学因素：布朗运动使颗粒相撞，加速加速其聚集过程。 24.分散体系的稳定因素：延长稳定时间，克服和消除不稳定因素，使△G为正，并使扩散 系数D变小 ，则体系稳定。 具体方法：1）降低温度；2）增加粘度；3）使之带电；4）降低表面能，增加表面活性以 及与介质相容性；5）利用高分子或保护胶体，以形成表面结构层，加强位阻因素。 25.延迟效应：有效的吸引作用在“长”距离的情况下被降低了即被延迟。 总作用能在小距离和大距离时，主要由引力势控制，而在中等距离时，双电层斥力势可能
分子分 <1nm 散
能穿过滤纸，扩散能力强，能 穿过渗析膜，在显微镜及超显 微镜下均不可见。
C.热力学分类法：
热力学 聚结过程 典型体系
狭义胶体体 系，纳米分 散体系
缔合体系
不稳定 稳定
不可逆 可逆
溶胶、泡沫、悬浮 液、乳状液、气溶 胶
胶束、微乳液
电解质的 存在 对电解质 的稳定性 聚沉的可 逆性 电镜下可 见 粘度
1.胶体科学：是研究微观不均相体系的科学，凡是固、液、气相中含有固、液、气微粒 的体系（气-气体系除外），均属胶体科学研究的范围，微粒的大小在1nm至100nm以 至1000nm之间。 2.界面化学：是研究物质在多相体系中表面（或界面）的特征和在表面发生的物理和化 学过程及其规律。
3.界面：是物质相与相之间交界的区域，其中把气液、气固界面成为表面。 4.胶体：一种尺寸在1-100nm以至1000nm的分散体，它既不是大块固体，又不是分子分 散的液体，而是具有两相的为不均匀的分散体系。
化物；D.复分解法：盐类溶胶。3）利用有序分子组合体法[1.降低形成新相的表面能；2.
使已形成的新相不再长大]A.单分子膜法：a.原位生成法：单分子膜下先吸附离子然后生
成微粒；b.吸附法：单分子膜下吸附溶液中已形成的亲水颗粒；c.混合膜法：在低表面压
时，使憎水颗粒钻到单分子膜中。B.反胶束法：在反胶束中进行各种形成微粒的反应。C.
19.新相形成的热力学：
在某一过饱和度时，有一对应得临界半径，
此时△ G最大，达到此半径时，晶核就析出。
20.分散体系的分散形成法：1）机械法：研磨、球磨、振动磨、胶体磨、空气磨。磨时加 入分散剂和稳定剂；2）电分散法：将需分散金属制成两个电极，浸在冷的分散介质中， 调节电解池中电解质的浓度，电压和电极间距离可以将金属氧化成分子、原子而后絮凝。 3）超声分散；4）胶溶法：先将胶体聚沉物中的多余电解质洗去，然后加入少量稳定剂使 之分散。
5.表面和胶体现象实例：a.作为胶体或表面活性材料而制造的产品。b.表面和胶体现象 的直接应用。c.天然和合成材料的纯化和改进的用途。d.生理应用 6.胶体的特点：A.最大比表面：比表面是指单位体积物体所具有的表面积，即1cm3物体 分散后所具有的面积m2/cm3。有时比表面积指单位质量物体所具有的表面积，即m2/g. B.最强烈的尺寸效应（物质类型的尺寸依赖性）。 7.胶体结构（或类型）：A.胶体：对不同的分散体系，取决于分散相和分散介质的性质。 B.缔合胶体：由许多分子聚集或联合组成，在动力学和热力学的驱动力下缔合，产生体 系可能是分子溶液和真正的胶体体系。C.亲液胶体：容易与水形成胶体的溶液。D.网状 胶体：两种互相贯穿的网状物组成，很难准确说明哪一个是分散相，哪一个是连续相。
8.简单胶体：只含某类特定的分散相和连续相的胶体；复杂或复合胶体：含多类胶体， 如溶胶、乳液、缔合胶体、大分子物质和连续相。
9.凝结物：胶体粒子的聚集体，具有相对紧密的结构形成，是由于胶体体系不能保持它 的分散状态所引起的。凝结作用：形成凝结物的过程。
10.分层：从连续相中将凝结物或絮凝物分离，其中聚集体的密度要小于连续相。 11.絮凝物：少量胶体粒子的聚集物，与凝结物相似，但通常具有相当疏散开放的结构， 絮凝物有时候是可逆的 ，用最小限度的能量使其恢复到分散状态。
12.胶体的分类： A.Ostwald分类法，按尺寸分：
类型 粒子大小 特征
B.Perin和Freundlich分类法： 憎液胶体 亲液胶体
粗分散 >100nm （悬液、 乳液）
不能穿过滤纸，无扩散能力， 不能穿过渗析膜，在显微镜下 可见。
胶体分 散（溶 胶、微 乳液）
1-100nm
能穿过滤纸，稍有扩散能力， 不能穿过渗析膜，在显微镜下 不可见，超显微镜下可分辨。
泡囊法：将颗粒放在溶剂中，采用涂层法，使球形双分子膜变成平面双分子膜，而纳米颗
粒则在夹层中有序排列。D.自组装：改变PH值与电荷等，使附着在基底上的分子与溶液中
的分子或颗粒相吸。
பைடு நூலகம்
17.从溶液中析出颗粒分两个阶段：1）形成晶核阶段；2）晶核成长阶段
18.过饱和度：浓度与溶解度之间的差异，溶解度越小，越容易形成胶体。
13.沉降：与分层相似，只是聚集体密度比液体大，而沉积在底部。
14.单分散：所有粒子在胶体体系中有大致相同的尺寸（尺寸分布宽）。
15.凝聚法：将单个原子或分子结合为胶体大小的聚集体，是形成小于10nm颗粒最佳方法。
16.分散体系的凝聚形成法：1）物理法：改变溶剂或温度，可以降低其溶解度，使物体析
出。2）化学法：形成不溶化合物。A.还原法：金属溶胶；B.氧化法，C.水解法：金属氯