【物理化学D】第12章 胶体化学
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具有纳米级的粒子是由许多离子或分子聚结而成，结 构复杂，有的保持了该难溶盐的原有晶体结构，而且粒 子大小不一，与介质之间有明显的相界面，比表面很大。 （3）热力学不稳定性
因为粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学 不稳定体系，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒 子会自动聚结成大粒子。
2021/1/27 Wednesday
液
等
原子 剂均能透过半透膜。
混合气体等
溶胶
胶体粒子 多相，热力学不稳定系统；扩散 金溶胶，氢
胶 (憎液胶体)
慢、不能透过半透膜，易聚沉。 氧化铁溶胶
体 分 散
高分子溶 液(亲液)
1<d <1000n
m
高(大)分 均相，热力学稳定系统；扩散慢、聚乙烯醇水
子 不能透过半透膜。
溶液
系
均相，热力学稳定系统；胶束扩 表面活性剂
1.憎液溶胶 半径在1 nm~100 nm之间的难溶物固体粒子 分散在液体介质中，有很大的相界面，易聚沉，是 热力学上的不稳定体系。 一旦将介质蒸发掉，再加入介质就无法再形成 溶胶，是 一个不可逆体系，如氢氧化铁溶胶、碘 化银溶胶等。 这是胶体分散体系中主要研究的内容。
2021/1/27 Wednesday
2021/1/27 Wednesday
胶体分散系统在生物界和非生物界都普遍存在，在实际 生活和生产中也占有重要的地位，在石油、冶金、纺织、建 材、橡胶、塑料等工业部门，及在生物学、医学、土壤学、 气象学、地质学等领域都有重要的应用。
江河湖海、工业废水等属于液溶胶系统； 大气层属于由微尘、水滴和其他介质形成的气溶胶； 人体中很多组织都是含水的胶体，我们的衣食住行很多 也都与胶体息息相关。 胶体化学在纳米(超细)颗粒及新型纳米材料的制备领域。
真溶液（d < 1nm) (氢原子半径 0.05 nm)
胶 体 系 统
2021/1/27 Wednesday
(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)
(2)高分子溶液: 高分子以分子形式溶于 介质，分散相与分散介质间无相界面， 是热力学稳定系统。(亲液溶胶)
B.固-液溶胶 C.固-气溶胶
如珍珠，某些宝石 如泡沫塑料，沸石分子筛
2021/1/27 Wednesday
（2）按分散相和介质聚集状态分类
3.气溶胶 将气体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为 固体或液体时，形成气-固或气-液溶胶，但没有 气-气溶胶，因为不同的气体混合后是单相均一 体系，不属于胶体范围. A.气-固溶胶 如烟，含尘的空气 B.气-液溶胶 如雾，云
2021/1/27 Wednesday
日常生活中常见的现象： 1. 为什么天空和海洋呈蔚蓝色的？ 2. 为什么危险信号要用红灯显示？防雾灯要用黄色 显示？ 3. 为什么朝霞和晚霞的色彩特别鲜艳？ 4. 为什么在江河入海处常形成三角洲？
5. 做豆腐时“点浆”的原理是什么？加明矾为什么 能使混浊的水澄清？ 6. 重金属离子中毒的病人，为什么喝牛奶可使症 7. 状减轻？
统 缔合胶体
胶束 散慢、不能透过半透膜。
的水溶液
c > cmc
粗 乳状液
分
泡沫
d
多相，热力学不稳定系统；不透 浑浊泥水，
散 悬浮液 >1000n 粗颗粒 明、浑浊、扩散慢或不扩散、不 牛奶，豆浆
系
粉尘
m
能透过半透膜或滤纸；久置沉淀 等
统
或分层。
2021/1/27 Wednesday
宏观：指研究对象的尺寸很大，其下限是人的 肉眼可以观察到的最小物体(半径大于 1 微米)，而上 限则是无限的。
第十二章 胶体化学
胶体化学是物理化学的一个重要分支。它所研究 的领域是化学、物理学、材料科学、生物化学等诸多 学科的交叉与重叠，它已成为这些学科的重要基础理 论。
胶体化学的理论和技术现在已广泛应用于化工、 石油开采、催化、涂料、造纸、农药、纺织、食品、 化妆品、染料、医药和环境保护等工业部门和技术领 域。
形成憎液百度文库胶的必要条件是： （1）分散相的溶解度要小； （2）还必须有稳定剂存在，否则胶粒易聚结而
聚沉。
2021/1/27 Wednesday
根据分散相粒子的大小，分散系统可分为：
类型
分散相粒 分散相 子直径
性质
实例
真 分子溶液
小分子 均相，热力学稳定系统；透明、 氯化钠或蔗
溶 离子溶液 d < 1nm 离子 不发生光散射、扩散快、溶质溶 糖的水溶液，
2.亲液溶胶 半径落在胶体粒子范围内的大分子溶解在
合适的溶剂中，一旦将溶剂蒸发，大分子化合物凝 聚，再加入溶剂，又可形成溶胶，亲液溶胶是热力 学上稳定、可逆的体系。
2021/1/27 Wednesday
憎液溶胶的特性
（1）特有的分散程度 粒子的大小在10-9~10-7 m之间，因而扩散较慢，不
能透过半透膜，渗透压低但有较强的动力稳定性 和乳光 现（象2）。多相不均匀性
2021/1/27 Wednesday
概论
胶体是一种分散系统
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；
2021/1/27 Wednesday
分 散 系 统
2021/1/27 Wednesday
粗分散系统 ( d > 103 nm) 胶体系统（1 nm < d < 103 nm)
相为不同状态时，则形成不同的液溶胶： A.液-固溶胶 如油漆，AgI溶胶 B.液-液溶胶 如牛奶，石油原油等乳状液 C.液-气溶胶 如泡沫
2021/1/27 Wednesday
（2）按分散相和介质聚集状态分类
2.固溶胶
将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为
不同状态时，则形成不同的固溶胶：
A.固-固溶胶 如有色玻璃，不完全互溶的合金
微观：上限为原子、分子，而下限则是一个无 下限的时空。
在宏观世界与微观世界之间，还有一个介观世界， 胶体化学中所涉及的超细微粒，其大小、尺寸在 1nm～1000nm之间，基本上归属于介观领域。
2021/1/27 Wednesday
（2）按分散相和介质聚集状态分类
1.液溶胶 将液体作为分散介质所形成的溶胶。当分散
(3)缔合胶体： 分散相为表面活性分子缔合形 成的胶束，在水中，表面活性剂分子的亲油 基团向里，亲水基团向外，分散相与分散介 质亲和性良好，是热力学稳定系统。
溶胶
憎液溶胶: 分散相与分散介质之间有相界面 亲液溶胶: 均相，无相界面 高分子溶液
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（1）按胶体溶液的稳定性分类
因为粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学 不稳定体系，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒 子会自动聚结成大粒子。
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液
等
原子 剂均能透过半透膜。
混合气体等
溶胶
胶体粒子 多相，热力学不稳定系统；扩散 金溶胶，氢
胶 (憎液胶体)
慢、不能透过半透膜，易聚沉。 氧化铁溶胶
体 分 散
高分子溶 液(亲液)
1<d <1000n
m
高(大)分 均相，热力学稳定系统；扩散慢、聚乙烯醇水
子 不能透过半透膜。
溶液
系
均相，热力学稳定系统；胶束扩 表面活性剂
1.憎液溶胶 半径在1 nm~100 nm之间的难溶物固体粒子 分散在液体介质中，有很大的相界面，易聚沉，是 热力学上的不稳定体系。 一旦将介质蒸发掉，再加入介质就无法再形成 溶胶，是 一个不可逆体系，如氢氧化铁溶胶、碘 化银溶胶等。 这是胶体分散体系中主要研究的内容。
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胶体分散系统在生物界和非生物界都普遍存在，在实际 生活和生产中也占有重要的地位，在石油、冶金、纺织、建 材、橡胶、塑料等工业部门，及在生物学、医学、土壤学、 气象学、地质学等领域都有重要的应用。
江河湖海、工业废水等属于液溶胶系统； 大气层属于由微尘、水滴和其他介质形成的气溶胶； 人体中很多组织都是含水的胶体，我们的衣食住行很多 也都与胶体息息相关。 胶体化学在纳米(超细)颗粒及新型纳米材料的制备领域。
真溶液（d < 1nm) (氢原子半径 0.05 nm)
胶 体 系 统
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(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)
(2)高分子溶液: 高分子以分子形式溶于 介质，分散相与分散介质间无相界面， 是热力学稳定系统。(亲液溶胶)
B.固-液溶胶 C.固-气溶胶
如珍珠，某些宝石 如泡沫塑料，沸石分子筛
2021/1/27 Wednesday
（2）按分散相和介质聚集状态分类
3.气溶胶 将气体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为 固体或液体时，形成气-固或气-液溶胶，但没有 气-气溶胶，因为不同的气体混合后是单相均一 体系，不属于胶体范围. A.气-固溶胶 如烟，含尘的空气 B.气-液溶胶 如雾，云
2021/1/27 Wednesday
日常生活中常见的现象： 1. 为什么天空和海洋呈蔚蓝色的？ 2. 为什么危险信号要用红灯显示？防雾灯要用黄色 显示？ 3. 为什么朝霞和晚霞的色彩特别鲜艳？ 4. 为什么在江河入海处常形成三角洲？
5. 做豆腐时“点浆”的原理是什么？加明矾为什么 能使混浊的水澄清？ 6. 重金属离子中毒的病人，为什么喝牛奶可使症 7. 状减轻？
统 缔合胶体
胶束 散慢、不能透过半透膜。
的水溶液
c > cmc
粗 乳状液
分
泡沫
d
多相，热力学不稳定系统；不透 浑浊泥水，
散 悬浮液 >1000n 粗颗粒 明、浑浊、扩散慢或不扩散、不 牛奶，豆浆
系
粉尘
m
能透过半透膜或滤纸；久置沉淀 等
统
或分层。
2021/1/27 Wednesday
宏观：指研究对象的尺寸很大，其下限是人的 肉眼可以观察到的最小物体(半径大于 1 微米)，而上 限则是无限的。
第十二章 胶体化学
胶体化学是物理化学的一个重要分支。它所研究 的领域是化学、物理学、材料科学、生物化学等诸多 学科的交叉与重叠，它已成为这些学科的重要基础理 论。
胶体化学的理论和技术现在已广泛应用于化工、 石油开采、催化、涂料、造纸、农药、纺织、食品、 化妆品、染料、医药和环境保护等工业部门和技术领 域。
形成憎液百度文库胶的必要条件是： （1）分散相的溶解度要小； （2）还必须有稳定剂存在，否则胶粒易聚结而
聚沉。
2021/1/27 Wednesday
根据分散相粒子的大小，分散系统可分为：
类型
分散相粒 分散相 子直径
性质
实例
真 分子溶液
小分子 均相，热力学稳定系统；透明、 氯化钠或蔗
溶 离子溶液 d < 1nm 离子 不发生光散射、扩散快、溶质溶 糖的水溶液，
2.亲液溶胶 半径落在胶体粒子范围内的大分子溶解在
合适的溶剂中，一旦将溶剂蒸发，大分子化合物凝 聚，再加入溶剂，又可形成溶胶，亲液溶胶是热力 学上稳定、可逆的体系。
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憎液溶胶的特性
（1）特有的分散程度 粒子的大小在10-9~10-7 m之间，因而扩散较慢，不
能透过半透膜，渗透压低但有较强的动力稳定性 和乳光 现（象2）。多相不均匀性
2021/1/27 Wednesday
概论
胶体是一种分散系统
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；
2021/1/27 Wednesday
分 散 系 统
2021/1/27 Wednesday
粗分散系统 ( d > 103 nm) 胶体系统（1 nm < d < 103 nm)
相为不同状态时，则形成不同的液溶胶： A.液-固溶胶 如油漆，AgI溶胶 B.液-液溶胶 如牛奶，石油原油等乳状液 C.液-气溶胶 如泡沫
2021/1/27 Wednesday
（2）按分散相和介质聚集状态分类
2.固溶胶
将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为
不同状态时，则形成不同的固溶胶：
A.固-固溶胶 如有色玻璃，不完全互溶的合金
微观：上限为原子、分子，而下限则是一个无 下限的时空。
在宏观世界与微观世界之间，还有一个介观世界， 胶体化学中所涉及的超细微粒，其大小、尺寸在 1nm～1000nm之间，基本上归属于介观领域。
2021/1/27 Wednesday
（2）按分散相和介质聚集状态分类
1.液溶胶 将液体作为分散介质所形成的溶胶。当分散
(3)缔合胶体： 分散相为表面活性分子缔合形 成的胶束，在水中，表面活性剂分子的亲油 基团向里，亲水基团向外，分散相与分散介 质亲和性良好，是热力学稳定系统。
溶胶
憎液溶胶: 分散相与分散介质之间有相界面 亲液溶胶: 均相，无相界面 高分子溶液
2021/1/27 Wednesday
（1）按胶体溶液的稳定性分类