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1、按分散相粒子大小分： 真溶液d1nm； 胶体系统1nmd100nm； 粗分散系统d100nm,11.1 分散系统及胶体系统,(1)定义：将一种或多种物质分散到另一种物 质中所构成的系统；,1.分散系统：,(2)组成：分散介质与分散相；,(3)分类,按系统均一程度分： 溶液分散相可溶； 多相系统分散相不溶。,(1)定义:分散相粒子1nmd 100nm的分散系统。,2.胶体系统：,(2)分类,多相、高度分散、热力学不稳定系统；,均相、热力学稳定系统。,表面活性剂缔合胶束为分散相，水常为分 散介质，之间有较好的亲和性；, 亲液胶体(高分子溶液), 缔合胶体(胶体电解质),相界面大界面能高亲和力较弱,
2、无相界面，亲和力较强；,均相、热力学稳定系统。,11.3 胶体系统的动力学性质,一、布朗运动,1.定义：分子在分散介质中处于永不停息、 无规则的运动状态。,2.实质：分子热运动。,胶粒受分散介质分子冲击图,二、沉降平衡,1.扩散：在存在浓度梯度的条件下，分散相 粒子因热运动而发生宏观上的定向 迁移运动。,2.沉降：多相分散系统中，分散相粒子由于 受到重力作用而下沉的运动。,3.沉降平衡：对于溶胶系统，在扩散和沉降两 种相反作用相近时会形成分散相粒子 受力平衡，从而形成粒子密度在高度 分布上呈现浓度梯度(下高上低)。,11.4 胶体系统的光学性质,一、光效应分析,1.入射光频率分子固有频率：光吸
3、收；,2.入射光与分子无任何作用：光透过；,3 .入射光分散相分子直径d：光反射；,4.入射光分散相分子直径d：光散射。,二、光学性质丁达尔效应,1.实质：光的散射；,3.散射光强的计算：Rayleigh公式,2.丁达尔效应的应用：鉴别溶胶和真溶液,(1)固体粒子表面可从溶胶中有选择的吸附某 种离子而带电：,(2)固体粒子表面的某些分子或原子在分散介 质中可发生电离而带电。,吸附正离子固体粒子表面带正电，而 分散介质带负电；,吸附负离子固体粒子表面带负电，而 分散介质带正电；,一、分散相粒子带电原因,11.5 溶胶的电学性质,(3)离子晶体溶解；晶格取代；摩擦带电,二、电动现象,(2)方向：带
4、正电荷的胶体粒子向负极定向移动； 反之向正极定向移动。,1. 电泳,(1)定义：外电场下，胶体粒子在分散介质中定向 移动的现象。,2. 电渗,在多孔膜(或毛细管)两端加入电场，分散介质将通过多孔膜定向移动的现象。,4. 沉降电势：电泳的反过程。,3. 流动电势：电渗的反过程；,三、双电层理论,(2)从固体表面到介质本体电势直线下降。,1.霍姆霍兹双电层模型(平板电容器模型),(1)正负电荷均匀分布与固液界面两侧；,(1)固体表面：看作质点，电荷均匀分布；,2.古依-查普曼模型(扩散双电层理论),(2)扩散层：反离子呈扩散状分布介质中 热运动与静电作用的共同结果；,(3)从固体表面到介质本体电势
5、逐渐下降。,正确反映了反离子在扩散层中的分布和电势的变化,离子有大小，不可看作质点；,3.斯特恩模型(修正扩散双电层理论)：,在12个分子距离内，正负离子间除了静 电吸引作用，还有范德华力，作用更强。,(1)修正依据：,固体表面看作质点，电荷均匀分布；,(2)双电层结构：,斯特恩层(固定吸附层)：紧密吸附层反离子 中心线；,扩散层：与上相同。,热力学电势0：固体表面到溶液本体的电势差；,斯特恩电势：斯特恩面到溶液本体的电势差；,(3)基本概念：,电势：当固液发生相对移动时，滑动面到溶液 本体电势差。,溶胶中电解质浓度升高， 电势减小。,四、胶团结构,(2)胶体粒子：滑动面以内的带电体(固体表面
6、+紧密 层反粒子)；,1. 胶团结构双电层结构,(1)胶核：固体表面的带电体(由分子、原子或离子 形成)；,(3)胶团：胶体粒子+扩散层所有反离子 电中性结构。,(2)稳定剂：能为固体表面提供适宜吸附离子的 物质；稳定剂中不被吸附的离子为胶团的 反离子。,(1)确定胶核中吸附的离子：固表优先吸附能与 固体中电荷相反的离子生成难溶或溶解度很 小的化合物的那些离子。,(1)稳定剂的确定；,2. 胶团结构的书写,3. 胶团结构书写要点,(2)分析稳定剂中的被吸附离子和反离子；,(3)保证整个胶团呈电中性。,溶液中的产物：AgNO3稀溶液过量，反应完全 后得到(AgI溶胶+AgNO3稀溶液)；,稳定剂
7、的确定： 应为AgNO3,例1. 在AgNO3稀溶液中加入少量KI稀溶液得到 AgI溶胶，写出其胶团结构。,(1)分析：,固表吸附离子： 应为Ag+,扩散层反离子： 应为NO3,(AgI)m,(2)解题：,nAg+,x+,胶核,胶粒,胶团,溶液中的产物： KI稀溶液过量，反应完全后 得到(AgI溶胶+ KI稀溶液)；,稳定剂的确定： 应为KI,例2. 在AgNO3稀溶液中加入过量KI稀溶液得到 AgI溶胶，写出其胶团结构。,(1)分析：,固表吸附离子： 应为I+,扩散层反离子： 应为K+,(AgI)m,(2)解题：,nI,x,胶核,胶粒,胶团,稳定剂： FeCl3,例3.写出Fe(OH)3溶胶
8、的胶团结构(FeCl3为稳定剂),(1)分析：,固表吸附离子： 应为Fe3+,扩散层反离子： 应为Cl,(Fe(OH)3) m,(2)解题：,nFe3+,3x+,胶核,胶粒,胶团,11.6 溶胶的稳定与聚沉,一、溶胶的稳定,1. 经典稳定理论DLVO理论：自学；,1.定义：溶胶中的分散相粒子互相聚结，颗粒变 大，进而沉淀的现象。,2. 溶胶稳定原因：胶体粒子的带电; 溶剂化作用; 布朗运动。,二、溶胶的聚沉,2.聚沉作用电解质的聚沉作用,聚沉机理：电解质浓度升高，溶胶的电势降低 从而促进溶胶聚沉；具有聚沉能力的 是电解质中带有与溶胶反离子相同电 荷的离子；例：溶胶带正电，则电解 质中的阴离子起
9、聚沉作用。,聚沉值：使溶胶发生明显聚沉所需电解质的cmin ； 聚沉能力：聚沉值的倒数；聚沉值越小，该电解 质聚沉能力越大。,3 判断聚沉能力的原则, 与胶粒带相反电荷的离子起聚沉作用；, 聚沉离子的价数越高聚沉能力越强：一般可近似 表示为价数6次方之比-舒尔策-哈迪价数规则；,K+：Mg2+：Al3+ =16：26：36, 同价正离子，半径越小，聚沉能力越强； 同价负离子，半径越小，聚沉能力越弱；, H+ Cs+ Rd+ NH4+ K+ Na+ Li+, FClBrNO3IOH,不同电解质所含聚沉离子相同时，离子个数多 的电解质聚沉能力强；,不同电解质中反离子的个数、价数及种类皆相同 时，分
10、析另一种离子对带异号电荷胶粒的聚沉能 力越强，则该电解质对带该电荷的胶粒的聚沉能 力越低；,NaCl、Na2SO4对带负电胶粒的溶胶聚沉能力比较,MgCl2、MgSO4对带负电的胶粒聚沉能力比较,Na2SO4,MgCl2,溶液中的产物： AgCl溶胶+ AgNO3 稀溶液；,稳定剂的确定： 应为AgNO3,11.11. AgNO3过量,固表吸附离子： 应为Ag +,扩散层反离子： 应为NO3,(AgCl)m,nAg+,x+,胶核,胶粒,胶团,聚沉值cmin V电解质c电解质/ (V溶胶+V电解质),11.12 计算聚沉值及聚沉能力之比，判断带电情况,聚沉能力之比：聚沉值的倒数比；,由聚沉值可判断胶粒带正电荷；,胶体粒子的电泳方向：向负极迁移。,