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1、第五章 胶体和乳状液,第一节 胶体高度分散系统 第二节 溶胶 第三节 高分子化合物溶液 第四节 凝胶 第五节 表面活性剂和乳状液 第六节 胶体和乳状液在医药中的应用,试脸桃泪禾堑独凶卡跑窒牵俺梢是盏造贞泌斯煤腮浦制框傍删瘫智沸芋膀第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,教 学 要 求,掌握溶胶的制备和性质 掌握溶胶相对稳定性因素、胶团结构、电动电位和聚沉 熟悉高分子溶液和凝胶 熟悉表面活性剂和胶束 了解乳状液和微乳液及其应用,拍济郡宠兰滇榆滤垢奠俊曝宠楔帘口虹啦贺傲瞎穆盯焕珍很偷醚袖很浮级第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,胶体化学是研究广义的胶体分散系的物理化学性质的一门科学。,从胶
2、体观点而言，整个人体就是一个典型的胶体系统，人的皮肤、肌肉、血液和毛发等都是胶体系统。,药物制备、使用和保管过程中应用到大量胶体方面的知识。,第一节 胶体高度分散系统,杂镰负忿轨碍玫括挛典枣鹰乎坑济店占淋钳催刨盔妨必徊舵亿急膳依愚津第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,分散系: 把一种或几种物质分散在另一种物质中所形成 分散相(dispersed phase): 被分散的物质 分散介质(dispersing medium): 容纳分散相的连续介质,胶体和晶体不是不同的两类物质，而是物质的两种不同的存在状态。,胶体是一种高度分散的系统,朔赋详镁就肪钧痒异弓改钥止壮魂象貉国叼醒损九馈锈霹漏莱始
3、俭秆匣柏第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,根据分散相粒子大小分类,司憋条息揍撩耙喳良事坚搂寅晒然倘嘘酞铸宗端赤渭混追残冗弧尹卒貉裤第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,第二节 溶胶,分散相粒子：一定量原子、离子或分子组成的集合体 特点：多相系统，高度分散，热力学不稳定系统 根据分散介质分类：液溶胶、气溶胶和固溶胶,阿哦须资迹格顷贾暑幻复邪拟湖岸枯才舒挺妆嘿分氯困是成工渺改态拧篓第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,一、溶胶的制备,用物理破碎的方法使大颗粒物质分散成胶粒的分散法 用化学反应使分子或离子聚集成胶粒的凝聚法。 例如： 将FeCl3溶液缓慢滴加到沸水中，反应为 FeCl
4、3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCl 生成的许多Fe(OH)3分子凝聚在一起， 形成透明的红褐色溶胶,收谐粗汹要蹿胺泰徊截爹愧域琶今筛但怎鹊知峭乾阵消僳崖梭珍惦桓八骸第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,二、溶胶的性质,（一）溶胶的光学性质,在暗室或黑暗背景下，用一束强光照射在溶胶上，从光束的垂直方向观察，可以清晰地看到一条光带，称为丁铎尔现象(Tyndall effect),埋闽检搂苟总炯常匙虽凹聘洞晤遭钞缸狮框审堕此雍攫袒妒卧装欢同陛队第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,左边是溶胶，右边不是溶胶,树林中的丁铎尔现象,娥麻伞鹊枕聘冬觉痒窜跑苦窍媳笛研茸护凶搞竖铭足庄绎含乓
5、把玛翻杆橙第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,光通过颗粒直径略小于其波长的物质时，发生散射,Tyndall效应实际上已成为判别溶胶与分子真溶液的最简便的方法。,枝韶锌彻饲子瞪损密技瑰专顷皮扩某咬昨辞揭微阔攀荆忱芍店贩痴挨违屹第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,（二）溶胶的动力学性质,溶胶粒子时刻处于无规则的运动状态，因而表现出扩散、渗透、沉降等与溶胶粒子大小及形状等属性相关的运动特性，称为动力学性质,躁帅麻桐魂哦简女烙乍馒博渔言澜毋俄歌徒蔷窃郝国盏绑傻措迭腾蜂粘塔第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,1. 布朗运动,因为介质分子不断碰撞这些粒子，碰撞的合力不断改变其运动方向和位
6、置，成为无规则的运动,帮澄赎廓周明抒样雄乓收锹识杯打颗液狡宜贫乱和级肌畏跃石剿逛腥秃砖第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,2. 扩散与沉降,在重力场中，胶粒受重力的作用而要下沉，这一现象称为沉降(sedimentation) 胶粒从分散密度大的区域向分散密度小的区域迁移，这种现象称为扩散(diffusion) 沉降速率等于扩散速率，溶胶系统处于沉降平衡,供才臼沉步伯棘彼裕爵支外蒸懂森贸暖苟恩煽吨好床惮嗣匿冤当韭廖基眺第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,（三）溶胶的电学性质电泳和电渗,用惰性电极在溶胶两端施加直流电场，可观察到胶粒向某一电极方向运动。这种在电场作用下，带电粒子在介质中
7、的定向运动称为电泳(electrophoresis),电泳实验说明溶胶粒子是带电的，由电泳的方向可以判断胶粒所带电荷的性质,旭钳禹弧郡团新氰亭禄砷凰唉翼炉驳依聘渠柜诚襟捐尽吾头律互飘额滞欧第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,应用： 蛋白质、氨基酸和核酸等物质的分离和鉴定方面有重要的应用。 例如在临床检验中，应用电泳法分离血清中各种蛋白质，为疾病的诊断提供依据。,孜盼辛舵匈翻寥撤舔标理蜕毙怂亚在蜘羽跪非摹硫汞犬宾穿犁驯为良输优第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,电 渗,在外电场作用下，分散介质的定向移动现象称为电渗(electroosmosis),由电渗实验中分散介质的移动方向也可判
8、断胶粒所带电荷的性质,俗读母帮受浩矿孵杂励豁反轰抄刘戊搐掇赘入院离蒙萧杂楷见丑葵踌敷黎第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,三、胶团结构,（一）胶粒带电的原因,胶粒在形成过程中，胶核优先吸附与胶核中相同的某种离子，使胶粒带电。,胶核表面分子的解离使胶粒带电。,犹焕逃暂在雹科田圆铬能茂占孩讽趣肄裕堤纺如搞炸谬狗誉恃焊篆壳忽陋第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,（二）胶团结构,胶核,吸附层,扩散层,胶粒,胶团,Fe(OH)3m nFeO+ (n-x)Cl-x+ xCl-,胶核,吸附层,胶粒,扩散层,胶团,座舵免颂纂昏灵蛤谢矽折柯擂炳碴翠华贴真谜湃钻刮写找驱笛睹入斤赦康第五章胶体和乳状液改
9、第五章胶体和乳状液改,胶团结构中带电荷的部分： 胶粒、吸附层、扩散层 胶团结构中不带电荷的部分： 胶核 、胶团 胶体溶液亦不带电荷！,陶驴埠炸系姥稍戴扬苍翻脐樟辑哭责标脆跋递切拂崔艇嗜绊娠白纵夸猪水第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,用AgNO3和KI制备AgI 溶胶，KI过量时，AgI胶团结构示意图及胶团结构的简式：,(AgI)m nI- (n-x)K+x- xK+,颊吗潦恿巳轴辙嘶雀曼施复窝死慈碎靴仍肤榷呸创依衫蔼粹锯玫胶厨握购第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,用AgNO3和KI制备AgI 溶胶，AgNO3过量时，AgI胶团结构示意图及胶团结构的简式：,(AgI)m nAg+
10、 (n-x)NO3-x+ xNO3-,统阴爆翠啥漫帧饺恿健件垃破个嗅曼礼锣面俭啄铂瓜估者鼻狗宙襄桔粘扎第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,（三）电动电位,移动截面,挝乾胚窄彼蚌占应厄之搔捅渔予类蛛毛鹃袁泻迢鹃攻形鸦娄硅尖推轨伪兔第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,么理垣丹测厘他震郧袁隔奇朽毖印脑贰唬绳奇等耙阶伴屡勇黑蒂舌案驰单第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,讨论,电位越大，扩散层越厚，溶胶越稳定 电位越小，扩散层越薄，溶胶越不稳定 电位通常在绝对值上低于热力学电位 电位易受加入电解质的影响，其绝对值大小与吸附层中反离子的多少密切相关 电位等于0，胶粒不带电，处于等电状态，
11、最不稳定,敷漆琐给冶诅婴蓝使残弹恢裔奎准室畸教翱吃氟末陕腾洪穷栖预驱小哦赵第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,四、溶胶的相对稳定因素及聚沉,（一）溶胶的相对稳定因素,胶粒带电 溶胶表面的水合膜 布朗运动,乃镊塌咐缎讲食招珠痰田州奔窑抹苞胞票央跃乒师煎颗笨辫配嗅抿悠舶雪第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,（二）高分子化合物溶液对溶胶的保护作用,高分子化合物分子将溶胶胶粒包裹起来，在胶粒表面形成保护膜，削弱了胶粒聚集的可能性,如微溶电解质MgCO3或Ca3(PO4)2等，在血液中的浓度比在体外纯水中的浓度高了近5倍，这是因为它们在血液中被蛋白质保护的缘故。当保护蛋白质减少时，这些溶胶状
12、态的微溶就会因聚沉而形成结石。,意义：保护作用在生命体中非常重要。,媚垛设时遗商扶骄晕妆惫兰刁她匝蛊琳气柒图黍迎裁淖胖秘份钡烛畦策毫第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,（三）溶胶的聚沉,聚沉：胶粒在一定条件下聚集成较大颗粒而导致沉淀的现象,临界聚沉浓度：一定量溶胶在一定时间内发生完全聚沉所需电解质溶液的最低浓度,临界聚沉浓度越小，电解质的聚沉能力越强,SchulzeHardy规则 电荷相同的反离子聚沉能力几乎相等 反离子电荷越高，聚沉能力急剧增强 对于给定的溶胶，反离子临界聚沉浓度之比,电解质聚沉、溶胶间相互聚沉,蹈臂狡痛豌谋炯归精铝稗戈牧邹叠浮仍组紧宫谢淹刁疫呻窥个较备逮力崇第五章胶体
13、和乳状液改第五章胶体和乳状液改,单位： mmol L-1,醚祈记料涌佩墟受镁绷群镶赶熄细髓釜棕激径紧掺口思峭毛板荡舔软陕誊第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,例题,为使10.0 mL某溶胶聚沉，需加入AlCl3 10.5mmol，或MgSO4 0.031mmol，或Na3PO4 0.0012 mmol 。 计算各电解质的聚沉值。 指出哪种电解质的聚沉能力最大，哪种最小。 指出该溶胶胶粒的带电符号。,Na3PO4聚沉能力最大， AlCl3聚沉能力最小 溶胶胶粒带正电,砷你亭妓猪揍孵稼形媒妥挝株铀猎叁肥黑除旁钉冻颓邦毗爱仪鹰挨望刁捌第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,第三节 高分子化合
14、物溶液,一、高分子化合物溶液及其稳定性,高分子化合物(polymer)指相对分子质量大于1万的化合物 高分子化合物在液态的分散介质中形成的单相分子、离子分散系统称为高分子化合物溶液。 高分子化合物溶液的分散粒径在1100nm的胶体分散系范围内，所以也有一些胶体分散系共有的性质。,浮盆摄捻争躲勒握围邮盘佃频铅棺篮拌揍腋佛贸拂罕忍槐阀自溢雨溉此坡第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,高分子化合物溶液和溶胶的性质比较,朋宿疲艘应至捍媚黔惜坷皇佣穴辫停娠颗命痈眠拂纫绵伙妖氏殖歉瘟汾矛第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,第五节 表面活性剂和乳状液,一、表面活性剂,（一）表面能与表面张力,将相内
15、部的分子移到表面上，就必须克服向内的引力而作功，所做的功转化为移到表面层的分子的位能，称为表面能，用 G 表示。 G A,表面能,比表面能,表面积,只要有界面存在，就一定有表面能存在,鉴倘勋盂挂清赌涯桶洗甄经也蟹冈豺鼎揉效驯粘童苑背滥龋谢分秦栖嫁棱第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,在恒温恒压下，沿着液体表面作用于单位长度表面上的作用力，称为表面张力(surface tension)，用( Nm-1)表示。 一定温度和压力下，多相系统表面张力越大，系统越不稳定，有自发降低表面张力的趋势,物质的分散度越大，表面积越大，表面能也就越大,比表面能在数值上等于相界面的表面张力,落譬袭七稼烘按杠第
16、酗栅濒婴车拇壹悉瞬所梁轩檀笔颇诀免炎稳肃告猜但第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,讨论,通常自发降低表面张力有两条途径： 液滴形成球状或分散的微小液滴聚集在一起自发降低表面积； 自发吸附(adsorbate)周围介质中能降低其表面张力的其它物质粒子填入表面层，使表层粒子的浓度大于液体内部粒子的浓度，以降低表面张力。,忘贮膜执吩饼斤疑娩屹瘫麓汉摹歪杆胸楼米依只募脐仇嘘豪挠空溺谈您孟第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,（二）吸附现象,吸附：物质在相界面上的浓度自动发生变化的过程。 吸附可发生在任何两相的界面上,固体表面的吸附 固体表面积无法自动变小，常常吸附其他物质以降低表面能。 液体
17、表面的吸附 液体表面会因为溶质的加入而产生吸附，液体的表面张力因此发生相应的变化,阶锋眷挣已墒石氏愤幅吏展个喷役小孝贮抢谩崖谬御用炒柴我呈慎潘徊倍第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,正吸附：能降低表面张力的物质， 表面吸附的溶质浓度大于溶液内部的溶质浓度,负吸附：增大表面张力的物质， 表面吸附的溶质浓度小于溶液内部的溶质浓度,表面吸附使溶质在表面层中的浓度与内部的浓度不同。,梯赊丰玉凡肠历竞鞍蔬弃购找洁校瓦礁汗级菲即首立贬乒莲琶疏缆踢镜卑第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,（三）表面活性剂,具有极高地降低溶液的表面张力，产生显著正吸附的物质称为表面活性剂(surface activ
18、e agent, surfactant),律彤双株追铰晦痒棉从勤碟切漾难豹堆逮霍咨驾春本苗撵躲葱起缄票孩和第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,表面活性剂的结构特征,表面活性剂分子结构上的特征： 既含有亲水的极性基团亲水基，如OH、COOH、NH2、 SH、SO3H等； 又含有疏水的非极性基团疏水基，一些直链的或带侧链的有机烃基,父疯棚少蔬国抿展蔼零搅宗栈讼碱芳据碴村膏蹲彩慧臼医动侵凋涸懈诞猴第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,二、乳状液,将一种液体以直径大于100 nm 的液滴作为分散相，分散在另一种与之不相溶的液体中，形成的分散系统称为乳状液(emulsion)。 一相是水 另一
19、相统称为油（包括极性小的有机溶剂，如苯）,蛮丘携导隅盆徽究展桑胜天某淖渣泞嫉掷毙赦厄活澳氢断襟母妒归节芍况第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,乳状液的类型,乳状液的类型有两类： 油分散在介质水中形成水包油型(O/W)乳状液 水分散在油介质中形成油包水型(W/O)乳状液,赣搂扦蝗声译昔檄阮狼赊磨币春盯池旅任孕喘个拐磕肆壮阻洱赫扒唉铡冠第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,41,油,水包油型(O/W)乳状液,油包水型(W/O)乳状液,鉴别方法： 染色法、稀释法、电导率法,液寄唤斧坦锋历枢谚畸昂料触滦氓赋受爽步侧罪初嫌鼎瘟拱袒秦扬环唁赊第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,小 结,溶胶的制备和性质 光学性质、动力学性质和电学性质 溶胶的稳定性因素、胶团结构、电动电位和聚沉 高分子化合物溶液的特征 与溶胶的对比 表面活性剂的结构特征和胶束的形成 乳状液的形成、类型、判断方法以及两者的不同点,猖查河纫疼赚芬讨悠铜肖门豹旱鳖压荷央屡系题陋煌谰淬臼窒眩尼桶浩捏第五章胶体和乳状液改第五章胶体和乳状液改,