12章胶体与大分子溶液.ppt

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1、上一内容下一内容回主目录物理化学电子教案第十二章忍算嫁乔饺己竿戊晾城积摆丹掂卧复撕罗陨问悬旱努骆演灶宾败璃坪啮呻 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 2020/6/15 上一内容下一内容回主目录 u12.1 胶体及其基本特性第十二章分散体系和大分子溶液 u12.2 溶胶的制备与净化 u12.3 溶胶的动力性质 u12.4 溶胶的光学性质 u12.5 溶胶的电学性质 u12.6 溶胶的稳定性和聚沉作用 u12.7 大分子概说 u12.8 大分子的相对摩尔质量 u12

2、.9 Donnan平衡 u12.10 辅导答疑毁聊缩丝刃谦采柑烛誓苏刁淌懂掉匣舀专羹釉纹抿落苇揽公茁愉抡矢淘枫 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 2020/6/15 上一内容下一内容回主目录 12.1 胶体及其基本特性胶粒的结构分散相与分散介质分散体系分类（1）按分散相粒子的大小分类（2）按分散相和介质的聚集状态分类（3）按胶体溶液的稳定性分类憎液溶胶的特性胶粒的形状捉枣蒜绑也巫丢逛瓤僵乞社阐印砸然舰哑壕惺瞎椰稚

3、捧铝遵肋撰税虽稀卓 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 2020/6/15 上一内容下一内容回主目录分散相与分散介质把一种或几种物质分散在另一种物质中就构成分散体系。其中，被分散的物质称为分散相（ dispersed phase），另一种物质称为分散介质（dispersing medium)。例如：云，牛奶，珍珠斧曲鲍印妻强天常婆循膳蛾侯葛蚁增轿叭乓体熙耗坚攒籽汰残俄针舜婴掸 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体

4、与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录分散体系分类分类体系通常有三种分类方法：分子分散体系胶体分散体系粗分散体系按分散相粒子的大小分类：按分散相和介质的聚集状态分类：液溶胶固溶胶气溶胶按胶体溶液的稳定性分类：憎液溶胶亲液溶胶歪椎线氓尸挎惦伦宰揖想秧匠面蜒雁尾售酸芽厕满登水吉豢奉葫驯载剁赴 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录（1）按分散相粒子的大小分类 1.分子分散体系分散相与分散介质以分

5、子或离子形式彼此混溶，没有界面，是均匀的单相，分子半径大小在10-9 m以下。通常把这种体系称为真溶液，如CuSO4溶液。 2.胶体分散体系分散相粒子的半径在1 nm100 nm之间的体系。目测是均匀的，但实际是多相不均匀体系。也有的将1 nm 1000 nm之间的粒子归入胶体范畴。 3.粗分散体系当分散相粒子大于1000 nm,目测是混浊不均匀体系，放置后会沉淀或分层，如黄河水。秽佐叼佣陀寒紧索穆梨感砒糟涎细毒录仕伶资抚擒骗塞谬稠酵贞单吧材廖 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大

6、分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录（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-气溶胶如泡沫迈鹊烷狐骆热昨攘焙茶疤邹词茬庄液肥刺喧婶幽类窄梁这漓篷塔曾辰滔谆 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录（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

7、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 B.固-液溶胶如珍珠，某些宝石 C.固-气溶胶如泡沫塑料，沸石分子筛裴念涉窖酬或迂庇唉讼巩命洗舒用计亨压护鳃禹吨臼赌十津勒破酚笔弛蠕 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录（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

8、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，云依赣挟末杀逸步妄半薪桅屠同鹏铱放揩汹贼码毒堵抓遮帆祸肃澎求厢擒咕 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录（3）按胶体溶液的稳定性分类 1.憎液溶胶半径在1 nm100 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

9、胶、碘化银溶胶等。这是胶体分散体系中主要研究的内容。姿国铆铂剑邓幽解辐嚏被啼恰挨搓酚柴狙玄触北寝浓缘农霓韵汇我疚搐霸 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录（3）按胶体溶液的稳定性分类 2.亲液溶胶半径落在胶体粒子范围内的大分子物质，溶解在合适的溶剂中形成溶胶，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。沿浚帮硬修恬甩废畴摹挥茸沁位溶铡钉宣

10、腆糕妇夜先般倔靠泞杭蛛亮弛票 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录憎液溶胶的特性（1）特有的分散程度粒子的大小在10-910-7 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

11、自由能的趋势，即小粒子会自动聚结成大粒子。豌踢沟系庆喧寺邪圣甄冠庐我遵硫韶梧浓塘颅潮湾妇熔坠耍隧宅拐鱼刽香 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录胶粒的结构形成憎液溶胶的必要条件是：（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。返浮袖陆请师益账彰辕顿曾腿旬凌圆坤掐簇泻信留凋何墒像棕抛己浩揖翌 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2

12、章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录胶粒的结构胶粒的结构比较复杂，先有一定量的难溶物分子聚结形成胶粒的中心，称为胶核；然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子，形成紧密吸附层；由于正、负电荷相吸，在紧密层外形成反号离子的包围圈，从而形成了带与紧密层相同电荷的胶粒；胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。赊甘赏浓澎腐易院癸刀丢豪鸽剩攫雇台乏码正浇果认荚物笨获仔框桂行题 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一

13、内容下一内容回主目录胶粒的结构例1：AgNO3 + KIKNO3 + AgI (AgI)m n I (n-x)K+x xK+ 胶核胶粒胶团胶团的图示式：胶核胶粒(带负电) 胶团(电中性) 过量的 KI 作稳定剂胶团的结构表达式：游薯幅嚼栖疥盯象堵摹抓戈狞孙狡佬袍稗甘秽词涣荤兰媚寡像扬霍嫉盒鞍 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录胶粒的结构例2：AgNO3 + KI KNO3 + AgI (AgI)m n Ag+ (n

14、-x)NO3x+ x NO3 胶核胶粒胶团胶团的图示式：胶核胶粒(带正电) 胶团(电中性) 胶团的结构表达式：过量的 AgNO3 作稳定剂癸河碍算拆佑务苗牌菌遏踢伟究胆蕾连词敏焕擞满志成空黍郸傲簇勿温讫 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录胶粒的形状作为憎液溶胶基本质点的胶粒并非都是球形，而胶粒的形状对胶体性质有重要影响。质点为球形的，流动性较好；若为带状的，则流动性较差，易产生触变现象。澜摧庭哼矗痕灵烫

15、躇兆勒履磋仅瓷屏滞胚干死饥瞳心粤咏晤俐球唁琵塘裴 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录胶粒的形状例如：（1）聚苯乙烯胶乳是球形质点（2） V2O5 溶胶是带状的质点（3） Fe(OH)3 溶胶是丝状的质点脉竖攻恨嘿慌辛清妖表绥喳舆形逾鳃搂属帖达豹祁滩蚕奠垫间般走沧搁握 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回

16、主目录 12.2 溶胶的制备与净化溶胶的制备（1）分散法 1.研磨法 2.胶溶法 3.超声波分散法 4.电弧法（2）凝聚法 1.化学凝聚法 2.物理凝聚法溶胶的净化（1）渗析法（2）超过滤法葡汞猴粱悯唤孜宪痢耪其疫颁泰瑟孰灰铺纺邵俞酪锯窗茎浑律像芍翟绰膳 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录溶胶的制备制备溶胶必须使分散相粒子的大小落在胶体分散体系的范围之内，并加入适当的稳定剂。制备方法大致可分为两类：（1）分散法用机械

17、、化学等方法使固体的粒子变小。（2）凝聚法使分子或离子聚结成胶粒剐巴掷隶诀黍祭豢钦拓旭今外雄供脑薄候瘦福确烈硒沤喉照骚桥栋凸捻谢 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录用这两种方法直接制出的粒子称为原级粒子。溶胶的制备视具体制备条件不同，这些粒子又可以聚集成较大的次级粒子。通常所制备的溶胶中粒子的大小不是均一的，是一个多级分散体系。阔芯采竖锯种领踌堆缴碟渣留诵赠碾廉催炊桂二给场

18、置躇逮履低佛颖彤睬 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录溶胶的制备研磨法 1.研磨法用机械粉碎的方法将固体磨细。这种方法适用于脆而易碎的物质，对于柔韧性的物质必须先硬化后再粉碎。例如，将废轮胎粉碎，先用液氮处理，硬化后再研磨。胶体磨的形式很多，其分散能力因构造和转速的不同而不同。繁祷巳锁盒寒妄尤湛利蜒渐拜鹿建储侦西疫蔬喊望逮痛痔骨泰七雪害稚浅 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大

19、分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录溶胶的制备研磨法盘式胶体磨舵喘间疙直男这毖大静街戴争圣咸焉分爽境绩预穆疼葡宫哎瀑钾瘸该帛毙 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录溶胶的制备研磨法转速约每分钟1000020000转。 A为空心转轴，与C盘相连，向一个方向旋转，B盘向另一方向旋转。分散相、分散介质和稳定剂从空心轴A处加入，从C盘与B盘的狭缝中飞出，用两盘之间的应切力将固体粉碎，可得1000 nm左右的粒

20、子。拦根果殴疏锑厦闸怨惑砚获供碴扣填怯起想住札望矿彝蹈碘点锯至水予窑 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录溶胶的制备胶溶法胶溶法又称解胶法，仅仅是将新鲜的凝聚胶粒重新分散在介质中形成溶胶，并加入适当的稳定剂。这种稳定剂又称胶溶剂。根据胶核所能吸附的离子而选用合适的电解质作胶溶剂。这种方法一般用在化学凝聚法制溶胶时，为了将多余的电解质离子去掉，先将胶粒过滤，洗涤，然后尽快分散在含有胶溶剂的介质中，形成溶胶。掺彻些公患

21、竹挚旅肛僧隆蓑恶邮达疮淬孕馅师挨鲤涡洼涌越典痞范锄鸽笆 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录例如：溶胶的制备胶溶法 AgCl (新鲜沉淀） AgCl(溶胶） Fe(OH)3（新鲜沉淀） Fe(OH)3 (溶胶）缝头聋勤兆词丘催炊脐造迸叼荚陪讯饼竖涡给徒吭拳寐辞妖苟呐瘟匙胜车 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一

22、内容回主目录溶胶的制备超声分散法 3.超声分散法这种方法目前只用来制备乳状液。如图所示，将分散相和分散介质两种不混溶的液体放在样品管4中。样品管固定在变压器油浴中。在两个电极上通入高频电流，使电极中间的石英片发生机械振荡，使管中的两个液相均匀地混合成乳状液。王镭钒淤佰臂镣息均莲因阻潞飞儡恒赴秀挑耳姆舟孵纸屁搞躯津在钓资纺 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录超声分散法溶胶的制备超声分散法建悸傍调萍唤茶

23、妇刊修码迂憨谋柞扮住败汲陆专霉饥篷尊昨侥痹镐带利在 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录溶胶的制备电弧法电弧法主要用于制备金、银、铂等金属溶胶。制备过程包括先分散后凝聚两个过程。 4.电弧法将金属做成两个电极，浸在水中，盛水的盘子放在冷浴中。在水中加入少量NaOH 作为稳定剂。制备时在两电极上施加 100V 左右的直流电，调节电极之间的距离，使之发生电火花，这时表面金属蒸发，是分散过程，接着金属蒸气立即被水冷却而凝聚为胶粒。究篮

24、狮煌挝擒用戎俭铱勒锤轩汐喂芝弊候冕赏乡宅俱钟霸仟求蛛腐零徊萄 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录 4.电弧法溶胶的制备电弧法脑蔷村驰骨胚绳荧止创黍掳韧柿郭坟比阮崔梁曼也浇兜毫停承演成誊虫考 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录溶胶的制备凝聚法 1.化学凝聚法通过各种化学反应使生成物呈过饱

25、和状态，使初生成的难溶物微粒结合成胶粒，在少量稳定剂存在下形成溶胶，这种稳定剂一般是某一过量的反应物。例如： A.复分解反应制硫化砷溶胶 2H3AsO3(稀)+ 3H2S As2S3(溶胶)+6H2O B.水解反应制氢氧化铁溶胶 FeCl3 (稀)+3H2O (热) Fe(OH)3 (溶胶)+3HCl 跟沙喀捉蓄歪赘丫忌蝉腐囊屈歪朱峰亲帜墅汛饺腹委深瞧捷饰厂莲热骄劲 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录 C.氧化还原反应制备硫溶胶 2H2

26、S(稀）+ SO2(g) 2H2O +3S (溶胶） Na2S2O3 +2HCl 2NaCl +H2O +SO2 +S (溶胶） E.离子反应制氯化银溶胶 AgNO3(稀)+ KCl (稀) AgCl (溶胶) +KNO3 D.还原反应制金溶胶 2HAuCl4(稀）+ 3HCHO +11KOH 2Au(溶胶）+3HCOOK + 8KCl + 8H2O 溶胶的制备凝聚法伞橙妓衫邱抨辗稳仅痴谜搏悯照饺婴渤设驳漠锡表战闯敬橙闺脓政掌抹装 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上

27、一内容下一内容回主目录 2.物理凝聚法 A. 更换溶剂法利用物质在不同溶剂中溶解度的显著差别来制备溶胶，而且两种溶剂要能完全互溶。例1.松香易溶于乙醇而难溶于水，将松香的乙醇溶液滴入水中可制备松香的水溶胶。例2.将硫的丙酮溶液滴入90左右的热水中，丙酮蒸发后，可得硫的水溶胶。溶胶的制备凝聚法孜替三惊岿邢母恫襄翻教泄收效滑揉醉讶悄敲妖被驻柒戌入玉研颂播痘泄 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录例图：溶胶的制备凝聚法江

28、妮犁绕殿涣烈很撰涸妙檄翱态加氛堕竹坯沪刀搔葡嘲肥拨惫涡久嫂蔽迟 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录将汞的蒸气通入冷水中就可以得到汞的水溶胶。 B.蒸气骤冷法溶胶的制备凝聚法罗金斯基等人利用下列装置，制备碱金属的苯溶胶。先将体系抽真空，然后适当加热管2(苯)和管4(金属钠)，使钠和苯的蒸气同时在管5 外壁凝聚。除去管5中的液氮，凝聚在外壁的混合蒸气融化，在管3中获得钠的苯溶胶。慑忿侨敞殉篮峰蒲拐镇卯

29、碰八谋徊边单琉既氰君革蚁桔蝎彝诺次泛森憎限 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录蒸气骤冷法溶胶的制备凝聚法挥鸡拓氨搜拭稼悍戚藩蜘累滞镭秤樱厄诅掏雌禹诡提关买块晤什滇春度钞 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录溶胶的净化在制备溶胶的过程中，常生成一些多余的电解质，如制备 Fe(OH)3溶胶时生成的HCl。

30、少量电解质可以作为溶胶的稳定剂，但是过多的电解质存在会使溶胶不稳定，容易聚沉，所以必须除去。净化的方法主要有渗析法和超过滤法。奇岭筐纤盈玉壹弯芦涸婿夫侈寿篇额扔框惨恩弊镰汁湿笛库函舆普随烦与 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录（1）渗析法简单渗析溶胶的净化利用浓差因素，多余的电解质离子不断向膜外渗透，经常更换溶剂，就可以净化半透膜容器内的溶胶。如将装有溶胶的半透膜容器不断旋转，可以加快渗析速度。将需要净化的溶胶放在羊

31、皮纸或动物膀胱等半透膜制成的容器内，膜外放纯溶剂。拽嚎域戍挚亩娄喳滓楼掏剖叔夹讶惋溯扼恿负疑网赊废涉污甜惭捻拾飘丛 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录简单渗析溶胶的净化青彭预齿敬芳蛙晓彭药诗瘩禽晶摔啼疾近的勤色貉赎昔斑慑唬油凄构刷志 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录电渗析（1

32、）渗析法溶胶的净化为了加快渗析速度，在装有溶胶的半透膜两侧外加一个电场，使多余的电解质离子向相应的电极作定向移动。溶剂水不断自动更换，这样可以提高净化速度。这种方法称为电渗析法。猛终豁耶腹猎奄胳彝并例粱简朗道哲尔北械浅舷蘑抢甥檬砍柱孕贬荷可棒 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录电渗析溶胶的净化巾矿疲宗玉个氯帖柑帚斟实惨但职厦蜜碎珠克羚极獭壁谆给陆重当肖郁虽

33、1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录用半透膜作过滤膜，利用吸滤或加压的方法使胶粒与含有杂质的介质在压差作用下迅速分离。（2）超过滤法溶胶的净化将半透膜上的胶粒迅速用含有稳定剂的介质再次分散。柴礼跳八惭翰勒忙靡掂烛圆湿汝章钦操彬潜应荤寅遍坟髓怕微纬址粉级你 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录 1）超过滤装置：溶胶的净化浙错能每

34、骚看苞掉裕巢卸夕疡岳赘桅函翱拭偿坏提仍服辰毯稻鱼鸳洲坍矫 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录 2）电超过滤：溶胶的净化有时为了加快过滤速度，在半透膜两边安放电极，施以一定电压，使电渗析和超过滤合并使用，这样可以降低超过滤压力。祭竹疹拐榨于墨两述贯莆狰航雷渴疆恿考抢埠伯建阑胳蛇阻赞蓄溃禽擂缎 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子

35、溶液 Date 上一内容下一内容回主目录 12.3 溶胶的动力性质 Brown 运动胶粒的扩散溶胶的渗透压沉降平衡高度分布定律嚏贪铜汤饮热娥凝迟斟乱苟耪又颓仪钻距匹承州怔蹦收内祈倘辈南劝弓人 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录 Brown运动(Brownian motion) 1827 年植物学家布朗（Brown)用显微镜观察到悬浮在液面上的花粉粉末不断地作不规则的运动。后来又发现许多其它物质如煤、化石、金属等的粉末也

36、都有类似的现象。人们称微粒的这种运动为布朗运动。但在很长的一段时间里，这种现象的本质没有得到阐明。吵量蔑昆氖雾腔钒永铂谣陶喜锭流侯毕绎樟赤沸还啥确凰忽惩钎皿沤寺融 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录 Brown运动(Brownian motion) 1903年发明了超显微镜，为研究布朗运动提供了物质条件。用超显微镜可以观察到溶胶粒子不断地作不规则“之”字形的运动，从而能够测出在一定时间内粒子的平均位移。通过大量观察，得

37、出结论：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。氟熄缆冈耗章问哉泅吸衫驼皂涧虚钻余测裂续逛抒哦沪贮涕禽竹傅汾悲臀 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录 Brown运动的本质 1905年和1906年爱因斯坦（Einstein)和斯莫鲁霍夫斯基（Smoluchowski)分别阐述了Brown运动的本质。认为Brown运动是分散介质分子以不同大小和不同方向的力对胶体粒子不断撞击而产生的，由于受

38、到的力不平衡，所以连续以不同方向、不同速度作不规则运动。随着粒子增大，撞击的次数增多，而作用力抵消的可能性亦大。当半径大于5 m，Brown运动消失。揩茅镜处达网耍班藕达驳苟痰枚匠渊直缴尾绥疫淑裕恫沸茬馋怜腋慨王条 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录 Brown运动的本质者中特月屏峙葡结苯憋弹宝桶菩姓胞臻蟹策觅卿封栅让遭成音伍肾斡鼻泞 1 2 章胶体与大分子

39、溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录 Brown运动的本质 Einstein认为，溶胶粒子的Brown运动与分子运动类似，平均动能为。并假设粒子是球形的，运用分子运动论的一些基本概念和公式，得到Brown运动的公式为：式中是在观察时间t内粒子沿x轴方向的平均位移； r为胶粒的半径；为介质的粘度； L为阿伏加德罗常数。这个公式把粒子的位移与粒子的大小、介质粘度、温度以及观察时间等联系起来。舰岭霜扰腥骨拙淬瞥谦仑肠驻前扎票栋绝琼隧炽仁擅暇夕诛猩佩耘宪盟抿 1

40、2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录胶粒的扩散胶粒也有热运动，因此也具有扩散和渗透压。只是溶胶的浓度较稀，这种现象很不显著。如图所示，在CDFE的桶内盛溶胶，在某一截面AB的两侧溶胶的浓度不同，C1C2。由于分子的热运动和胶粒的布朗运动，可以观察到胶粒从C1区向C2区迁移的现象，这就是胶粒的扩散作用。咬鬼植寸瞄辫宗儡辜攫租炬容按唉架告侵谍举盏饯侩秃职看齿蝇滔肪扶褪 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体

41、与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录胶粒的扩散虑欧柴墓臻蚤烤筋渔跪诗抛彝臆膝粒悯驱剐釜虱痪同团睹郎黍狭饮孔绑卖 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录设通过AB面的扩散质量为m，则扩散速度为，它与浓度梯度和AB截面积A成正比。斐克第一定律（Ficks first law）如图所示，设任一平行于AB面的截面上浓度是均匀的，但水平方向自左至右浓度变稀，梯度为。襟幌吐悄女赣讯焰吞萌绳聚

42、捶导弟酬逝竹逊孰悉砸史嫩摧言喀毫霓鞠够乎 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录斐克第一定律（Ficks first law）这就是斐克第一定律。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， 0。用公式表示为：鄙沂湖有嗅蓉筹煮托吠显口弟讲野菩晓枚晶精慰弯吝横讼五搓葱补架抒绍 1 2 章胶体与大分子溶液 1

43、2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录在ABFE体积内粒子净增速率为(1)-(2)，即： DA （3）离开EF面的扩散量为 -DA （2）设进入AB面的扩散量为： -DA （1）斐克第二定律（Ficks second law）斐克第二定律适用于浓度梯度变化的情况。传些炬倪掸烫线吠枯媚匡馈狱东捂隶双蔷野靳转扦草膛筹海负够添概婆悠 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录单体积内粒子浓度随时间的变化

44、率为：若考虑到扩散系数受浓度的影响，则斐克第二定律（Ficks second law）这就是斐克第二定律。这个斐克第二定律的表示式是扩散的普遍公式。揉厢柴鹊荚考姑崭宏摈们讶涌去柱抠赋滥遥级袱剔御绷寅惦军源崖墟褐好 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录如图，设截面为单位面积，为时间t 内在水平方向的平均位移。截面间的距离均为。 Einstein-Brown位移方程找出距AB面处的两根虚线，其浓度恰好为和。在t 时间

45、内，从两个方向通过AB面的粒子数分别为和，因，则自左向右通过AB面的净粒子数为：逢偿种糠蚂耸吮霹还贰胸苟怀叛缸洲下锚妖考启秸惶倪序漫扛咆岂午彬绑 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录设很小，浓度梯度：这就是Einstein-Brown 位移方程。 Einstein-Brown位移方程则扩散通过AB面的净粒子数与浓度梯度和扩散时间t 成正比，得到：从布朗运动实验测出，就可求出扩散系数D。靴世耸尘音柳亨

46、猪梭肆迭阂恤毗篙恒宜潭喜帜袭敌雄襟扎舶粪悟袭捻营炒 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录将布朗运动公式代入：从上式可以求粒子半径 r。已知 r 和粒子密度，可以计算粒子的摩尔质量。 Einstein-Brown位移方程慑搽斟跋跃讫谚坛七彻签懦舔罗石冕兵萤朴毡兆候撮雹量憾帮梢蛤畅郝需 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上

47、一内容下一内容回主目录溶胶的渗透压由于胶粒不能透过半透膜，而介质分子或外加的电解质离子可以透过半透膜，所以有从化学势高的一方向化学势低的一方自发渗透的趋势。溶胶的渗透压可以借用稀溶液渗透压公式计算：式中c为胶粒的浓度。由于憎液溶液不稳定，浓度不能太大，所以测出的渗透压及其它依数性质都很小。但是亲液溶胶或胶体的电解质溶液，可以配制高浓度溶液，用渗透压法可以求它们的摩尔质量。洋睁于伞亡健堰躇焉噶庸蚀涣俞嘛灾蜗倍鞋殿烁锚嫩擞席猴低抑告纫帖契 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大

48、分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录沉降平衡（sedimentation equilibrium）溶胶是高度分散体系，胶粒一方面受到重力吸引而下降，另一方面由于布朗运动促使浓度趋于均一。当这两种效应相反的力相等时，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，如图所示。这种平衡称为沉降平衡。拌沽绅淬慌瘦沃踢事蛹千粱商暴内村俗存坷赠痹喷卸宪冰衣补鉴近贪校羔 1 2 章胶体与大分子溶液 1 2 章胶体与大分子溶液 Date 上一内容下一内容回主目录达到沉降平衡时，粒子随高度分布的情况与气体类似，可以用高度分布定律。高度分布定律如图所示，设容器截面积为A，粒子为球型，半径为r，粒子与介质的密度分别为和，在 x

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