1、第三章 凝胶3.1 凝胶 一、基本概念 在一定条件下，高分子溶质或胶体粒子相互连接，形成空间网状结构，而溶剂小分子充满在网架的空隙中，成为失去流动性的半固体体系，称为凝胶，这种凝胶化的过程称为胶凝.特点：在新形成的水凝胶中，不仅分散相( 搭成网结)是连续相，分散介质(水)也是连续相。二、分类 弹性凝胶：凝胶过程完全是可逆的非弹性凝胶：脱水干燥后再置水中加热一般不形成原来的凝胶，更不能形成产生此凝胶的溶胶过程不可逆3.2 凝胶的形成 一、凝胶形成的条件 1.降低浓度，使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态” 析出 2.析出的质点既不沉降，也不能自由行动， 而是构成骨架，通过整个溶掖形成连续的网状
2、结构。二、凝胶形成的方法1.改变温度2.加入非溶剂 3.加入盐类 4.化学反应3.3 凝胶的结构凝胶具有三维的网状结构3.4 胶凝作用及其影响因素一、影响胶凝作用的因素（一）明胶溶液1.溶液浓度浓度大时胶凝速度快2温度温度升高胶凝速度减慢3.电解质（二）硅溶胶1.浓度在一定温度和 pH 值下，硅溶胶中 SiO2 浓度大，胶凝快；浓度小，胶凝慢；当浓度小于约 1时即难成凝胶2.温度酸性硅溶胶随温度的升高，胶凝速度加快；碱性硅溶胶常与此相反，温度升高，胶凝减慢3.电解质在制浓硅溶胶时电解质的存在对溶胶的稳定性不利，须除去；但在稀硅溶胶中外加碱金属盐类只有当浓度相当大时才促进胶凝。4.水溶性有机物其
3、影响与溶胶的 pH 值有关：在酸性介质中，这些水溶性有机物能减慢胶凝；在碱性介质中均加快胶凝；在中性介质中，影响很小。5.pHpH 值对硅溶胶胶凝时间的影响最大。当溶胶 pH 值在 7 附近时胶凝最快pH 对硅凝胶凝胶时间的影响3.5 凝胶的性质一、溶胶 凝胶转变对的现象 1.转变温度：大分子溶液转变为凝胶时，无严格恒定的转变温 2.热效应：大分子溶液形成凝胶时常常放热 3.光学效应：溶胶转变为凝胶时，光散射增强 4.流动性质：溶胶转变为凝胶后流动性质变化很大 5.电导：溶胶胶凝后，体系的电导无明显变化。 二、触变作用 三、 离浆作用 离浆就是水凝胶在基本上不改变外形的情况下分离出其中所包含的
4、一部分液体。 注：凝胶的脱水收缩作用是自发过程，弹性凝胶的离浆作用是“可逆的” 的，它是膨胀作用的逆过程；但多数凝胶的离浆作用是不完全可逆。 四、膨胀作用 即是指凝胶在液体或蒸气中吸收这些液体或蒸气时，使自身质量、体积增加的作用。（弹性凝胶所特有的性质）五、吸附 非弹性凝胶的干胶都具有多孔性酌毛纫管结构，因而比表面积较大，从而表现出较强的吸附能力。 3.6 凝胶中的扩散和化学反应 一、扩散作用物质在凝胶中的扩散与凝胶浓度、结构以及扩散物质的本性有关。凝胶的浓度越高，物质的扩散速度越慢。原因：凝胶有骨架物质扩散途径变得弯曲凝胶浓度增加后，结构中的空隙变小使物质运动受阻 分子越大其在凝胶中的扩散速度越慢结果：在凝胶中无机械拨动和液体的对流等现象，故的对流等现象，故在凝胶中对结晶特别有利二、化学反应 产生特殊现象如：Liesegang 环
