1、第九章,胶体化学,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,9.1 分散系统的分类及其主要特征,分散系统：一种或几种物质分散在另一种物质中所构成的体系。,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子或离子形式彼此混溶，没有界面，是均匀的单相，分子直径大小在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,分散相粒子的直径在1 nm100 nm之间的体系。目测是均匀的，但实际是多相不均匀
2、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100 nm,目测是混浊不均匀体系，放置后会沉淀或分层，如黄河水。,在胶体系统中，分散相的物质粒子是构成胶团的核心，简称其为胶核。高度分散的多相性和热力学不稳定性是胶体系统的主要特征，又是产生其他现象的主要依据。,按分散相和介质聚集状态分类,液溶胶： 将液体作为分散介质所形成的溶胶。A . 液-固溶胶:油漆,AgI溶胶. B. 液-液溶胶:牛奶,石油,原油等乳状液。C. 液-气溶胶:泡沫,2. 固溶胶: 将固体作为分散介质所形成的溶胶。A. 固-固溶胶; 有色玻璃,不完全互溶的合金. B. 固-液溶
3、胶; 珍珠,某些宝石. C.固-气溶胶; 泡沫塑料,沸石.,3.气溶胶:将气体作为分散介质所形成的溶胶。A.气-固溶胶; 烟,含尘的空气 . B.气-液溶胶;雾,云.,按胶体溶液的稳定性分类,1. 憎液溶胶:直径在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系统。一旦将介质蒸发掉，再加入介质就无法再形成溶胶，是 一个不可逆系统，如氢氧化铁溶胶、碘化银溶胶等。这是胶体分散系统中主要研究的内容.,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、
4、可逆的系统。,9.2 胶体系统的制备,（1）分散法：把粗大的分散质用机械分散或其他适当方法分散到胶粒大小范围。（2）凝聚法：把真溶液中的微小粒子（分子，离子）用化学的方法凝聚到胶体的分散范围。,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。,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。,（1）渗析法,简单渗析 将需要净化的溶胶放在羊皮纸或动物膀胱等半透膜制成的容器内，膜外放纯溶剂。,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
5、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。,渗析,胶体,（淀粉胶体）,（氯化钠）溶液,溶液,滤液,（淀粉胶体、氯化钠溶液）,半透膜,渗 析,胶粒不能透过半透膜，溶质分子能透过半透膜。,渗析：利用半透膜把胶体中混有的离子或分子从胶体溶液里分离的操作。,半透膜：鸡蛋壳的内膜、肠衣、羊皮纸、牛皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等。,半透膜孔隙大小：小于1nm，胶体和浊液的粒子不可以通过，只能允许溶液中较小的离子或分子通过。,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,将半透膜上的胶粒迅速用含有稳定剂的介质再次分散。,1）
6、超过滤装置：,2）电超过滤：,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。,9.3 胶体系统的光学性质,1、Tyndall（丁达尔）效应,丁达尔效应：在暗室里，将一束聚集的光投射到胶体系统 上，在与入射光垂直的方向上，可观察到一 个发亮的光柱，其中并有微粒闪烁。,丁达尔现象：可以利用这个办法鉴别胶体和溶液,光散射：分子吸收一定波长的光，形成电偶极子，由其振荡向各个方向发射振动频率与入 射光频率相同的光。,丁达尔效应是由于胶体粒子发生光散射而引起的,系统完全均匀：所有散射光相互抵消， 看不到散射光；,系统不均匀：散射光不会被相互抵消
7、， 可看到散射光。,胶体系统的丁达尔效应是其高度的分散性和多相不均匀性的反应。,但粒子的直径不是越大越容易产生丁达尔效应： 当粒子粒径 波长时，发生光的反射； 当粒子粒径 Cs+ Rd+ NH4+ K+ Na+ Li+ 负离子的聚沉能力 ： FClBrNO3IOH,正离子水化能力强, r, 水化能力, 水化层厚, 进入紧密层少, 聚沉能力负离子水化能力弱, r, 水化能力, 水化层薄, 进入紧密层多,聚沉能力,(2) 高分子化合物的聚沉作用,搭桥效应 一个大分子通过吸附，把许多胶粒 联结起来，变成较大的聚集体而聚 沉；脱水效应 高分子对水的亲合力强，由于它的 存在，使胶粒脱水，失去水化外壳 而
8、聚沉；电中和效应 离子型的高分子，吸附到带电胶 粒上，中和了粒子表面电荷，使 粒子间斥力降低，进而聚沉。,9.9 乳状液,由两种不互溶或部分互溶的液体所形成的粗分散系统，称为乳状液。,乳化剂能使乳状液比较稳定存在的作用称为乳化作用。,1. 乳状液类型的鉴别,(1)染色法：将油（水）溶性染料滴入乳状液， 在显微镜下观察，染色的一相为油 （水）相。,(2)稀释法：将乳状液滴入水中或油中，若乳状 液在水中能稀释，即为O/W型；在 油中能稀释，即为W/O型。,(3)导电法：O/W型乳状液的导电性能远好于 W/O型乳状液，通过测电导可区别 两者。,2. 乳状液稳定的原因,(1) 降低界面张力 (a) 加
9、入表面活性剂， ，G表，稳定性 (b) 表面活性剂的HLB值可决定形成乳状液 的类型： HLB 3-6: 形成W/O型乳状液； HLB 12-18: 形成O/W型乳状液。,HLB: 亲水亲油平衡,大头朝外，小头向内，表面活性剂可紧密排列，形成厚壁，使乳状液稳定。,（2）形成定向楔的界面,（3）形成扩散双电层 离子型表面活性剂可形成扩散双电层，使乳状液稳定。,（4）界面膜的稳定作用 增强界面膜的强度，可增加乳状液的稳定性。,（5）固体粉末的稳定作用某些固体粉末也可起乳化稳定剂的作用：水能润湿的固体粉末，可形成O/W型的乳状液，如粘土等，油能润湿的固体粉末，可形成W/O型的乳状液，如石墨， 煤烟等。,3. 乳化剂的选择,1945年Griffin提出HLB法选择乳化剂： HLB: 亲水亲油平衡 hydrophile lipophile balance HLB，亲油性， 8 亲水。,HLB值可以从手册查出，也可以估算。,4. 乳状液的去乳化,物理方法：离心分离，静电破乳，超声波破乳；物理化学方法：破坏乳化剂，加入破乳剂。,例如：加入异戊醇，它的表面活性很强，会替代原来的乳化剂吸附到界面上，但因它的链短又有分支，不能形成牢固的界面膜。加入某些能与乳化剂起化学反应的物质，破坏乳化剂，进而达到破乳的目的。,
