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1、上一内容下一内容回主目录胶体及其基本特性胶体及其基本特性2022/12/18上一内容下一内容回主目录2.1 胶体及其基本特性胶体及其基本特性胶粒的结构胶粒的结构 分散相与分散介质分散相与分散介质分散体系分类分散体系分类 (1)按分散相粒子的大小分类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按胶体溶液的稳定性分类憎液溶胶的特性憎液溶胶的特性胶粒的形状胶粒的形状2022/12/18上一内容下一内容回主目录分散相与分散介质分散相与分散介质 把一种或几种物把一种或几种物质分散在另一种物质质分散在另一种物质中就构成分散体系中就构成
2、分散体系。其中,其中,被分散的物质被分散的物质称为分散相称为分散相(dispersed phase),),另一种物质称为分散另一种物质称为分散介质介质(dispersing medium)。例如:云,牛奶,珍珠例如:云,牛奶,珍珠2022/12/18上一内容下一内容回主目录分散体系分类分散体系分类分类体系通常有三种分类方法:分类体系通常有三种分类方法:分子分散体系分子分散体系胶体分散体系胶体分散体系粗分散体系粗分散体系按分散相粒子的大小分类: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按分散相和介质的聚集状态分类:液溶胶液溶胶固溶胶固溶胶气溶胶气溶胶按胶体溶液的稳定性分类:按胶体溶液的
3、稳定性分类:憎液溶胶憎液溶胶亲液溶胶亲液溶胶2022/12/18上一内容下一内容回主目录(1)按分散相粒子的大小分类按分散相粒子的大小分类 1.分子分散体系分子分散体系 分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶,分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶,没有界面,是没有界面,是均匀的单相均匀的单相,分子半径大小在,分子半径大小在10-9 m以以下下。通常把这种体系称为真溶液,如。通常把这种体系称为真溶液,如CuSO4溶液。溶液。2.胶体分散体系胶体分散体系 分散相粒子的半径在分散相粒子的半径在1 nm100 nm之间的体系。目之间的体系。目测是均匀的,但实际是多相不均匀体系。也有的将测是均匀的
4、,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。之间的粒子归入胶体范畴。3.粗分散体系粗分散体系 当分散相粒子大于当分散相粒子大于1000 nm,目测是混浊不均匀体目测是混浊不均匀体系,放置后会沉淀或分层,如黄河水。系,放置后会沉淀或分层,如黄河水。2022/12/18上一内容下一内容回主目录分类分类分散相颗粒大小分散相颗粒大小主要特征主要特征粗分散体系(悬粗分散体系(悬浊液乳状液)浊液乳状液)1000nm颗粒不能通过滤纸颗粒不能通过滤纸和半透膜,不扩散,和半透膜,不扩散,显微镜可见。显微镜可见。胶体分散体系胶体分散体系(溶胶)(溶胶)1100nm颗粒能通过滤
5、纸,颗粒能通过滤纸,不能通过半透膜,不能通过半透膜,超显微镜下可辩。超显微镜下可辩。分子与离子分散分子与离子分散体系体系(真溶液真溶液)1nm能过滤纸和半透膜,能过滤纸和半透膜,超显微镜下不可见。超显微镜下不可见。分散体系的分类分散体系的分类2022/12/18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按分散相和介质聚集状态分类1.液溶胶液溶胶 将液体作为分散介质所形成的溶胶。当分散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:相为不同状态时,则形成不同的液溶胶:A.液液-固溶胶固溶胶 如油漆,如油漆,AgI溶胶溶胶B.液液-液溶胶液溶胶 如牛奶,石油
6、原油等乳状液如牛奶,石油原油等乳状液C.液液-气溶胶气溶胶 如泡沫如泡沫2022/12/18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按分散相和介质聚集状态分类2.固溶胶固溶胶 将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为不同状态时,则形成不同的固溶胶:不同状态时,则形成不同的固溶胶:A.固固-固溶胶固溶胶 如有色玻璃,不完全互溶的合金如有色玻璃,不完全互溶的合金B.固固-液溶胶液溶胶 如珍珠,某些宝石如珍珠,某些宝石C.固固-气溶胶气溶胶 如泡沫塑料,沸石分子筛如泡沫塑料,沸石分子筛2022/12/18上一内容下一内容回主目录(2)按分散
7、相和介质聚集状态分类按分散相和介质聚集状态分类3.气溶胶气溶胶 将气体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为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,形成气固体或液体时,形成气-固或气固或气-液溶胶,液溶胶,但没有但没有气气-气溶胶气溶胶,因为不同的气体混合后是单相均一,因为不同的气体混合后是单相均一体系,不属于胶体范围体系,不属于胶体范围.A.气气-固溶胶固溶胶 如烟,含尘的空气如烟,含尘的空气B.气气-液溶胶液溶胶 如雾,云如雾,云2022/12/18上一内容下一内容回主目录(3)按胶体溶液的稳定性分类按胶体溶液的稳定性分类1.憎液溶胶憎液溶胶 半径在半径在1 nm100 nm
8、之间的难溶物固体粒子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,分散在液体介质中,有很大的相界面,易聚沉,是是热力学上的不稳定体系。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一旦将介质蒸发掉,再加入介质就无法再形成溶胶,是溶胶,是 一个不可逆体系,如氢氧化铁溶胶、碘一个不可逆体系,如氢氧化铁溶胶、碘化银溶胶等。化银溶胶等。这是胶体分散体系中主要研究的内容。这是胶体分散体系中主要研究的内容。2022/12/18上一内容下一内容回主目录(3)按胶体溶液的稳定性分类按胶体溶液的稳定性分类2.亲液溶胶亲液溶胶 半径落在胶体粒子范围内的大分子溶解在半径落在胶体粒子范
9、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,聚,再加入溶剂,又可形成溶胶,亲液溶胶是热力亲液溶胶是热力学上稳定、可逆的体系。学上稳定、可逆的体系。(天然高分子天然高分子)2022/12/18上一内容下一内容回主目录憎液溶胶的特性憎液溶胶的特性(1)特有的分散程度)特有的分散程度 粒子的大小在粒子的大小在10-910-7 m之间,因而扩散较慢,不能透之间,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过半透膜,渗透压低但有较强的动力稳定性 和乳光现象。和乳光现象。(2)多相不均匀性多相不均匀性
10、 具有纳米级的粒子是由许多离子或分子聚结而成,结构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。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,有自发降低表面自由能的趋势,即小粒子会自稳定体系,有自发降低表面自由能的趋势,即小粒子会自动聚结成大粒子。动聚结成大粒子。2022/12/18上一内容下一内容回主目录高分子
11、溶液与憎液溶胶区别高分子溶液与憎液溶胶区别高分子溶液与憎液溶胶区别高分子溶液与憎液溶胶区别u高分子化合物:高分子化合物:摩尔质量摩尔质量M M1 110104 4 kg/molkg/mol的大的大分子,它们在适当的溶剂中,可自动地分散成溶分子,它们在适当的溶剂中,可自动地分散成溶液,称为高分子溶液。液,称为高分子溶液。u区别:区别:高分子化合物以分子或离子状态均匀地分高分子化合物以分子或离子状态均匀地分布在溶液中,在分散质与分散介质之间无相界面存布在溶液中,在分散质与分散介质之间无相界面存在。固高分子溶液是均匀分布的真溶液,这是高分在。固高分子溶液是均匀分布的真溶液,这是高分子溶液与憎液溶胶最
12、本质的区别。子溶液与憎液溶胶最本质的区别。2022/12/18上一内容下一内容回主目录高分子溶液与憎液溶胶区别高分子溶液与憎液溶胶区别高分子溶液与憎液溶胶区别高分子溶液与憎液溶胶区别由于高分子化合物分子的大小恰好在胶体范围由于高分子化合物分子的大小恰好在胶体范围内,而且有具有胶体系统的某些特性,如内,而且有具有胶体系统的某些特性,如扩散扩散速度慢速度慢,不能通过半透膜不能通过半透膜,在超级离心机中可在超级离心机中可进行沉降分离进行沉降分离,因此高分子溶液又被称为亲液,因此高分子溶液又被称为亲液溶胶。溶胶。2022/12/18上一内容下一内容回主目录胶体、溶胶和凝胶的区别胶体、溶胶和凝胶的区别胶
13、体、溶胶和凝胶的区别胶体、溶胶和凝胶的区别胶体胶体是一种分散相粒径很小的分散体系,分散相是一种分散相粒径很小的分散体系,分散相粒子的重力可忽略不计,粒子之间的相互作用主粒子的重力可忽略不计,粒子之间的相互作用主要是短程作用力。要是短程作用力。溶胶溶胶是具有液体特征的胶体体系,分散的粒子是是具有液体特征的胶体体系,分散的粒子是固体或大分子,大小在固体或大分子,大小在1100nm之间。之间。凝胶凝胶是具有固体特征的胶体体系,被分散的物质是具有固体特征的胶体体系,被分散的物质形成连续的网状骨架,骨架空隙中充有液体或气形成连续的网状骨架,骨架空隙中充有液体或气体,凝胶中分散相的含量很低,一般在体,凝胶
14、中分散相的含量很低,一般在1%3%之间。之间。2022/12/18上一内容下一内容回主目录溶胶溶胶无固定形状无固定形状固相粒子自由移动固相粒子自由移动凝胶凝胶固定形状固定形状固相粒子按照一定的网架结构固相粒子按照一定的网架结构固定,不能自由移动固定,不能自由移动溶胶溶胶和和凝胶凝胶是胶体两种存在状态,在一定的条件下是胶体两种存在状态,在一定的条件下可以相互转化,溶胶可以转变为有一定结构和弹性可以相互转化,溶胶可以转变为有一定结构和弹性的半固体状态的凝胶,这一过程为的半固体状态的凝胶,这一过程为凝胶作用凝胶作用,反之,反之为为溶胶作用溶胶作用。2022/12/18上一内容下一内容回主目录关于溶胶
15、几点注意:关于溶胶几点注意:关于溶胶几点注意:关于溶胶几点注意:溶胶是物质存在的一种溶胶是物质存在的一种特殊状态特殊状态,而不是一种特,而不是一种特殊物质,不是物质的本性。殊物质,不是物质的本性。任何一种物质在一定条件下可以晶体的形态存在,任何一种物质在一定条件下可以晶体的形态存在,而在另一种条件下却可以胶体的形态存在。如氯而在另一种条件下却可以胶体的形态存在。如氯化钠是典型的晶体,它在水中溶解成为真溶液,化钠是典型的晶体,它在水中溶解成为真溶液,若用适当的方法使其分散于苯或乙醚中,则形成若用适当的方法使其分散于苯或乙醚中,则形成胶体溶液。胶体溶液。胶体本身与分散介质必有明显的物理界面,这意胶体本身与分散介质必有明显的物理界面,这意味着胶体必是两相或多相的不均匀分散体系。味着胶体必是两相或多相的不均匀分散体系。2022/12/18