1膠體與表面化學(xué)知識點(diǎn)整理

1、第一章第一章1.膠體體系的重要特點(diǎn)之一是具有很大的表面積。通常規(guī)定膠體顆粒的大小為1100nm（直徑）2.膠體是物質(zhì)存在的一種特殊狀態(tài)，而不是一種特殊物質(zhì)，不是物質(zhì)的本性。膠體化學(xué)研究對象是溶膠（也稱憎液溶膠）和高分子溶液（也稱親液溶膠）。氣溶膠：云霧，青煙、高空灰塵液溶膠：泡沫，乳狀液，金溶膠、墨汁、牙膏固溶膠：泡沫塑料、沸石、冰淇淋，珍珠、水凝膠、紅寶石、合金第二章一溶膠的制備與凈化一溶膠的制備與凈化1.溶膠制備的一般條件：（1）分

2、散相在介質(zhì)中的溶解度必須極小（2）必須有穩(wěn)定劑存在2.膠體的制備方法：（1）凝聚法（2）分散法二溶膠的運(yùn)動性質(zhì)二溶膠的運(yùn)動性質(zhì)1.擴(kuò)散：過程為自發(fā)過程，此為Fick第一擴(kuò)散定律，式中dmdt表示單位時(shí)間通過截面AddddmcDAtx??擴(kuò)散的物質(zhì)數(shù)量，D為擴(kuò)散系數(shù)，單位為m2s，D越大，質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散能力越大擴(kuò)散系數(shù)與質(zhì)點(diǎn)在介質(zhì)中運(yùn)動時(shí)阻力系數(shù)之間的關(guān)系為：（為DfARTDNf?AN阿伏加德羅常數(shù)；R為氣體常數(shù)）若顆粒為球形，阻力系數(shù)=6（

3、式中，為介質(zhì)的黏度，為質(zhì)點(diǎn)的半徑）fr???r故，此式即為Einstein第一擴(kuò)散公式16RTDNAr????濃度梯度越大，質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散越快；就質(zhì)點(diǎn)而言，半徑越小，擴(kuò)散能力越強(qiáng)，擴(kuò)散速度越快。2.布朗運(yùn)動：本質(zhì)是分子的熱運(yùn)動現(xiàn)象：分子處于不停的無規(guī)則運(yùn)動中由于布朗運(yùn)動是無規(guī)則的，因此就單個(gè)粒子而言，它們向各方向運(yùn)動的幾率是相等的。在濃度高的區(qū)域，單位體積的粒子較周圍多，造成該區(qū)域“出多進(jìn)少”，使?jié)舛冉档?，這就表現(xiàn)為擴(kuò)散。擴(kuò)散是布朗運(yùn)動的宏觀

4、表現(xiàn)，而布朗運(yùn)動是擴(kuò)散的微觀基礎(chǔ)Einstein認(rèn)為，粒子的平均位移與粒子半徑、介質(zhì)黏度、溫度和位移時(shí)xr?T間t之間的關(guān)系：，此式常稱為EinsteinBrown位移方程。123ARTtxNr?????????式中是在觀察時(shí)間t內(nèi)粒子沿x軸方向的平均位移；r為膠粒的半徑；為介x?2.質(zhì)點(diǎn)表面的電荷的來源（1）電離：對于可能發(fā)生電離的大分子的溶膠而言，則膠粒帶電主要是其本身發(fā)生電離引起的。蛋白質(zhì)分子，當(dāng)它的羧基或胺基在水中解離時(shí)，整個(gè)大

5、分子就帶負(fù)電或正電荷。當(dāng)介質(zhì)的pH較低時(shí)，蛋白質(zhì)分子帶正電，pH較高時(shí)，則帶負(fù)電荷。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)分子所帶的凈電荷為零時(shí)，這時(shí)介質(zhì)的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。在等電點(diǎn)時(shí)蛋白質(zhì)分子的移動已不受電場影響，它不穩(wěn)定且易發(fā)生凝聚。（2）離子吸附：凡經(jīng)化學(xué)反應(yīng)用凝聚法制得溶膠，其電荷亦來源于離子吸附。膠粒在形成過程中，膠核優(yōu)先吸附某種離子，使膠粒帶電，如在AgI溶膠的制備過程中，如果AgNO3過量，則膠核優(yōu)先吸附Ag離子，使膠粒帶正電；如果KI過量，則優(yōu)

6、先吸附I離子，膠粒帶負(fù)電。能和組成質(zhì)點(diǎn)的離子形成不溶物的離子，最易被質(zhì)點(diǎn)表面吸附，這個(gè)規(guī)則通常被稱為Fajans規(guī)則。（3）晶格取代：黏土晶格中的鋁離子往往有一部分被鈣離子或鎂離子取代，從而使黏土帶負(fù)電，為維持電中性，必然要吸附某些正離子，這些離子又因水化而離開表面，形成雙電層。（4）非水介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)帶電的原因：當(dāng)兩種不同的物質(zhì)接觸時(shí)，相對介電常數(shù)D較大的一相帶正電，另一相帶負(fù)電。三、膠團(tuán)結(jié)構(gòu)三、膠團(tuán)結(jié)構(gòu)膠核、吸附層、膠粒、擴(kuò)散層、膠團(tuán)膠

7、核吸附離子是有選擇性的，首先吸附與膠核中相同的某種離子，用同離子效應(yīng)使膠核不易溶解，若無相同離子，則首先吸附水化能力較弱的負(fù)離子，所以自然界中的膠粒大多帶負(fù)電，如泥漿水、豆?jié){等都是負(fù)溶膠。膠粒=膠核被吸附離子緊密層反離子膠團(tuán)=膠粒擴(kuò)散層反離子當(dāng)KI過量做穩(wěn)定劑，[(AgI)mnI–(nx)K]x–xK當(dāng)AgNon3過量作穩(wěn)定劑，[(AgI)mnAg(nx)NO3–]xxNO3–五膠體的穩(wěn)定性五膠體的穩(wěn)定性（一）.溶膠的穩(wěn)定性與DLVO理

8、論1.（1）熱力學(xué)上為不穩(wěn)定體系：膠體體系是多相分散體系，有巨大的界面能。（2）動力學(xué)上的穩(wěn)定體系：溶膠粒子較小，布朗運(yùn)動激烈，因此在重力場中不易沉降，即具有動力學(xué)穩(wěn)定性。（3）聚結(jié)穩(wěn)定性：由于膠團(tuán)雙電層結(jié)構(gòu)的存在，膠粒都帶有相同的電荷，相互排斥，故不易聚沉。這是溶膠穩(wěn)定存在的最重要原因（4）水化膜：在膠團(tuán)的雙電層中反離子都是水化的，因此在膠粒外有一層水化膜，它阻止了膠粒的相互碰撞而導(dǎo)致膠粒結(jié)合變大。2.DLVO理論：溶膠在一定條件下是