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胶体化学物理化学
物理化学讲稿
第十四章 胶体分散系统
和大分子溶液
(6学时)
物理化学教研室
第十四章 胶体分散系统和大分子溶液(教学方案)
章节名称 第十四章 胶体分散系统和大分子溶液 备 注 授课方式 理论课(√);实验课( );实习( ) 教学时数 6 教学目的及要求 1.了解胶体分散系统的分类及胶体一般制备,净化方法。
2.了解憎液溶胶的动力性质,光学性质,电性质。
3.了解胶体的结构及胶体的稳定性与聚沉作用。
4.了解大分子溶液的一般性质及其分子量的测定。
5.了解唐南平衡及离子交换的应用。 教学内容提要 时间分配 14.1、胶体和胶体的基本特征
(分散体系的分类、胶团的结构)
14.2、溶胶的制备与净化
14.3、溶胶的动力性质
(布朗运动与胶粒的扩散、沉降与沉降平衡)
14.4、溶胶的光学性质 (锋尔效应、雷莱公式)
14.5、溶胶的电性质
14.6、双电层理论和ζ—电势
14.7、溶胶的稳定性和聚沉
(胶体的稳定理论—DLVO理论、影响聚沉作用的一些因素)
14.8、大分子溶液及其膜平衡
(大分子溶液的性质及其分子量的测定、大分子溶液的渗透压和唐南平衡、大分子对溶胶的保护作用和敏化作用) 1.5
0.5
1
0.5
1
0.5
0.5
0.5 重点
难点 重点:1.溶胶的定义、胶团结构及其基本特征;2.溶胶的动力性质、光学性质和电性质;3.溶胶的稳定性和聚沉;4.大分子分子量的测定。
难点:有关理论的假设、模型和数学处理及公式的推导。 讨论
思考
作业 讨论题目:在密闭的容器中,有大小不同的两个水珠,长期放置后会产生什么现象?为什么?
思考题目:为何晴朗的天空是蓝色的?而晚霞时的天空是红色的?
练习作业:1、复习题:1、4、5、6
2、习题:6、17 教学手段 课堂讲授 参考
文献 1.王绪。物理化学学习指导。陕西人民教育出版社,1992
2.物理化学——概念辨析解题方法。中国科学技术大学出版社.2002
第十四章 胶体分散系统和大分子溶液
第一节 胶体分散系统及粗分散系统研究的内容和方法
一、分散系统的观念(定义)
一种或多种物质分散在另一种物质中所构成的系统称为分散系统。前者称为分散相,后者称为分散介质。例如:云,牛奶,珍珠
均相分散系统的分散质通常叫溶质,分散介质通常叫溶剂,这样的分散系统也叫溶液,例如小分子溶液、大分子溶液、电解质溶液等;对溶质、溶剂不加区分的均相分散系统称之为混合物。小分子溶液、电解质溶液的分散质及分散介质的质点的大小的数量级为0.1nm以下,且透明、不发生散射现象,溶质扩散速度快,是热力学稳定系统;但大分子溶液,分散质质点的线尺寸在1nm~1000nm之间,扩散慢,也是热力学稳定系统。
二、分散系统的分类:分散系统的分类是错综复杂的。
憎液溶胶的基本特征:高度的分散性,多相性,热力学不稳定性
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 nm~100 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。
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
(2) 固溶胶
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:
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
(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
3.按胶体溶液的稳定性分类
(1)憎液溶胶
半径在1 nm-100 nm(10-9-10-7 m)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,如氢氧化铁溶胶、碘化银溶胶等。
这是胶体分散体系中主要研究的内容。
(2)亲液溶胶
半径落在胶体粒子范围内的大分
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