延安大学化学与化工学院：《物理化学》课程教学资源（电子教案讲稿）第十四章胶体与大分子溶液.doc_大学文库

2 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

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°m以下。通常把这种体系称为真溶液，如CuS0溶液。 (2)胶体分散体系分散相粒子的半径在1nm100nm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1nm~1000nm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1000m,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1nm-100nm(10°-10？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、可逆的体系。憎液溶胶的特性 (1)特有的分散程度粒子的大小在1nm~100nm(10°-10m)之间，因而扩散较慢，不能透过半透 4

4 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、可逆的体系。憎液溶胶的特性（1）特有的分散程度粒子的大小在 1nm～100nm（10-9 -10-7 m）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和乳光现象。 (2)多相不均匀性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，即小粒子会自动聚结成大粒子。 4,按分散相及分散介质的聚集态分类如表表1分散系统的分类 (按分散相及分散介质的聚集态分类) 分散相分散介质通称举例气液泡沫肥皂及灭火泡沫液液乳状液牛奶及含水原油溶胶及悬浮液银溶胶、油墨、泥浆、固液钻井液沸石、泡沫玻璃、泡沫气固固体泡沫金属液固珍珠固固加颜料的塑料液气气溶胶雾固气悬浮体烟、尘、沙尘暴三、胶体分散系统及粗分散系统研究的对象按IUPAC关于胶体分散系统的定义，认为分散质可以是一种也可以是多种物质，可以是由许许多多的原子或分子（通常是103~10°个）组成的粒子，也可以是一个大分子，只要它们至少有一维空间的尺寸（即线尺寸）在1nm~100nm(即10m~ 10)范围并分散于分散介质之中，即构成胶体分散系统。按此定义，胶体分散系统应包括：溶胶、缔合胶体也叫胶体电解质及大分子溶液。溶胶，一般是许许多多原子或分子聚集成的粒子大小的三维空间尺寸均在 1nm~100nm之间，分散于另一相分散介质之中，且粒子与分散介质间存在相的界面的分散系统，其主要特征是高度分散的、多相的、热力学不稳定系统，也叫憎液胶体。缔合胶体，通常是由结构中含有非极性的碳氢化合物部分和较小的极性基团 (通常能电离)的电解质分子（如离子型表面活性剂分子）缔合而成，通常称为胶束，胶束可以是球状、层状及棒状等（见表面活性剂章节），其三维空间尺寸也在1m~ 100m之间，而溶于分散介质之中，形成高度分散的、均相的、热力学稳定系统。大分子溶液，是一维空间尺寸（线尺寸）达到1nm~1000nm之间的大分子（蛋白质分子、高聚物分子等)，溶于分散介质之中，成为高度分散的、均相的、热力学稳定系统：另一方面在性质上它与溶胶又有某些相似之处（如扩散慢、大分子不通过半透膜)，所以把它称为亲液胶体，也作为胶体分散系统研究的对象。 5

5 膜，渗透压低但有较强的动力稳定性和乳光现象。（2）多相不均匀性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，即小粒子会自动聚结成大粒子。 4 . 按分散相及分散介质的聚集态分类如表表 1 分散系统的分类（按分散相及分散介质的聚集态分类）分散相分散介质通称举例气液泡沫肥皂及灭火泡沫液液乳状液牛奶及含水原油固液溶胶及悬浮液银溶胶、油墨、泥浆、钻井液气固固体泡沫沸石、泡沫玻璃、泡沫金属液固珍珠固固加颜料的塑料液气气溶胶雾固气悬浮体烟、尘、沙尘暴三、胶体分散系统及粗分散系统研究的对象按 IUPAC 关于胶体分散系统的定义，认为分散质可以是一种也可以是多种物质，可以是由许许多多的原子或分子(通常是 103～109个)组成的粒子，也可以是一个大分子，只要它们至少有一维空间的尺寸(即线尺寸)在 1nm～100nm(即 10-9 m～ 10-7 m)范围并分散于分散介质之中，即构成胶体分散系统。按此定义，胶体分散系统应包括：溶胶、缔合胶体也叫胶体电解质及大分子溶液。溶胶，一般是许许多多原子或分子聚集成的粒子大小的三维空间尺寸均在 1nm～100nm 之间，分散于另一相分散介质之中，且粒子与分散介质间存在相的界面的分散系统，其主要特征是高度分散的、多相的、热力学不稳定系统，也叫憎液胶体。缔合胶体，通常是由结构中含有非极性的碳氢化合物部分和较小的极性基团 (通常能电离)的电解质分子(如离子型表面活性剂分子)缔合而成，通常称为胶束，胶束可以是球状、层状及棒状等(见表面活性剂章节)，其三维空间尺寸也在 1nm～ 100nm 之间，而溶于分散介质之中，形成高度分散的、均相的、热力学稳定系统。大分子溶液，是一维空间尺寸(线尺寸)达到 1nm～1000nm 之间的大分子(蛋白质分子、高聚物分子等)，溶于分散介质之中，成为高度分散的、均相的、热力学稳定系统；另一方面在性质上它与溶胶又有某些相似之处(如扩散慢、大分子不通过半透膜)，所以把它称为亲液胶体，也作为胶体分散系统研究的对象

粗分散系统包括乳状液、泡沫、悬浮液及悬浮体等，它们在性质上及研究方法上与胶体分散系统有许多相似之处，故列入同一章予以讨论。胶体分散系统和粗分散系统在生物界和非生物界都普遍存在；在实际生活和生产中均有重要应用，如在化工、石油、治金、印染、涂料、塑料、纤维、橡胶、洗涤剂、化妆品、牙膏等生产部门，以及在医学、生物学、土壤学、气象学、地质学、水文学、环境科学等领域都涉及到它的原理。本章主要研究胶体分散系统及粗分散系统的制备、性质和应用。四.胶体分散系统及粗分散系统的研究方法胶体分散系统及粗分散系统是一门综合性很强的学科领域，它的研究方法应用到热力学，量子力学，统计力学以及动力学等许多学科，甚至与数学、生物学、材料科学等所用的研究方法交叉与重叠。20世纪40年代以前，胶体理论只能对一些现象和性质作粗略的、定性的解释：但借助量子力学的发展，应用其方法建立了胶体间相互作用的理论（为DLV0理论的基础）；同样，应用统计热力学研究大分子溶液中大分子在固体表面上的吸附过程也取得新的进展；而应用热力学方法及动力学方法研究溶胶的稳定性（如空间稳定理论及溶胶的聚沉速率与机理等）也是不可缺少的方法。然而，胶体分散系统及粗分散系统这一学科领域与化学动力学相似，仍是理论发展尚不很成熟，许多结论都强烈依靠实验来得到的正在发展的学科领域，如现代的光散射技术、能谱技术、超显微技术、高速离心技术及电泳散射技术等应用于胶体分散系统的实验研究，极大地推动了该学科领域的发展。五、胶粒的结构形成憎液溶胶的必要条件是： (1)分散相的溶解度要小： (2)还必须有稳定剂存在，否则胶粒易聚结而聚沉。胶粒的结构比较复杂，先有一定量的难溶物分子聚结形成胶粒的中心，称为胶核：然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子，形成紧密吸附层；由于正、负电荷相吸，在紧密层外形成反号离子的包围圈，从而形成了带与紧密层相同电荷的胶粒：胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。胶核吸附离子是有选择性的，首先吸附与胶核中相同的某种离子，用同离子效应使胶核不易溶解。若无相同离子，则首先吸附水化能力较弱的负离子，所以自然界中的胶粒大多带负电，如泥浆水、豆浆等都是负溶胶。例1：AgNO3+KI→KNO+AgI↓ 过量的KI作稳定剂胶团的结构表达式：胶团的图示式： [(AgI)m nI-(n-x)K+]-xK 胶核大✉ K+K 胶粒胶核胶团胶粒（带负电）胶团（电中性）人 6

6 粗分散系统包括乳状液、泡沫、悬浮液及悬浮体等，它们在性质上及研究方法上与胶体分散系统有许多相似之处，故列入同一章予以讨论。胶体分散系统和粗分散系统在生物界和非生物界都普遍存在；在实际生活和生产中均有重要应用，如在化工、石油、冶金、印染、涂料、塑料、纤维、橡胶、洗涤剂、化妆品、牙膏等生产部门，以及在医学、生物学、土壤学、气象学、地质学、水文学、环境科学等领域都涉及到它的原理。本章主要研究胶体分散系统及粗分散系统的制备、性质和应用。四. 胶体分散系统及粗分散系统的研究方法胶体分散系统及粗分散系统是一门综合性很强的学科领域，它的研究方法应用到热力学，量子力学，统计力学以及动力学等许多学科，甚至与数学、生物学、材料科学等所用的研究方法交叉与重叠。20 世纪 40 年代以前，胶体理论只能对一些现象和性质作粗略的、定性的解释；但借助量子力学的发展，应用其方法建立了胶体间相互作用的理论(为 DLVO 理论的基础)；同样，应用统计热力学研究大分子溶液中大分子在固体表面上的吸附过程也取得新的进展；而应用热力学方法及动力学方法研究溶胶的稳定性(如空间稳定理论及溶胶的聚沉速率与机理等)也是不可缺少的方法。然而，胶体分散系统及粗分散系统这一学科领域与化学动力学相似，仍是理论发展尚不很成熟，许多结论都强烈依靠实验来得到的正在发展的学科领域，如现代的光散射技术、能谱技术、超显微技术、高速离心技术及电泳散射技术等应用于胶体分散系统的实验研究，极大地推动了该学科领域的发展。五、胶粒的结构形成憎液溶胶的必要条件是：（1）分散相的溶解度要小；（2）还必须有稳定剂存在，否则胶粒易聚结而聚沉。胶粒的结构比较复杂，先有一定量的难溶物分子聚结形成胶粒的中心，称为胶核；然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子，形成紧密吸附层；由于正、负电荷相吸，在紧密层外形成反号离子的包围圈，从而形成了带与紧密层相同电荷的胶粒；胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。胶核吸附离子是有选择性的，首先吸附与胶核中相同的某种离子，用同离子效应使胶核不易溶解。若无相同离子，则首先吸附水化能力较弱的负离子，所以自然界中的胶粒大多带负电，如泥浆水、豆浆等都是负溶胶。例 1：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓ 过量的 KI 作稳定剂胶团的结构表达式：胶团的图示式： [(AgI)m n I – (n-x)K+]x– xK+ 胶核胶粒(带负电) 胶团(电中性) 胶核胶粒胶团

第二节溶胶的制备及纯化一、溶胶的制备方法制备溶胶必须使分散相粒子的大小落在胶体分散体系的范围之内，并加入适当的稳定剂。制备方法大致可分为两类： (1)分散法用机械、化学等方法使固体的粒子变小。 (2)凝聚法使分子或离子聚结成胶粒。用这两种方法直接制出的粒子称为原级粒子。视具体制备条件不同，这些粒子又可以聚集成较大的次级粒子。通常所制备的溶胶中粒子的大小不是均一的，是一个多级分散体系。溶胶的制备方法有：由小分子溶液用凝聚法（小变大）一包括物理凝聚法，化学反应法及更换溶剂法制备成溶胶，例如，将松香的乙醇溶液加入到水中，由于松香在水中的溶度低，则松香以溶胶颗粒大小析出，形成松香的水溶胶（更换溶剂法）。再如：FeC13(稀水溶液)+3H20煮沸Fe(OH)2(溶胶)+3HC1(化学反应法) 由粗分散系统用分散法（大变小）一一包括研磨法、电弧法及超声分散法制备成溶胶。小分子溶液由小变大溶胶质点大小 ←由大变小粗分散系统质点大小凝聚法 1nm~1000nm 分散法质点大小 -0.1nm >1m 更换溶剂法化学反应法研磨法超声分散法物理凝聚法电弧法 (一)、分散法 1.研磨法用机械粉碎的方法将固体磨细。这种方法适用于脆而易碎的物质，对于柔韧性的物质必须先硬化后再粉碎。例如，将废轮胎粉碎，先用液氮处理，硬化后再研磨。胶体磨的形式很多，其分散能力因构造和转速的不同而不同。 2.胶溶法又称解胶法，仅仅是将新鲜的凝聚胶粒重新分散在介质中形成溶胶，并加入适当的稳定剂。这种稳定剂又称胶溶剂。根据胶核所能吸附的离子而选用合适的电解质作胶溶剂。这种方法一般用在化学凝聚法制溶胶时，为了将多余的电解质离子去掉，先将胶粒过滤，洗涤，然后尽快分散在含有胶溶剂的介质中，形成溶胶。例如： Fe(OHD3(新鲜沉淀) 加FeCl3 Fe(OH3(溶胶) AgCI(新鲜沉淀) 加AgNO,或KCI AgCI(溶胶) 8

8 第二节溶胶的制备及纯化一、溶胶的制备方法制备溶胶必须使分散相粒子的大小落在胶体分散体系的范围之内，并加入适当的稳定剂。制备方法大致可分为两类：（1）分散法用机械、化学等方法使固体的粒子变小。（2）凝聚法使分子或离子聚结成胶粒。用这两种方法直接制出的粒子称为原级粒子。视具体制备条件不同，这些粒子又可以聚集成较大的次级粒子。通常所制备的溶胶中粒子的大小不是均一的，是一个多级分散体系。溶胶的制备方法有：由小分子溶液用凝聚法(小变大)—包括物理凝聚法，化学反应法及更换溶剂法制备成溶胶，例如，将松香的乙醇溶液加入到水中，由于松香在水中的溶度低，则松香以溶胶颗粒大小析出，形成松香的水溶胶(更换溶剂法)。再如： FeCl3(稀水溶液)＋3H2O Fe(OH)2(溶胶)＋3HCl (化学反应法) 由粗分散系统用分散法(大变小)——包括研磨法、电弧法及超声分散法制备成溶胶。（一）、分散法 1.研磨法用机械粉碎的方法将固体磨细。这种方法适用于脆而易碎的物质，对于柔韧性的物质必须先硬化后再粉碎。例如，将废轮胎粉碎，先用液氮处理，硬化后再研磨。胶体磨的形式很多，其分散能力因构造和转速的不同而不同。 2.胶溶法又称解胶法，仅仅是将新鲜的凝聚胶粒重新分散在介质中形成溶胶，并加入适当的稳定剂。这种稳定剂又称胶溶剂。根据胶核所能吸附的离子而选用合适的电解质作胶溶剂。这种方法一般用在化学凝聚法制溶胶时，为了将多余的电解质离子去掉，先将胶粒过滤，洗涤，然后尽快分散在含有胶溶剂的介质中，形成溶胶。例如： Fe(OH)3（新鲜沉淀） Fe(OH) 3 3 (溶胶）加FeCl AgCl (新鲜沉淀） AgCl(溶胶） AgNO KCl 3 加或 AgCl (新鲜沉淀） AgCl(溶胶） AgNO KCl 3 加或

C.氧化还原反应制备硫溶胶 2H2S(稀)+SO2(g)→2H2O+3S(溶胶) Na2S2O3+2HC1→2NaC1+H,O+SO,+S(溶胶) D还原反应制金溶胶 2HAuCl()+3HCHO+11KOH A>2Au(溶胶)+3 HCOOK+8KC1+8H2O E离子反应制氯化银溶胶 AgNO3(稀)+KC1(稀)→AgCI(溶胶)+KNO3 2.物理凝聚法 A.更换溶剂法利用物质在不同溶剂中溶解度的显著差别来制备溶胶，而且两种溶剂要能完全互溶。例1.松香易溶于乙醇而难溶于水，将松香的乙醇溶液滴入水中可制备松香的水溶胶。例2.将硫的丙酮溶液滴入90℃左右的热水中，丙酮蒸发后，可得硫的水溶胶。 B.蒸气骤冷法将汞的蒸气通入冷水中就可以得到汞的水溶胶二.溶胶的纯化在制备溶胶的过程中，常生成一些多余的电解质，如制备F(OH)3溶胶时生成的HC1。未经纯化的溶胶往往含有很多电解质或其他杂质。少量的电解质可以使溶胶质点因吸附离子而带电，因而对于稳定溶胶是必要的。少量电解质可以作为溶胶的稳定剂，但是过量的电解质对溶胶的稳定反而有害，会使溶胶不稳定，容易聚沉。因此，溶胶制得后需经纯化处理。净化的方法主要有渗析法和超过滤法。最常用的纯化方法是渗析，有简单渗析和电渗析。简单渗析利用溶胶质点不能透过半透膜，而离子或小分子能透过膜的性质，将多余的电解质或低分子化合物等杂质从溶胶中除去。常用的半透膜有火棉胶膜，醋酸纤维膜等。电渗析为了加快渗析速度，在装有溶胶的半透膜两侧外加一个电场，使多余的电解质离子向相应的电极作定向移动。溶剂水不断自动更换，这样可以提高净化速度。这种方法称为电渗析法。纯化溶胶的另一种方法是超过滤法。超过滤是用孔径极小而孔数极多的膜片作为滤膜，利用压差使溶胶流经超过滤器。这时，溶胶质点与介质迅速分离，杂质透过滤膜而除掉。将半透膜上的胶粒迅速用含有稳定剂的介质再次分散。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。 0

10 C.氧化还原反应制备硫溶胶 2H2S(稀）+ SO2(g) → 2H2O +3S (溶胶） Na2S2O3 +2HCl → 2NaCl +H2O +SO2 +S (溶胶） E.离子反应制氯化银溶胶 AgNO3(稀)+ KCl(稀) → AgCl(溶胶) +KNO3 D.还原反应制金溶胶 2HAuCl4(稀）+ 3HCHO +11KOH ⎯→ 2Au(溶胶）+3HCOOK + 8KCl + 8H2O D.还原反应制金溶胶 2HAuCl4(稀）+ 3HCHO +11KOH ⎯→ 2Au(溶胶）+3HCOOK + 8KCl + 8H2O 2.物理凝聚法 A. 更换溶剂法利用物质在不同溶剂中溶解度的显著差别来制备溶胶，而且两种溶剂要能完全互溶。例 1.松香易溶于乙醇而难溶于水，将松香的乙醇溶液滴入水中可制备松香的水溶胶。例 2.将硫的丙酮溶液滴入 90℃左右的热水中，丙酮蒸发后，可得硫的水溶胶。 B.蒸气骤冷法将汞的蒸气通入冷水中就可以得到汞的水溶胶二.溶胶的纯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。未经纯化的溶胶往往含有很多电解质或其他杂质。少量的电解质可以使溶胶质点因吸附离子而带电，因而对于稳定溶胶是必要的。少量电解质可以作为溶胶的稳定剂，但是过量的电解质对溶胶的稳定反而有害，会使溶胶不稳定，容易聚沉。因此，溶胶制得后需经纯化处理。净化的方法主要有渗析法和超过滤法。最常用的纯化方法是渗析，有简单渗析和电渗析。简单渗析利用溶胶质点不能透过半透膜，而离子或小分子能透过膜的性质，将多余的电解质或低分子化合物等杂质从溶胶中除去。常用的半透膜有火棉胶膜，醋酸纤维膜等。电渗析为了加快渗析速度，在装有溶胶的半透膜两侧外加一个电场，使多余的电解质离子向相应的电极作定向移动。溶剂水不断自动更换，这样可以提高净化速度。这种方法称为电渗析法。纯化溶胶的另一种方法是超过滤法。超过滤是用孔径极小而孔数极多的膜片作为滤膜，利用压差使溶胶流经超过滤器。这时，溶胶质点与介质迅速分离，杂质透过滤膜而除掉。将半透膜上的胶粒迅速用含有稳定剂的介质再次分散。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

延安大学化学与化工学院：《物理化学》课程教学资源（电子教案讲稿）第十四章 胶体与大分子溶液

延安大学化学与化工学院：《物理化学》课程教学资源（电子教案讲稿）第十四章胶体与大分子溶液