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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 66 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
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