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文档简介
1、O返回2022-1-28O返回2022-1-28u5.1 胶体及其根本特性u5.2 溶胶的制备与净化u5.3 溶胶的动力性质u5.4 溶胶的光学性质u5.5 溶胶的电学性质u5.6 溶胶的稳定性和聚沉作用u5.8 大分子概说u5.10 Donnan平衡u5.7 乳状液docin/sundae_mengO返回2022-1-28分散相与分散介质分散体系分类 1按分散相粒子的大小分类 2按分散相和介质的聚集形状分类 3按胶体溶液的稳定性分类憎液溶胶的特性胶粒的外形O返回2022-1-28 把一种或几种物质分散在另一种物质中就构成分散体系。其中,被分散的物质称为分散相,另一种物质称为分散介质。例如:云
2、,牛奶,珍珠O返回2022-1-28分类体系通常有三种分类方法:分子分散体系胶体分散体系粗分散体系按分散相粒子的大小分类:按分散相和介质的聚集形状分类:液溶胶固溶胶气溶胶按胶体溶液的稳定性分类: 憎液溶胶亲液溶胶O返回2022-1-281.分子分散体系 分散相与分散介质以分子或离子方式彼此混溶,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 nm1000nm之间的体系。目测是均匀的,但实践是多相不均匀体系。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
3、水。O返回2022-1-281.液溶胶 将液体作为分散介质所构成的溶胶。当分散相为不同形状时,那么构成不同的液溶胶: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O返回2022-1-282.固溶胶 将固体作为分散介质所构成的溶胶。当分散相为不同形状时,那么构成不同的固溶胶: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O返回2022-1-283.气溶胶 将气体作为分散介质所构成的溶胶。当分散相为固体或液体时,构成气-固或气-液溶胶,但没有气-气溶胶,由于不同的气体混合后是单相均
4、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O返回2022-1-281.憎液溶胶 半径在1 nm100 nm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,再参与介质就无法再构成溶胶,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讨的内容。O返回2022-1-282.亲液溶胶 半径落在胶体粒子范围内的大分子溶解在适宜的溶剂中,一旦将溶剂蒸发,大分子化合物凝聚,再参与溶剂,又可构成溶胶,亲液溶胶是热力学上稳定、可逆的体系。O返回2022-1-281特有的高度分散性 粒子的大
5、小在10-910-7 m之间,因此分散较慢,不能透过半透膜,浸透压低但有较强的动力稳定性 和乳光景象。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,构造复杂,有的坚持了该难溶盐的原有晶体构造,而且粒子大小不一,与介质之间有明显的相界面,比外表很大。3热力学不稳定性 由于粒子小,比外表大,外表自在能高,是热力学不稳定体系,有自发降低外表自在能的趋势,即小粒子会自动聚结成大粒子。O返回2022-1-28 构成憎液溶胶的必要条件是: 1分散相的溶解度要小; 2还必需有稳定剂存在,否那么胶粒易聚结而 聚沉。 O返回2022-1-28 作为憎液溶胶根本质点的胶粒并非都是球形,而胶粒的外形对
6、胶体性质有重要影响。 质点为球形的,流动性较好;假设为带状的,那么流动性较差,易产生触变景象。O返回2022-1-28例如:1聚苯乙烯胶乳是球形质点2 V2O5 溶胶是带状的质点3 Fe(OH)3 溶胶是丝状的质点O返回2022-1-28溶胶的制备 1分散法 1.研磨法 2.胶溶法 3.超声波分散法 4.电弧法2凝聚法 1.化学凝聚法 2.物理凝聚法溶胶的净化 1渗析法2超越滤法O返回2022-1-28 光散射景象 Tyndall效应 Rayleigh公式 乳光计原理 浊度 超显微镜O返回2022-1-28 当光束经过分散体系时,一部分自在地经过,一部分被吸收、反射或散射。可见光的波长约在40
7、0700 nm之间。 1当光束经过粗分散体系,由于粒子大于入射光的波长,主要发生反射,使体系呈现混浊。 2当光束经过胶体溶液,由于胶粒直径小于可见光波长,主要发生散射,可以看见乳白色的光柱。 3当光束经过分子溶液,由于溶液非常均匀,散射光因相互关涉而完全抵消,看不见散射光。O返回2022-1-28 光是一种电磁波,照射溶胶时,分子中的电子分布发生位移而产生偶极子,这种偶极子像小天线一样向各个方向发射与入射光频率一样的光,这就是散射光。 分子溶液非常均匀,这种散射光因相互关涉而完全抵消,看不到散射光。 溶胶是多相不均匀体系,在胶粒和介质分子上产生的散射光不能完全抵消,因此能察看到散射景象。O返回
8、2022-1-28 Tyndall效应实践上已成为判别溶胶与分子溶液的最简便的方法。 1869年Tyndall发现,假设令一束会聚光经过溶胶,从侧面即与光束垂直的方向可以看到一个发光的圆锥体,这就是Tyndall效应。其他分散体系也会产生一点散射光,但远不如溶胶显著。 O返回2022-1-28O返回2022-1-28 1871年,Rayleigh研讨了大量的光散射景象,对于粒子半径在47nm以下的溶胶,导出了散射光总能量的计算公式,称为Rayleigh公式:222222122212424()2A VnnInn式中:A 入射光振幅, 单位体积中粒子数 入射光波长, 每个粒子的体积 分散相折射率,
9、 分散介质的折射率1n2nVO返回2022-1-28 从Rayleigh公式可得出如下结论:1. 散射光总能量与入射光波长的四次方成反比。入 射光波长愈短,散射愈显著。所以可见光中,蓝、 紫色光散射作用强。2.分散相与分散介质的折射率相差愈显著,那么散射作 用亦愈显著。3.散射光强度与单位体积中的粒子数成正比。O返回2022-1-28 普通显微镜分辨率不高,只能分辨出半径在200 nm以上的粒子,所以看不到胶体粒子。 超显微镜分辨率高,可以研讨半径为5150 nm的粒子。但是, 超显微镜察看的不是胶粒本身,而是察看胶粒发出的散射光。是目前研讨憎液溶胶非常有用的手段之一。O返回2022-1-28
10、 狭缝式 照射光从碳弧光源射击,经可调狭缝后,由透镜会聚,从侧面射到盛胶体溶液的样品池中。 超显微镜的目镜看到的是胶粒的散射光。假设溶液中没有胶粒,视野将是一片黑暗。O返回2022-1-28 从超显微镜可以获得哪些有用信息?1 可以测定球状胶粒的平均半径。2 间接推测胶粒的外形和不对称性。例如,球状 粒子不闪光,不对称的粒子在向光面变化时有 闪光景象。3 判别粒子分散均匀的程度。粒子大小不同,散 射光的强度也不同。4 察看胶粒的布朗运动 、电泳、沉降和凝聚等 景象。O返回2022-1-28 Brown 运动 胶粒的分散 溶胶的浸透压 沉降平衡O返回2022-1-28 1827 年植物学家布朗B
11、rown)用显微镜察看到悬浮在液面上的花粉粉末不断地作不规那么的运动。 后来又发现许多其它物质如煤、 化石、金属等的粉末也都有类似的景象。人们称微粒的这种运动为布朗运动。 但在很长的一段时间里,这种景象的本质没有得到阐明。 O返回2022-1-28 1903年发明了超显微镜,为研讨布朗运动提供了物质条件。 用超显微镜可以察看到溶胶粒子不断地作不规那么“之字形的运动,从而可以测出在一定时间内粒子的平均位移。 经过大量察看,得出结论:粒子越小,布朗运动越猛烈。其运动猛烈的程度不随时间而改动,但随温度的升高而添加。O返回2022-1-28 1905年和1906年爱因斯坦Einstein)和斯莫鲁霍夫
12、斯基Smoluchowski)分别论述了Brown运动的本质。以为Brown运动是分散介质分子以不同大小和不同方向的力对胶体粒子不断撞击而产生的,由于遭到的力不平衡,所以延续以不同方向、不同速度作不规那么运动。随着粒子增大,撞击的次数增多,而作用力抵消的能够性亦大。当半径大于5 m,Brown运动消逝。O返回2022-1-28O返回2022-1-28 Einstein以为,溶胶粒子的Brown运动与分子运动类似,平均动能为 。并假设粒子是球形的,运用分子运动论的一些根本概念和公式,得到Brown运动的公式为:32kT式中 是在察看时间t内粒子沿x轴方向的平均位移;xr为胶粒的半径;为介质的粘度
13、;L为阿伏加德罗常数。 213rtLRTx 这个公式把粒子的位移与粒子的大小、介质粘度、温度以及察看时间等联络起来。O返回2022-1-28 胶粒也有热运动,因此也具有分散和浸透压。只是溶胶的浓度较稀,这种景象很不显著。 如下图,在CDFE的桶内盛溶胶,在某一截面AB的两侧溶胶的浓度不同,C1C2。 由于分子的热运动和胶粒的布朗运动,可以察看到胶粒从C1区向C2区迁移的景象,这就是胶粒的分散作用。O返回2022-1-28O返回2022-1-28 1905年,爱因斯坦假定粒子为球形,导出了粒子在t时间的平均位移(X)和分散系数(D)之间的关系式:22XDt6RTDrL根据布朗运动公式得到 D为分
14、散系数,它的物理意义是在单位浓度梯度下,单位时间内,经过单位面积的质量。粒子的半径越小、介质的黏度越小、温度越高,那么D越大,粒子就越易分散。 O返回2022-1-28 溶胶是高度分散体系,胶粒一方面遭到重力吸引而下降,另一方面由于布朗运动促使浓度趋于均一。 当这两种效应相反的力相等时,粒子的分布到达平衡,粒子的浓度随高度不同有一定的梯度,如下图。 这种平衡称为沉降平衡。O返回2022-1-28 到达沉降平衡时,粒子随高度分布的情况与气体类似,可以用高度分布定律。 如下图,设容器截面积为A,粒子为球型,半径为r,粒子与介质的密度分别为 和 ,在 x1和x2处单位体积的粒子数分别N1,N2, 为
15、浸透压,g为重力加速度。 0304d()3NA xrg 在高度为dx的这层溶胶中,使N个粒子下降的重力为:O返回2022-1-28 胶粒带电的本质 电动景象 双电层 动电电位O返回2022-1-28 1吸附吸附 胶粒在构成过程中,胶核优先吸附某胶粒在构成过程中,胶核优先吸附某种离子,使胶粒带电。种离子,使胶粒带电。 例如:在AgI溶胶的制备过程中,假设AgNO3过量,那么胶核优先吸附Ag+离子,使胶粒带正电;假设KI过量,那么优先吸附I -离子,胶粒带负电。胶体外表带电的主要缘由如下:O返回2022-1-28 2 2电离电离 对于能够发生电离的大分子的溶胶对于能够发生电离的大分子的溶胶而言,那
16、么胶粒带电主要是其本身发生电离引起的。而言,那么胶粒带电主要是其本身发生电离引起的。 例如蛋白质分子,当它的羧基或胺基在水中解离时,整个大分子就带负电或正电荷。当介质的pH较低时,蛋白质分子带正电,pH较高时,那么带负电荷。 当蛋白质分子所带的净电荷为零时,这时介质的pH称为蛋白质的等电点。在等电点时蛋白质分子的挪动已不受电场影响,它不稳定且易发生凝聚。 O返回2022-1-28 2 2电离电离 对于能够发生电离的大分子的溶胶对于能够发生电离的大分子的溶胶而言,那么胶粒带电主要是其本身发生电离引起的。而言,那么胶粒带电主要是其本身发生电离引起的。 离子型固体电解质构成溶胶时,由于正、负离子溶解
17、量不同,使胶粒带电。 例如:将AgI制备溶胶时,由于Ag+较小,活动才干强,比I-容易脱离晶格而进入溶液,使胶粒带负电。O返回2022-1-28 3 3同晶置换同晶置换 黏土矿物中如高岭土,主要由黏土矿物中如高岭土,主要由铝氧四面体和硅氧四面体组成,而与周围铝氧四面体和硅氧四面体组成,而与周围4 4个氧的电个氧的电荷不平衡,要由或等正离子来平衡电荷。荷不平衡,要由或等正离子来平衡电荷。 这些正离子在介质中会电离并分散,所以使黏土微粒带负电。假设被或同晶置换,那么黏土微粒带的负电更多。O返回2022-1-28 1807年,列斯Peiic曾用两支无底的玻璃管插在潮湿的黏土上,管底垫上一层洗净的沙,
18、管中加上蒸馏水,使两管水面相平。在将电源的两个电极分别插入两管时,发现负电极管中的水位上升,正电极管中水位下降;正电极管的底部呈现浑浊形状,而负电极管中那么清亮如初, O返回2022-1-28 胶粒在重力场作用下发生沉降,而产生沉降胶粒在重力场作用下发生沉降,而产生沉降电势;带电的介质发生流动,那么产生流动电势。电势;带电的介质发生流动,那么产生流动电势。这是因动而产生电。这是因动而产生电。 以上四种景象都称为电动景象。 由于胶粒带电,而溶胶是电中性的,那么介质带与胶粒相反的电荷。在外电场作用下,胶粒和介质分别向带相反电荷的电极挪动,就产生了电泳和电渗的电动景象,这是因电而动。O返回2022-
19、1-28u+u+u+u+u+u+u+u+u+u+u+u+u+u+u+u+u+u电泳O返回2022-1-28O返回2022-1-28 在重力场的作用下,带电的分散相粒子,在分散介质中迅速沉降时,使底层与外表层的粒子浓度悬殊,从而产生电势差,这就是沉降电势。 贮油罐中的油内常会有水滴,水滴的沉降会构成很高的电势差,有时会引发事故。通常在油中参与有机电解质,添加介质电导,降低沉降电势。 O返回2022-1-28 含有离子的液体在加压或重力等外力的作用下,流经多孔膜或毛细管时会产生电势差。 这种因液体流动而产生的电势称为流动电势。O返回2022-1-28 由于管壁会吸附某种离子,使固体外表带电,电荷从
20、固体到液体有个分布梯度。 在用泵保送原油或易燃化工原料时,要使管道接地或参与油溶性电解质,添加介质电导,防止流动电势能够引发的事故。 当外力迫使分散层挪动时,流动层与固体外表之间会产生电势差,当流速很快时,有时会产生电火花。 O返回2022-1-28 当固体与液体接触时,可以是固体从溶液中选择性吸附某种离子,也可以是固体分子本身发生电离作用而使离子进入溶液,以致使固液两相分别带有不同符号的电荷,在界面上构成了双电层的构造。 对于双电层的详细构造,一百多年来不同窗者提出了不同的看法。最早于1879年Helmholz提出平板型模型; 1910年Gouy和1913年Chapman修正了平板型模型,提
21、出了分散双电层模型;后来Stern又提出了Stern模型。O返回2022-1-28 亥姆霍兹以为固体的外表电荷与溶液中带相反电荷的即反离子构成平行的两层,好像一个平板电容器。整个双电层厚度为0 。 固体外表与液体内部的总的电位差即等于热力学电势0 ,在双电层内,热力学电势呈直线下降。 在电场作用下,带电质点和溶液中的反离子分别向相反方向运动。 这模型过于简单,由于离子热运动,不能够构成平板电容器。O返回2022-1-28 Gouy和Chapman以为,由于正、负离子静电吸引和热运动两种效应的结果,溶液中的反离子只需一部分严密地排在固体外表附近,相距约一、二个离子厚度称为严密层; 另一部分离子按
22、一定的浓度梯度分散到本体溶液中,离子的分布可用玻兹曼公式表示,称为分散层。双电层由严密层和分散层构成。挪动的切动面为AB面。O返回2022-1-28O返回2022-1-28 Stern对分散双电层模型作进一步修正。 他以为吸附在固体外表的严密层约有一、二个分子层的厚度,后被称为Stern层; 由反号离子电性中心构成的平面称为Stern平面。O返回2022-1-28 由于离子的溶剂化作用,胶粒在挪动时,严密层会结合一定数量的溶剂分子一同挪动,所以滑移的切动面由比Stern层略右的曲线表示。从固体外表到Stern平面,电位从0直线下降为 。O返回2022-1-28 在Stern模型中,带有溶剂化层
23、的滑移界面与溶液之间的电位差称为 电位。电动电势亦称为 电势。 在分散双电层模型中,切动面AB与溶液本体之间的电位差为 电位; 电位总是比热力学电位低,外加电解质会使 电位变小甚至改动符号。只需在质点挪动时才显示出 电位,所以又称电动电势。 带电的固体或胶粒在挪动时,挪动的切动面与液体本体之间的电位差称为电动电势。O返回2022-1-28O返回2022-1-28 胶粒的构造比较复杂,先有一定量的难溶物分子聚结构成胶粒的中心,称为胶核; 然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子,构成严密吸附层;由于正、负电荷相吸,在严密层外构成反号离子的包围圈,从而构成了带与严密层一样电荷的胶粒; 胶粒与分散层中
24、的反号离子,构成一个电中性的胶团O返回2022-1-28 胶核吸附离子是有选择性的,首先吸附与胶核中一样的某种离子,用同离子效应使胶核不易溶解。 假设无一样离子,那么首先吸附水化才干较弱的负离子,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。 O返回2022-1-28例1:AgNO3 + KIKNO3 + AgI 过量的 KI 作稳定剂 胶团的构造表达式 : (AgI)m n I (n-x)K+x xK+ |_| |_|胶核胶粒(带负电)胶团(电中性)胶核胶粒胶团胶团的图示式:O返回2022-1-28例2:AgNO3 + KIKNO3 + AgI 过量的 AgNO3 作稳定剂 胶团
25、的构造表达式: (AgI)m n Ag+ (n-x)NO3x+ x NO3 |_|_|胶核胶粒(带正电)胶团(电中性)胶核胶粒胶团 胶团的图示式:O返回2022-1-28 溶胶的稳定性 影响溶胶稳定性的要素 聚沉值与聚沉才干 Schulze-Hardy规那么 电解质对溶胶稳定性的影响O返回2022-1-281.动力学稳定缘由:溶胶粒子较小,布朗运动猛烈,因此在重力场中不易沉降,即具有动力学稳定性。2.聚结稳定性:由于胶团双电层构造的存在,胶粒都带有一样的电荷,相互排斥,故不易聚沉。这是溶胶稳定存在的最重要缘由。3.水化膜:在胶团的双电层中反离子都是水化的,因此在胶粒外有一层水化膜,它阻止了胶粒
26、的相互碰撞而导致胶粒结合变大。u溶胶稳定的缘由:O返回2022-1-28 胶粒之间有相互吸引的能量Va和相互排斥的能量Vr,总作用能 为Va+Vr。如下图: 当粒子相距较大时,主要为吸力,总势能为负值;当接近到一定间隔 ,双电层重叠,排斥力起主要作用,势能升高。要使粒子聚结必需 抑 制 这 个 势 垒 。DLVO实际 O返回2022-1-28O返回2022-1-282.浓度的影响。浓度添加,粒子碰撞时机增多。3.温度的影响。温度升高,粒子碰撞时机增多,碰撞强度添加。4.胶体体系的相互作用。带不同电荷的胶粒互吸而聚沉。1.外加电解质的影响。这影响最大,主要影响胶粒的带电情况,使 电 位下降,促使
27、胶粒聚结。O返回2022-1-28聚沉值使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的最小浓度。从知的表值可见,对同一溶胶,外加电解质的离子价数越低,其聚沉值越大。聚沉才干是聚沉值的倒数。聚沉值越大的电解 质,聚沉才干越小;反之,聚沉值越小 的电解质,其聚沉才干越强。O返回2022-1-28 聚沉才干主要决议于胶粒带相反电荷的离子的价数。聚沉值与异电性离子价数的六次方成反比,这就是Schulze-Hardy规那么。 例如,对于给定的溶胶,异电性离子分别为一、二、三价,那么聚沉值的比例为: 100 1.6 0.14 即为: 666111 123 :O返回2022-1-281 与胶粒带相反电荷的离
28、子的价数影响最大,价数越高,聚沉才干越强。2 与胶粒带相反电荷的离子就是价数一样,其聚沉才干也有差别。 例如,对胶粒带负电的溶胶,一价阳离子硝酸盐的聚沉才干次序为:H+Cs+Rb+NH4+K+Na+Li+ 对带正电的胶粒,一价阴离子的钾盐的聚沉才干次序为: F-Cl-Br-NO3-I- SCN- 这种次序称为感胶离子序lyotropic series)。O返回2022-1-283 有机化合物的离子都有很强的聚沉才干,这可能与其具有强吸附才干有关。4当与胶体带相反电荷的离子一样时,那么另一同性离子的价数也会影响聚沉值,价数愈高,聚沉才干愈低。这能够与这些同性离子的吸附作用有关。 例如,对亚铁氰化
29、铜溶胶的聚沉值: KBr 为 27.5 。而 K4Fe(CN)6 为 260.0 。 3mol m3mol mO返回2022-1-28O返回2022-1-28乳状液乳状液的定义乳状液的定义 乳状液乳状液种或几种液体以液珠方式分散在另一种与其种或几种液体以液珠方式分散在另一种与其不互溶不互溶(或部分互溶或部分互溶)液体中所构成的分散系统。液体中所构成的分散系统。乳状液是由两种液体构成的分散体系。乳状液是由两种液体构成的分散体系。O返回2022-1-28 简单的乳状液通常分为两大类。习惯上将不溶于水的有机物称油,将不延续以液珠方式存在的相称为内相,将延续存在的液相称为外相。1.水包油乳状液,用O/
30、W表示。内相为油,外相为水,这种乳状液能用水稀释,如牛奶等。2.油包水乳状液,用W/O表示。内相为水,外相为油,如油井中喷出的原油。O返回2022-1-28u油u水u油u水油内相不延续相水外相延续相 水包油型(O/W) 水内相不延续相油外相延续相 油包水型(W/O) O返回2022-1-28检验水包油乳状液参与水溶性染料如亚甲基蓝,阐明水是延续相。参与油溶性的染料红色苏丹,阐明油是不延续相。O返回2022-1-282、乳化剂或外表活性剂的选择、乳化剂或外表活性剂的选择乳化剂乳化剂( Emulsifying agent)( Emulsifying agent) 为了构成稳定的乳状液所必需参与的第
31、三组分。常用为了构成稳定的乳状液所必需参与的第三组分。常用的乳化剂有:蛋白质、树胶、磷脂等天然产物;各种外表的乳化剂有:蛋白质、树胶、磷脂等天然产物;各种外表活性剂;固体粉末等。活性剂;固体粉末等。乳化剂的作用:乳化剂的作用:(i)降低油-水界面张力: 乳化剂吸附在油水界面上,亲水的极性基团浸在水中,亲油的非极性基团伸向油中,构成定向的界面膜,降低了油水体系的界面张力,使乳状液变得较为稳定。O返回2022-1-282、乳化剂或外表活性剂的选择、乳化剂或外表活性剂的选择乳化剂的作用:乳化剂的作用:(ii)在分散相(内相)周围构成巩固的维护膜; 乳化剂分子在油水界面上的定向陈列,构成一层具有一定机
32、械强度的界面膜,可以将分散相液滴相互隔开,防止其在碰撞过程中聚结变大,从而得到稳定的乳状液。(iii)液滴双电层的排斥作用 由于同性电荷之间的静电斥力,妨碍了液滴之间的相互聚结,从而使乳状液稳定。O返回2022-1-28(iiii)固体粉末的稳定作用 固体粉末作乳化剂时,粉末在油水界面上构成维护膜而使乳状液稳定。亲水性固体如二氧化硅、蒙脱土等可作为制备O/W型乳化液的乳化剂;亲油性固体如石墨可作为W/O型乳化剂。O返回2022-1-283、乳状液的转化和破坏、乳状液的转化和破坏 由W/O型乳状液转化成O/W 型乳状液称为乳状液的转化 普通可以经过参与足量的反型乳化剂的方法实现乳状液的转化乳状液
33、的破坏破乳乳状液的破坏破乳 Deemulsification ) 机械法 离心分别、泡沫分别、蒸馏、过滤等(2) 高压电法(石油的破乳脱水(4) 参与外表活性更强但不能构成维护膜的外表活性 剂(如戊醇、辛醇、十二烷基磺酸钠等(3) 升温法O返回2022-1-28泡沫泡沫1.降低界面张力 由于构成泡沫时体系增大界面,起泡剂分子被吸附在气-液界面上后降低了界面张力,所以降低界面张力有助于降低体系的界面自在能,从而降低了气泡之间自发合并的趋势,因此使得泡沫处于稳定形状。2所产生的泡沫膜结实,具有一定的机械强度和弹性。3构成具有适当黏度的液膜,泡沫液膜内包含的液体遭到重力作用和曲面压力,会从膜间排走,
34、使液膜变薄继而导致破裂。假设液膜具有适当的黏度,膜内的液体就不易流走,从而添加了泡沫的稳定性。起泡剂所起的作用主要如下:O返回2022-1-28三种溶液性质的比较大分子分类O返回2022-1-28 溶液类型性质憎液溶胶大分子溶液小分子溶液胶粒大小1100nm1100nm1nm分散相存在单元多分子组成的胶粒单分子单分子能否透过半透膜不能不能能是否热力学稳定体系不是是是丁铎尔效应强微弱微弱粘度小,与介质相似大小对外加电解质敏感不太敏感不敏感聚沉后再加分散介质不可逆可逆可逆O返回2022-1-28 Staudinger 把相对分子质量大于104的物质称之为大分子,主要有: 天然大分子: 如淀粉、蛋白
35、质 、纤维素、核酸 和各种生物大分子等。 人工合成大分子: 如合成橡胶、聚烯烃、树脂和合 成纤维等。 合成的功能高分子资料有:光敏高分子、导电性高 分子、医用高分子和高分子膜等。O返回2022-1-28 聚合物摩尔质量的表示法 数均摩尔质量 质均摩尔质量 Z均摩尔质量 粘均摩尔质量 粘度的类型 用粘度法测摩尔质量O返回2022-1-28 数均摩尔质量 质均摩尔质量 Z均摩尔质量 粘均摩尔质量 由于聚合过程中,每个分子的聚合程度可以不一样,所以聚合物的摩尔质量只能是一个平均值。而且,测定和平均的方法不同,得到的平均摩尔质量也不同。常用有四种平均方法,因此有四种表示法: O返回2022-1-28B
36、BBNNNMNMNMN212211nMBBBNMN数均摩尔质量可以用端基分析法和浸透压法测定。 有一高分子溶液,各组分的分子数分别为N1,N2,, NB ,其对应的摩尔质量为M1,M2,MB。那么数均摩尔质量的定义为:O返回2022-1-28BBBmmMmM质均摩尔质量可以用光散射法测定。 设B组分的分子质量为mB,那么质均摩尔质量的定义为:O返回2022-1-28BBBzZMZMBBBMmZBBBMNm 在光散射法中利用Zimm图从而计算的高分子摩尔质量称为Z均摩尔质量,它的定义是: 式中:O返回2022-1-28 用粘度法测定的摩尔质量称为粘均摩尔质量。它的定义是:/1) 1(BBBBvM
37、NMNM1/BBBm Mm 式中 为与溶剂、大分子化合物和温度有关的阅历常数。 ,为分子的质量。BBBMNm O返回2022-1-28设纯溶剂的粘度为 ,大分子溶液的粘度为 ,两者不同的组合得到不同的粘度表示方法: 00/r 1.相对粘度100rsp 2.增比粘度001/ccsp 3.比浓粘度ccrcspclimlim00 4.特性粘度 O返回2022-1-28 特性粘度是几种粘度中最能反映溶质分子本性的一种物理量,由于它是外推到无限稀释时溶液的性质,已消除了大分子之间相互作用的影响,而且代表了无限稀释溶液中,单位浓度大分子溶液粘度变化的分数。 实验方法是用粘度计测出溶剂和溶液的粘度 和 ,计算相对粘度 和增比粘度 。0rsp 当温度、聚合物和溶剂体系选定后,大分子溶液的粘度仅与浓度和聚合物分子的大小有关。O返回2022-1-28 以 对c 作图,得一条直线,以 对c作图得另一条直线。将两条直线外推至浓度 ,
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