人民卫生版-物理化学 第九章 1-2节

1、第九章第九章 胶体分散系统胶体分散系统（第一、第二节）第一、第二节）分散系统的分类分散系统的分类分散系统：一些物质被分散到另一种物质中所形成的系统分散系统：一些物质被分散到另一种物质中所形成的系统 分散相：分散相： 非连续形式存在的被分散的物质非连续形式存在的被分散的物质分散介质：连续相形式存在的物质分散介质：连续相形式存在的物质分类：分类：分散系统分散系统分散相半径分散相半径/n/nm均相系统均相系统（真溶液）（真溶液）小分子溶液小分子溶液 100胶体：分散度为胶体：分散度为1100 nm的分散系统的分散系统第一节第一节 溶胶的分类和基本特征溶胶的分类和基本特征一一. 溶胶分类溶胶分类按分散

2、相与分散介质聚集状态分类（列举）按分散相与分散介质聚集状态分类（列举） 分散相的分散相的粒径粒径100 nm时时，属粗分散系统，属粗分散系统 本章主要讨论的是液溶胶，特别是液液溶胶和固液溶胶本章主要讨论的是液溶胶，特别是液液溶胶和固液溶胶 气气液液固固气溶胶气溶胶液溶胶液溶胶固溶胶固溶胶介质：介质：雾雾烟烟泡沫泡沫牛奶牛奶油漆油漆沸石沸石珍珠珍珠有色玻璃有色玻璃二二. 基本特性基本特性溶胶是一定条件下形成的特殊状态，并非物质的本性，如溶胶是一定条件下形成的特殊状态，并非物质的本性，如 NaCl有机有机胶体胶体NaCl溶液溶液 水水硫磺硫磺水水溶胶溶胶真溶液真溶液乙醇乙醇这种特殊状态，有三个基本

3、特征这种特殊状态，有三个基本特征 1. 特定分散度特定分散度1100 nm 2. 相不均匀性相不均匀性（多相性）（多相性） 对介质不溶对介质不溶憎液胶体憎液胶体 高分子溶液高分子溶液亲液胶体亲液胶体 3. 热力学不稳定性热力学不稳定性 高分散度，巨大表面积和比表面能，高分散度，巨大表面积和比表面能，有自发聚集倾向，以降低表面能有自发聚集倾向，以降低表面能 高分子溶液：热力学稳定体系高分子溶液：热力学稳定体系第二节第二节 溶胶的制备和净化溶胶的制备和净化第二节第二节 溶胶制备和净化溶胶制备和净化二种途径：二种途径： 溶胶溶胶1100 nm 小分子真溶液小分子真溶液 100 nm 分散分散 凝聚凝

4、聚 一一. 分散法（物理的）分散法（物理的）研磨法（胶体磨）研磨法（胶体磨）超声粉碎超声粉碎气流粉碎气流粉碎胶溶法胶溶法 二凝聚法二凝聚法 1. 物理凝聚法物理凝聚法 如钠的苯溶胶制备如钠的苯溶胶制备 接真空泵接真空泵液态空气液态空气钠钠苯苯苯苯接受管接受管二凝聚法二凝聚法 1. 物理凝聚法物理凝聚法 2. 化学凝聚法化学凝聚法 凡能有沉淀析出的化学反应都可能用来制备相应溶胶凡能有沉淀析出的化学反应都可能用来制备相应溶胶 如水解反应制备如水解反应制备Fe (OH)3溶胶溶胶 FeCl3 +3H2O Fe (OH)3 + 3HCl二凝聚法二凝聚法 1. 物理凝聚法物理凝聚法 2. 化学凝聚法化学

5、凝聚法 3. 改变溶剂法改变溶剂法 使溶解度骤变，如使溶解度骤变，如 松香在乙醇中：溶松香在乙醇中：溶 水水点击此处演示水中：不溶水中：不溶 溶胶溶胶 三三. 溶胶净化溶胶净化 溶溶胶胶溶胶溶胶化学法制备的溶胶，往往含有过多的电解质化学法制备的溶胶，往往含有过多的电解质 一定量电解质是溶胶稳定的必要条件一定量电解质是溶胶稳定的必要条件 过量电解质使溶胶不稳定过量电解质使溶胶不稳定1 渗析法渗析法 普通渗析普通渗析 半透膜半透膜电渗析电渗析 水水+半透膜半透膜水水水水三三. 溶胶净化溶胶净化 2 超虑法：超虑法：小分子电解质滤去，再用介质重新分散小分子电解质滤去，再用介质重新分散 减压过滤减压过

6、滤 加压过滤加压过滤 真空泵真空泵压缩空气压缩空气半透膜半透膜半透膜半透膜四均匀分散胶体四均匀分散胶体 均匀分散胶体是粒子大小基本一致的胶体，有广泛的应用均匀分散胶体是粒子大小基本一致的胶体，有广泛的应用 制备需满足的条件：制备需满足的条件： (1) 暴发性成核，使速率暴发性成核，使速率r晶核形成晶核形成r晶体长大晶体长大 (2) 同步长大同步长大 应用：应用： (1) 验证基本理论验证基本理论 (2) 理想的标准材料理想的标准材料 (3) 新材料新材料 (4) 催化剂性能的改进催化剂性能的改进 (5) 制造特种陶瓷制造特种陶瓷 五五. 纳米粒子和纳米技术纳米粒子和纳米技术 纳米粒子：尺度为纳米粒子：尺度为1100 nm之间的粒子之间的粒子 1. 纳米粒子的结构和特性纳米粒子的结构和特性(1) 小尺寸效应小尺寸效应 (2) 表面效应表面效应 (3) 量子尺寸效应量子尺寸效应 (4) 宏观量子隧道效应宏观量子隧道效应2纳米粒子的制备方法纳米粒子的制备方法基本方法与制备