二、胶体的制备与性质

LOGO1.3胶体的制备和净化V12/4/2023LOGO第1页目录页胶体制备的方法2.溶胶的净化3.1.溶胶制备的一般条件2/4/20233LOGO第2页胶体的制备和净化正文

.第一章一、溶胶制备的一般条件1.必须使分散相粒子的大小落在胶体分散体系的范围之内；2.分散相在介质中的溶解度必须极小；3.必须有稳定剂存在。2/4/20234LOGO第3页胶体的制备和净化正文

.第一章二、胶体制备的方法溶胶制备原则上有两种方法：一种是用机械、化学等方法使较大的固体粒子变小——分散法;

另一种是使分子或离子聚合成胶粒——凝聚法。分散法(比表面增加)胶体的制备1-100nm

凝聚法(有新相生成)超声波分散法研磨胶溶法化学凝聚法物理凝聚法2/4/20235LOGO第4页胶体的制备和净化正文

.第一章二、胶体制备的方法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。2/4/20236LOGO第5页胶体的制备和净化正文

.第一章二、胶体制备的方法1.分散法

(1)

机械分散法：a.研磨法，直接用研磨机将大的固体粒子磨细。b.气流粉碎法，将压缩空气经喷嘴以超音速射入粉碎区进行粉碎。注：此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，欲将废轮胎粉碎，先用液氮处理，硬化后再研磨。2/4/20237LOGO第6页胶体的制备和净化正文

.第一章二、胶体制备的方法盘式胶体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。转速约每分钟1万∼2万转。A为空心转轴，与C盘相连，向一个方向旋转，B盘向另一方向旋转。分散相、分散介质和稳定剂从空心轴A处加入，从C盘与B盘的狭缝中飞出，用两盘之间的应切力将固体粉碎，可得1000nm左右的粒子。

2/4/20238LOGO第7页胶体的制备和净化正文

.第一章二、胶体制备的方法(2)

超声波分散法：用频率大于16000HZ的超声波将物料粉碎。这种方法目前只用来制备乳状液。如图所示，将分散相和分散介质两种不混溶的液体放在样品管4中。样品管固定在变压器油浴中。在两个电极上通入高频电流，使电极中间的石英片发生机械振荡，使管中的两个液相均匀地混合成乳状液。2/4/20239LOGO第8页胶体的制备和净化正文

.第一章二、胶体制备的方法

(3)胶溶法：向新生成的松散聚集的沉淀物中，加入一种电解质物质，而使新产生的沉淀重新分散成胶体的方法。这种电解质称为胶溶剂或稳定剂。

如：氢氧化铁、氢氧化铝等由于制备时缺少稳定剂，因此会产生沉淀，此时若加入一些胶溶剂像HCl或FeCl3经搅拌后，沉淀就会转化为溶胶。2/4/202310LOGO第9页胶体的制备和净化正文

.第一章二、胶体制备的方法2．凝聚法

(1)

化学凝聚法：通过各种化学反应使生成物呈过饱和状态，使初生成的难溶物微粒再结合成胶粒，在少量稳定剂存在下形成溶胶。这种稳定剂一般是某一过量的反应物。因此所有复分解反应、水解反应、氧化还原反应等凡能生成难溶物的化学反应只要控制适当的反应条件，均可用来制备溶胶。2/4/202311LOGO第10页胶体的制备和净化正文

.第一章二、胶体制备的方法(2)物理凝聚法①改变溶剂法：利用一种物质在不同溶剂中溶解度相差悬殊的特性来制备溶胶，而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。2/4/202312LOGO第11页胶体的制备和净化正文

.第一章二、胶体制备的方法②电弧法：将需制备的溶胶的金属做成两个电极，浸在不断冷却的水中，加入适量的酸或碱作为稳定剂，在两极间加上100伏的直流电源，调节两电极间距离，使之放电产生电火花，在高温下，被气化的金属遇到水立即冷却而凝结成溶胶。2/4/202313LOGO第12页胶体的制备和净化正文

.第一章二、胶体制备的方法③包膜法：采用适当包膜材料，在一定条件下，将水溶性或脂溶性的物质进行包裹，形成胶粒大小的毫微囊，将其分离纯化，再分散在液体介质中。④蒸气冷凝法：将形成分散相和分散介质的物质在真空中气化，并且将这些物质的蒸气凝结在冷却管的表面上，所得的混合物熔化后即形成溶胶。如：将汞的蒸气通入冷水中就可以得到汞的水溶胶。LOGO正文.第一章第13页研究认为：由溶液中析出胶粒的过程，可分为两个阶段：第一阶段是形成晶核；第二阶段是晶核（晶体）的成长。假设：晶核生成速度V1，晶核成长速度V2。三、凝聚法原理胶体的制备和净化LOGO正文.第一章第14页三、凝聚法原理Weimarn理论：欲制备胶体，在凝聚过程中，必须使：晶核的生成速度V1》晶核成长速度V2，这样溶液中才会形成大量晶核，利于形成溶胶；当V1《V2时，所得晶核极少，而晶体成长速度很快，故粒子得以长大并产生沉淀。胶体的制备和净化LOGO正文.第一章第13页三、凝聚法原理胶体的制备和净化凝聚法制得的溶胶都是多分散性的，即体系中胶体粒子大小不等，有一些可能会超出胶体颗粒的范围。溶胶沉淀0浓度粒子大小凝胶LOGO第15页胶体的制备和净化正文

.第一章四、溶胶的净化●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。●需注意：少量电解质可以作为溶胶的稳定剂，但是过多的电解质存在会使溶胶不稳定，容易聚沉，所以必须除去。●净化的方法主要有渗析法和超过滤法。LOGO第16页胶体的制备和净化正文

.第一章1．渗析法：渗析法是最常用的净化方法，它利用胶体质点不能透过半透膜而离子或小分子能透过半透膜的性质，利用浓差因素，多余的电解质或低分子杂质不断从由半透膜构成的渗析器内向膜外渗透而从溶胶中除去。为了加快渗析速度，可以在渗析器两侧加上电场，此法称为电渗析，其装置如图所示。四、溶胶的净化LOGO第17页胶体的制备和净化正文

.第一章2.

超滤法超滤法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，这时水和小分子杂质透过滤膜与胶体质点分开，除掉介质，使物料得到浓缩和纯化。四、溶胶的净化LOGO第18页胶体的制备和净化正文

.第一章3.渗透和反渗透四、溶胶的净化渗透：是低浓度溶液中的溶剂分子或水通过半透膜向高浓度溶液扩散的过程，而溶质的分子不能通过半透膜。LOGO第19页胶体的制备和净化正文

.第一章练习1.胶体制备一般需具备什么条件？常用的制备方法有哪些，举例说明？条件：a.固体分散相粒子要足够小，使其有一定的动力学稳定性；b.分散相在分散介质中的溶解度要足够小，形成分散相的反应物浓度低；c.为了使分散相粒子具有抗凝结而保持稳定的性质，体系中必须有第三种物质存在。

方法：分散法——机械粉碎法、超声分散法、电分散法、胶溶法

凝聚法——化学凝聚、物理凝聚2.在胶体的制备中常常需要渗析等方法进行净化，其目的主要是

。除去制备过程中过剩的电解质，以利于溶胶的稳定性

胶体的制备和净化五、单分散溶胶

所谓单分散胶体就是颗粒的大小、形状和化学组成完全一致的溶胶，一般方法制得的溶胶均是多分散性的，给研究与使用带来许多不便。有了单分散溶胶，可做以下工作。

单分散胶体的应用

溶胶稳定性研究

光散射研究

流变学研究生物膜研究标准颗粒实践证明，单分散胶体用作涂布剂、催化剂、气化剂、感光材料、电子材料、颜料等方面，在性能上皆优于多分散胶体。五、单分散溶胶（一）单分散溶胶制备机理

溶质的过饱和度，使之略高于成核浓度，则在很短的时间内形成全部晶核，之后溶液浓度迅速降至低于成核浓度，不再形成新的晶核，但浓度仍略高于饱和浓度，使生成的晶核以相同的速度慢慢长大，从而形成单分散溶胶。“成核扩散控制”模型：要制备单分散溶胶必须控制五、单分散溶胶成核扩散控制模型

单分散胶体的制备影响因素复杂：如试剂纯度和浓度、pH值、老化时间、老化温度、添加剂性质与浓度、搅拌方式、容器清洁程度等，所以实验重演条件苛刻。（二）单分散胶体的制备影响因素五、单分散溶胶（三）单分散溶胶的制备方法（1）金属盐水溶液高温水解法KCr(SO4)2Cr(OH)3（2）金属络合物高温水解法Rh大粒子PVARhCl3（粒径0.8nm）甲醇Rh小粒子形成络合物Rh3+-PVA还原作用