胶体的稳定性

胶体的稳定性张宝军教授水处理工程技术主要内容憎水胶体的聚集稳定性亲水胶体的聚集稳定性水处理工程技术胶体的稳定性胶体稳定性，指胶体颗粒在水中长期保持分散悬浮状态的特性。

123颗粒表面的水化作用胶体颗粒间同性电荷的静电斥力颗粒的布朗运动致使胶体颗粒稳定性的主要原因：胶体的稳定性胶体稳定性动力学稳定聚集稳定

胶体颗粒的布朗运动，构成了动力学稳定性，反映为颗粒的布朗运动对抗重力影响的能力。水中粒度较微小的胶体颗粒，布朗运动足以抵抗重力的影响，因此能长期悬浮于水中而不发生沉降，称为动力学稳定性。

胶体间的静电斥力和颗粒表面的水化作用，构成了聚集稳定性。反映了水中胶体颗粒之间因其表面同性电荷相斥或者由于水化膜的阻碍作用而不能相互凝聚的特性。

布朗运动一方面使胶体具有动力学稳定性，另一方面也为碰撞接触、吸附絮凝创造了条件。但由于有静电斥力和水化作用，使之无法接触。

因此，胶体稳定性，关键在于聚集稳定性，如果聚集稳定性一旦破坏，则胶体颗粒就会结大而下沉。憎水胶体的稳定性

憎水胶体指与水分子间缺乏亲和性的胶体。

在憎水胶体的吸附层中离子直接与胶核接触，水分子不直接接触胶核。憎水胶体的分散需藉外力的作用，脱水后也不能重新自然地分散于水中，故又称为不可逆的胶体。

憎水胶体的聚集稳定性主要取决于胶体的ξ电位。ξ电位越高，扩散层越厚，胶体颗粒越具有稳定性。

憎水胶体的稳定性

德加根（Derjaguin）、兰道（Landon）、伏维（Verwey）、奥贝克（Overbeek）各自从胶粒相互作用能的角度，阐明了胶粒相互作用理论，简称DLVO理论。DLVO理论认为，水中胶体颗粒能否相互接近，甚至结合，取决于布朗运动的动力、静电斥力和范德华引力三者的综合表现，也就是说取决于三种力产生的能量对比。

憎水胶体的稳定性布朗运动的动能，主要和水温有关静电斥力产生的势能与微粒间距有关范德华引力产生的势能与微粒间距有关DLVO理论当两胶体颗粒的扩散层未发生重叠，静电斥力不存在；当两胶体颗粒的扩散层发生重叠时，胶体之间产生静电斥力。在一定温度下，布朗运动的动能基本不变。从两胶粒之间相互作用力及其与两胶粒之间的距离关系分析当两个胶粒相互接近至双电层发生重叠时，就会产生静电斥力。相互接近的两胶粒能否凝聚取决于由静电斥力产生的排斥势能量ER和由范德华引力产生的吸引势能EA二者相加即为总势能E。ER与EA

均与两胶粒表面间距x有关相互作用势能与颗粒间距离关系（a）双电层重叠（b）势能变化曲线EA两胶粒表面间距x=oa～oc时，排斥势能占优势。x＝ob时，排斥势能最大，用Emax表示，称排斥能峰当x＜oa或x＞oc时，吸引势能均占优势x＞oc时，虽然两胶粒表现出相互吸引趋势，但存在着排斥能峰这一屏障，两胶粒仍无法靠近只有当x＜oa时，吸引势能随间距急剧增大，凝聚才会发生。相互作用势能与颗粒间距离关系（a）双电层重叠（b）势能变化曲线EA要使两胶粒表面间距＜oa，布朗运动的动能首先要能克服排斥能峰Emax才行然而，胶粒布朗运动的动能远＜Emax，两胶粒之间距离无法靠近到oa以内故胶体处于分散稳定状态相互作用势能与颗粒间距离关系（a）双电层重叠（b）势能变化曲线EA

亲水胶体指与水分子能结合的胶体，胶体微粒直接吸附水分子，有机胶体或高分子物质，如蛋白质、淀粉及胶质等属于亲水胶体。水化作用是亲水胶体聚集稳定性的主要原因。亲水胶体的水化作用，往往来源于粒子表面极性基团对水分子的强烈吸附，使粒子周围包裹一层较厚的水化膜，阻碍胶体微粒相互靠近，范德华引力不能发挥作用。水化膜越厚，胶体稳定性越好。

亲水胶体的稳定性

亲水胶体的一个最突出的性质是，它们能够在吸水自动分散形成胶体溶液后，又可脱水恢复成原来的物质，并再重新分散于水中产生胶体。因此，亲水胶体也称为可逆的胶体。