华南农业大学理学院：《无机及分析化学 Inorganic and analytical chemistry》第一章 溶液和胶体（1.4.1.5）

§1-4溶股 表面能与吸附 二、溶胶的性质 三、胶团结构 溶胶的稳定性与聚沉

§1-4 溶胶 一、表面能与吸附 二、溶胶的性质 三、胶团结构 四、溶胶的稳定性与聚沉

溶殿 难溶固体分散质+液体分散剂 高度分散 非高度分散 溶胶 悬浊液 溶胶的特点: n分散质与分散剂的亲和力不强,体系不均匀,有界面, 是高度分散的不稳定多相体系。 溶胶具有暂时稳定性,但实验证明,溶胶最终会互相聚 结而沉降。 如何制备具有一定稳定性的溶胶? 溶胶=难溶固体分散质+分散剂+少量相关电解质 (稳定剂)

溶胶 ❖ 溶胶的特点： ▪ 分散质与分散剂的亲和力不强，体系不均匀，有界面， 是高度分散的不稳定多相体系。 ▪ 溶胶具有暂时稳定性，但实验证明，溶胶最终会互相聚 结而沉降。 ❖ 如何制备具有一定稳定性的溶胶？ 溶胶=难溶固体分散质+分散剂+少量相关电解质 (稳定剂) 难溶固体分散质 + 液体分散剂 溶胶 高度分散 非高度分散 悬浊液

必溶股 例如 分散质分散剂稳定剂 氢氧化铁溶胶[Fe(oH)3]m水 Feo+ 碘化银正溶胶[Agm 水 Ag 碘化银负溶胶[Agm 水 硫化亚砷溶胶[As2S3]m水 HS

一些溶胶 ❖ 例如 分散质 分散剂 稳定剂 氢氧化铁溶胶 [Fe(OH)3 ]m 水 FeO+ 碘化银正溶胶 [AgI]m 水 Ag+ 碘化银负溶胶 [AgI]m 水 I - 硫化亚砷溶胶 [As2S3 ]m 水 HS-

溶股的制各 分散法: 研磨法、超声波法、胶溶法、电弧法 凝聚法: 物理凝聚法:将松香的酒精溶液滴入水中 化学凝聚法:Fecl3溶于水,煮沸 胶溶法: 新生成的Fe(OH3沉淀,用水洗净,加少量FeCl3,搅 拌

溶胶的制备 ❖ 分散法： ▪ 研磨法、超声波法、胶溶法、电弧法 ❖ 凝聚法： ▪ 物理凝聚法：将松香的酒精溶液滴入水中 ▪ 化学凝聚法：FeCl3溶于水，煮沸 ❖ 胶溶法： ▪ 新生成的Fe(OH)3沉淀，用水洗净，加少量FeCl3，搅 拌

森面能与吸附 冷界面与表面 分散度与比表面 为什么液体表面会自动收缩到最小? 表面能—表面粒子比内部粒子多出的能量称为表面能。 令表面粒子比内部粒子具有较高的能量,液体为了保持较低 的能量水平,会尽量收缩,使表面积尽可能达到最小。 分子所受的合力为零 分子所受的合力不为零

一、 表面能与吸附 ❖ 界面与表面 ❖ 分散度与比表面 ❖ 为什么液体表面会自动收缩到最小？ ❖ 表面能——表面粒子比内部粒子多出的能量称为表面能。 ❖ 表面粒子比内部粒子具有较高的能量，液体为了保持较低 的能量水平，会尽量收缩，使表面积尽可能达到最小。 分子所受的合力为零 分子所受的合力不为零

吸附作用——固体通过吸附来减少表面能 令例如,活性炭、硅胶、沸石等固体的比表面较 大,常用作吸附剂。 固体吸附分两类:分子吸附和离子吸附。 吸附平衡: 吸附 吸附剂+吸附质 吸附剂吸附质+热 解吸 分子吸附—在非电解质或弱电解质溶液中的 吸附。 相似相吸 溶解度小的分子容易被吸附

吸附作用——固体通过吸附来减少表面能 ❖ 例如，活性炭、硅胶、沸石等固体的比表面较 大，常用作吸附剂。 ❖ 固体吸附分两类：分子吸附和离子吸附。 ❖ 吸附平衡： 吸附 吸附剂+吸附质 吸附剂·吸附质+热 解吸 ❖ 分子吸附——在非电解质或弱电解质溶液中的 吸附。 ▪ 相似相吸 ▪ 溶解度小的分子容易被吸附

离子吸附—在强电解质溶液中的吸附 离子交换吸附:发生在离子交换树脂上。是可逆 吸附。例, R-SO,H+Nat ==R-soNatH+ R-N(CH3)3OH-+ CI==R-N(CH3)3CI-+OH 离子选择吸附:发生在溶胶中,是溶胶颗粒对相 关离子的选择吸附。例, 在过量AgNO3溶液中加入适量的K,形成Ag沉 淀,选择吸附Ag。 在过量K溶液中加入适量的AgNO3,形成Ag沉 淀,选择吸附卜。 令离子选择吸附是造成溶胶特性的根本原因

❖ 离子交换吸附：发生在离子交换树脂上。是可逆 吸附。例， R-SO3H+Na+ == R-SO3Na+H+ R-N+ (CH3 )3OH- + Cl- == R-N+ (CH3 )3Cl- +OH- ❖ 离子选择吸附：发生在溶胶中，是溶胶颗粒对相 关离子的选择吸附。 例， 在过量AgNO3溶液中加入适量的KI，形成AgI沉 淀，选择吸附Ag+ 。 在过量KI溶液中加入适量的AgNO3，形成AgI沉 淀，选择吸附I -。 ❖ 离子选择吸附是造成溶胶特性的根本原因。 离子吸附——在强电解质溶液中的吸附

二、喀股的惺质 1、光学性质—7ymoa(丁达尔)敌液 冷 Tynda应是溶胶特有的光学性质,是判别溶 胶与溶液的最简便的方法。 评f Tynda效应 光源 光源 CuSO4嵱液Fe(OH嵱胶

二、 溶胶的性质 ❖ Tyndall效应是溶胶特有的光学性质，是判别溶 胶与溶液的最简便的方法。 1、光学性质——Tyndall（丁达尔）效应

2、动力学世质—布朗适动 在超显微镜下观察溶胶, 发现溶胶中有许多发光 点在作无休止、无规则 的运动。如右图所示。 ≥Qd 布朗运动产生的原因: 胶粒本身的热运动 分散剂分子对胶粒的不均 匀的撞击。 布朗运动导致溶胶具有 >100 1~100 扩散作用,使胶粒不致 因重力的作用而迅速沉1mnm nm 降

2、动力学性质——布朗运动 ❖ 在超显微镜下观察溶胶， 发现溶胶中有许多发光 点在作无休止、无规则 的运动。如右图所示。 ❖ 布朗运动产生的原因： ▪ 胶粒本身的热运动； ▪ 分散剂分子对胶粒的不均 匀的撞击。 ❖ 布朗运动导致溶胶具有 扩散作用，使胶粒不致 因重力的作用而迅速沉 降。 >100 nm 1~100 nm <1nm

布朗适动 冷1827年布朗( R, Brown)发现:悬浮在液体中的微 小颗粒总是不停的作微小的无规则的运动。 布朗运动是由于悬浮颗粒受到周围的液体分子不 断的随机撞击引起的 冷1905年,爱因斯坦( A Einstein)从分子运动论出发 对布朗运动提出了完整的理论。 冷1908年,佩林( J.B. Perrin用实验证实了爱因斯坦 的理论结果,并求出了阿伏伽得罗常数N为 (55-72)1023摩尔1

布朗运动 ❖ 1827年布朗(R.Brown)发现：悬浮在液体中的微 小颗粒总是不停的作微小的无规则的运动。 ❖ 布朗运动是由于悬浮颗粒受到周围的液体分子不 断的随机撞击引起的。 ❖ 1905年，爱因斯坦(A.Einstein)从分子运动论出发 对布朗运动提出了完整的理论。 ❖ 1908年，佩林(J.B.Perrin)用实验证实了爱因斯坦 的理论结果，并求出了阿伏伽得罗常数N0为 (5.5~7.2)*1023摩尔-1