北京大学药学院：《物理化学 Physical Chemistry》课程教学资源（PPT课件讲稿）第八章 胶体分散系统（8.5）溶胶的电学性质

四k@公好很会 卫年想划物理化学第6 第五节溶的电学性质 ●●● ●●●●●●●●

x 0  d −k x = e  0 第五节 溶胶的电学性质

电动现象 胶3学 1.电冰:胶粒在电场中运动 半透膜 泥土 泥土 胶粒带负电 介质带正电 2.电渗:介质在电场中运动 人庆卫*版社

一．电动现象 1. 电冰：胶粒在电场中运动 泥土 + – 胶粒带负电 介质带正电 2. 电渗：介质在电场中运动 + – 泥土 半透膜

电动现象 胶3学 电冰:胶粒在电场中运动 2.电渗:介质在电场中运动 3.流动电势:使介质移动,产生电场 4.沉降电势:使胶粒移动,产生电场 电动现象说明:溶胶质点与介质分别带电,在电场中发生移 动,或移动时产生电场 人庆卫*版社

一．电动现象 1. 电冰：胶粒在电场中运动 2. 电渗：介质在电场中运动 3. 流动电势：使介质移动，产生电场 4. 沉降电势：使胶粒移动，产生电场 电动现象说明：溶胶质点与介质分别带电，在电场中发生移 动，或移动时产生电场

二,带电原因 你化含 1.吸附带电 非选择性吸附:吸附介质中H,OH或其它 般阳离子水化能力强,不易吸附 悬浮粒子往往吸附阴离子而带负电 选择性优先吸附— fajans规则: 难溶盐晶体的溶胶,优先吸附与其成分相同的离子 2.电离带电如硅酸溶胶Hsio,→HSiO3+Ⅱ (不同pH时) HSiO++oH 3.同晶置换如晶格中高价离子被低价离子置换而带负电 4.摩擦带电非水介质中无电离,质点与介质摩擦带电 人庆卫*版社

二. 带电原因 2. 电离带电 如硅酸溶胶H2 SiO3 （不同pH时） 3. 同晶置换 如晶格中高价离子被低价离子置换而带负电 1. 吸附带电 非选择性吸附： 选择性优先吸附⎯Fajans规则： 难溶盐晶体的溶胶，优先吸附与其成分相同的离子 HSiO3 – + H+ HSiO2 + + OH – 吸附介质中H+ ，OH–或其它 一般阳离子水化能力强，不易吸附 悬浮粒子往往吸附阴离子而带负电 4. 摩擦带电 非水介质中无电离，质点与介质摩擦带电

熔胶表面双电层理论 你化含 1.平板双电层( Helmholtz模型) ⊕⊕⊕⊕ 模型过于简单 不能区别表面电势与电动电势 人庆卫*版社

三. 溶胶表面双电层理论 1. 平板双电层（Helmholtz模型） 模型过于简单 不能区别表面电势与电动电势

熔胶表面双电层理论 定位离子反离子≌ 2扩散双电层( Gowy-Chanmanz模型 反离子排布 静电吸力,向内集中 ++ 热运动,向外扩散 形成内多外少的扩散状分布 +++ (符合 Boltzman分布) 滑动面 电位 90 x =0e 距离x

三. 溶胶表面双电层理论 反离子排布 形成内多外少的扩散状分布 (符合Boltzman分布 ) 静电吸力，向内集中 热运动，向外扩散 0 电位 距离x −kx = e  0 定位离子 反离子 滑动面 2. 扩散双电层（Gowy-Chanman模型）

定位离子 胶核

熔胶表面双电层理论 定位离子反离子≌ 2扩散双电层( Gowy-Chanmanz模型 反离子排布 静电吸力,向内集中 热运动,向外扩散 形成内多外少的扩散状分布 ++++++ (符合 Boltzman分布) 滑动面 胶体粒子移动时 电位 滑动面 近端反离子跟随移动 90 远端反离子不跟随移动 两者分界面称滑动面 x 电动电势滑动面处电势 p=poe 距离x

三. 溶胶表面双电层理论 反离子排布 形成内多外少的扩散状分布 (符合Boltzman分布 ) 两者分界面称滑动面 电动电势 滑动面处电势 静电吸力，向内集中 热运动，向外扩散 胶体粒子移动时 近端反离子跟随移动 远端反离子不跟随移动 0 电位 距离x  −kx = e  0 定位离子 反离子 滑动面 滑动面 2. 扩散双电层（Gowy-Chanman模型）

熔胶表面双电层理论 定位离子反离子3 3.吸附扩散双电层( Stern模型) 是前二种模型的结合 ●●●●●● 定位离子 平板层反离子q stern 层 滑动面内离子 5 滑动面外离子广扩散层 ●●●●●●●●●● 0 滑动面 电解质对双电层影响 ●●●●●●●●● Stern面 距离x

三. 溶胶表面双电层理论 距离x 3. 吸附扩散双电层（Stern模型） 是前二种模型的结合 定位离子 0 0  定位离子 反离子 滑动面 扩散层 d Stern 面 滑动面内离子  滑动面外离子 → 0 平板层反离子 d stern层 电解质对双电层影响

熔胶表面双电层理论 你化含 电解质对双电层影响 (1)外加电解质,反离子进入 stern层和扩散层 结果:qN,,双电层厚度↓ (2)过量反离子可使q电势反转 (3)同号大离子(如表面活性剂)吸附,可使q>p Pab. 过量反离子 吸附同号 大离子 Stern模型在数学定量处理上还有困难,一般仍用扩散双电层 模型处理,只是用q代替q

三. 溶胶表面双电层理论 电解质对双电层影响 (1) 外加电解质，反离子进入stern层和扩散层 结果：d，，双电层厚度 (2) 过量反离子可使d电势反转 (3) 同号大离子（如表面活性剂）吸附，可使 d> x 过量反离子 x 吸附同号 大离子 Stern模型在数学定量处理上还有困难，一般仍用扩散双电层 模型处理，只是用d代替0 0 d 0 d