在历史上很多非传统物理化学领域的学者、 名人都曾经在此领域耕耘并做出重要贡献。
和德国蔡斯工厂的光学家 西登托夫共同完成超显微 镜的发现。
3年时间25岁时获得了有 机博士学位。2年无机研 究工作后进入工业界。3 年后开始私人研究。7年 后回到大学。
。席格蒙迪对胶体溶液 的多相性质的阐明和对现 代胶体化学基本方法的设 计使他成为开启胶体理论 研究的第一人。
合物等。在水中不易扩散；不能通过半透膜；蒸去水 分后成胶状。
Graham首次认识到胶体的特性，这一点很重要；但将 物质分成晶体和胶体是不正确的。
1905年俄国科学家维伊曼，对200多种化合物进行 实验后发现：任何物质既可制成晶体又可制成胶体。 例如：NaCl 在水中是真溶液，而若分散在苯或醚中， 则形成胶体溶液；硫磺分散在乙醇中为真溶液，而 分散在水中则为水溶胶。
水溶液的表面张力曲线
多数无机盐：多羟基有机物
A

低分子量的极性有机物（<C8）
B C 表面活性剂
c
表面活性剂
1）表面活性剂（surfactant）：
①在很低浓度（1%以下）可以显著降低溶剂 的表（界）面张力，改变体系的界面组成 与结构
②在一定浓度以上时，可形成分子有序组合体。
2）表面活性剂的结构特征
胶体的界限多少是有些人为的
胶体一词的来源
1861年，英国科学家Thomas Graham首次提出“胶体”— —Colloid 的概念。
Graham将物质分成两类： 1. 晶体 (crystal)：蔗糖、食盐、硫酸及其无机盐类。
在水中易扩散；能通过半透膜；蒸去水分后结晶析出。 2. 胶体 (colloid)：Al(OH)3, Fe(OH)3, 蛋白质，大分子化
表面活性剂简述
I．阴离子SAa： A：羧酸盐：RCOO-M+，钠盐：肥皂 B：烷基芳基磺酸盐：
R
SO3Na R＝12，洗衣粉
II．阳离子SAa
A：季铵盐
R1
R3
N
R2
R4
具有很强的杀菌作用 常用作消毒杀菌剂
“新洁尔灭”
CH3
C12H25
N
CH2
Br-
CH3
B：吡啶盐
C12H25
N
Cl- 润湿，去污力差，防腐杀菌抗静电
例：1cm3固体若切割为胶体尺寸大小其表面积 为60m2
界面化学：研究界面的物理化学规律。 以相界面和表面活性剂为研 究对象的物理化学。
特异的定义使其成为学科交叉融合的热点
它所研究的领域与物理学、生物学、材料科学 等学科交叉重叠。要求我们重视的是质点尺寸 而非化学组成（有机/无机），样品来源（生 物/矿物）或物理状态（一相/多相）。从某种 角度而言胶体化学是大分子与细分散多相体系 的科学。
实际上对不溶物单分子层的观 察，可以追溯到远古时代。在古巴 比伦发现的大约四千年前的楔形文 字碑文：“祭司将芝麻油滴于水面 并对着朝阳观察，自油膜的色彩及 运动来预言未来。”
L－B技术：
1937年 Langmuir和他的学生Blodgett （女）首创了一种膜转移技术：使得不溶 物单分子层可以通过非常简单的办法转移 到固体基质上，并且保持其定向排列的分 子结构，
两亲分子：一部分是不易与水分子接近的原子 团（如CH链），即非极性部分，称为憎水基或 亲油基。另一部分是容易与水接近的原子团， 即极性部分，称为亲水基或憎油基。
3）表面活性剂的分类 亲水部分+亲油部分
亲油部分
饱和CH链：如饱和脂肪酸系列 月桂、豆蔻、硬脂
不饱和CH链：如油酸系列衍生物
亲水部分：非离子型+离子型（阴离子、阳离 子、两性离子）
大师的顿悟与文明的进展
----胶体与界面化学漫谈
Langmuir的选择
一个物理系的毕业生 GE公司的小职员 一个改变了他一生的建议 一个影响他一生的选择 1932年Nobel化学奖的得主
胶体与界面化学
胶体定义：不用质点重量或质点中的原子数 来定义胶体大小的范围。而采用线度，即尺 寸在10-9 - 10-6 m（1nm～1um）的质点。
克服相关力所做功就造成了表面与体相的能量差距
这种表面与体相在单位面积上的能量差
距就称为
-------表面自由能
显然这是由分子间相互作用力决定的
表面张力γ: 同样是由分子间相互作用力决定的
γ代表液体的表面张力系数，即垂直通过液 体表面上任一单位长度与液面相切的力。
简称表面张力。是液体基本物化性质之一， 通常以mN/m为单位。
可广泛应用于矿物浮选、石油开采、食品加工、制药、 纺织、洗涤日化等工业和生活领域
Franklin的爱心
1765年，Benjamin Franklin在英国的Clapham Common的小池塘水面上倒了一勺植物油：
发现： 1）4ml油会在水面铺展在大风天可使约 3亩（2000m2）水面波浪平服。 2）再多的油便不再铺展 3）后人认为此时的油膜厚20Å(2.5nm) —— 单分子膜
德国化学家席格蒙迪
胶体与界面化学的发展：
人类发明的初期，界面现象就引起人们注意。4000 年前古巴比伦楔形文字/中国史前的陶器制造/公元 一世纪皂角，一类天然表面活性剂的应用
牛顿、虎克、达芬奇等科学家、艺术家曾对其做 出重要贡献
与光电技术与科学、材料科学、生物技术与科学密切 相关1992年Nobel 物理奖得主de Gennes的获奖演讲 即以“soft matter”为题。
直到20世纪超显微镜发明及电子显微镜的应用才对 胶体有了逐渐清楚认识。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一个实际上错误的概念引出介观领域一个 重要科学分枝
界面对胶体粒子的特殊意义：随质点尺寸减小， 单位量物质所拥有界面面积迅速增加。界面上 分子比例越来越大。
例：水滴半径1cm→54cm2/mol水→表面分子3ppm 水滴半径10nm→5.4x107cm2/mol水→表面分 子30%
近20年来，利用此技术进行分子组装， 发展新型光电子材料，智能材料成为高新 技术发展的一个热点。
表面张力与表面活性剂
爱情的奇迹？？？
液体表面分子与液体内部分子的环境不同
液体内部分子受周围分子的吸引是各向同性的，彼此 互相抵消。而处于表面上分子受液体内部吸引力要大 于外部气体分子对它的引力（气相密度小） 表面分子受到一指向内部的合力：内压力（内聚力）