第四章 胶体化学(合)
氧化-还原反应:如硫溶胶的制备。
2H2S + SO2 = 2H2O + 3S(溶胶) Na2S2O3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + SO2 + S(溶胶)
溶胶的净化
溶胶的净化:通过化学凝聚法制备的溶胶,往往含有过量 的电解质,影响溶胶的稳定性,需要用透析方法除去过量 的电解质。
溶胶的透析装置
一、分散体系
定义:一种或几种物质分散在另一 种物质中形成的体系。
举例:牛奶,油漆,雾、霾(dust haze),
分散相、分散介质 分类:按聚集状态分类
按分散相质点大小分类
一、分散体系
按分散相和分散介质聚集状态分类:
分散相 分散介质 名 称
实例
气 液
液
液溶胶
泡沫(如灭火泡沫、充气钻井液)
乳状液(牛奶、石油、O/W,W/O乳化钻井液)
乳光现象的解释
雷利(Rayleigh)定律
散射光强
度I与入射
光波长λ成 反比
I
24 3CV 4
2
n22 n12 n22 2n12
2
I0
n1,n2——分散介质和分散相的折光率 C——单位体积中的胶体粒子数 V——单个粒子的体积
乳光现象的解释
(1)红光波长大,散射作用弱,光线主 要通过溶胶;
按分散相和分散介质之间的亲和力分类
(1)憎液胶体(lyophobic sol):简称溶胶 由难溶物质分散在分散介质中所形成的分散体系,分散相与分 散介质之间亲和力较弱,有明显的相界面,属于热力学不稳定体系, 如粘土在水中形成的溶胶。
按分散相和分散介质之间的亲和力分类
(2)亲液胶体(lyophilic sol): 分散相与分散介质之间有很好的亲和力和很强的溶剂化作 用,如高分子化合物溶液,虽然是分子分散的真溶液,但其分 子大小已经达到胶体范围,因此具有胶体的一些特性(例如扩 散慢、不透过半透膜、有丁铎尔效应等)。 只有典型的憎液溶胶才能全面地表现出胶体的特性,因此, 本章以溶胶作重点来讨论胶体的共同性质。
直径为10nm的球形质点, 质点总体积1cm3, 其面积为600m2。
三、胶体化学研究的分散体系
2 聚合物溶液 (1)真溶液 (2)均相体系 (3)热力学稳定
四、胶体化学的主要研究内容
1 胶体体系的稳定与破坏 (1)溶胶 (2)乳状液
2 聚合物溶液的性质
本章主要内容
1 溶胶 2 乳状液 3 泡沫 4 聚合物溶液
散射
反射或折射
丁达尔(Tyndall)现象解释
可见光400~800nm(0.4~0.8m), 溶胶粒子, 0.001~0.1m 悬浮体,0.1~10m
丁达尔(Tyndall)现象解释
(1)可见光照射溶胶,发生散射,所以 即使从侧面可以观察到光的行进;
(2)可见光照射悬浮体,发生反射,凭 借反射光线,可以看到悬浮体粒子。
三、溶胶的性质
1 光学性质 2 运动性质 3 电学性质
溶胶的性质是溶胶的特征, 可以提供判断溶胶的方法。
1 光学性质—丁达尔现象
1、光学现象——乳光现象
AgI溶胶
丁达尔(Tyndall)现象解释
散射
光线绕过离子 前进,并从该粒 子向各个方向传 播。
散射
反射或折射
丁达尔(Tyndall)现象解释
举例:
硫磺在乙醇、水中。
溶液
硫磺水溶胶
二、胶体化学的定义
典型的胶体举例 (1)墨水(溶胶) (2)金溶胶
(Faraday制得1858年金溶胶,到 1920年发生沉淀) (3)乳状液
三、胶体化学研究的分散体系
1 胶体分散体系 2 聚合物溶液
三、胶体化学研究的分散体系
1 、胶体分散体系的特征 (1) 多相; (2)大表面的体系; (3)高表面能; (4)热力学不稳定。
固
(sol)
悬浮体、溶胶(如油漆、水基钻井液)
气
浮石、泡沫塑料
固溶胶
液
固
沸石、珍珠、某些宝石
固
(solid sol)
某些合金、有色玻璃
气
液
气
气溶胶
固
(aerosol)
混合气体 雾
烟、尘、霾
分散体系按质点大小分类
分子或离子分散体系
<10-9m
胶体分散体系
10-7m~10-9m
粗分散体系
> 10-7m
(2)蓝光波长小,散射作用强,光线通 过溶胶少。
第一节 溶 胶
一、溶胶的定义 二、溶胶的制备 三、溶胶的性质 四、扩散双电层理论与溶胶结构 五、溶胶的稳定与聚沉 六、溶胶的胶凝与触变作用
一、溶胶的定义
溶解度极小的固体高度分散在液 体中,分散相粒子的直径在0.001 ~ 0.1 m(1 ~ 100nm)之间。
二、溶胶的制备
1、分散法 2、凝聚法
氧化反应,生成不溶或
难溶的物质。
2、凝聚法
(2)化学凝聚法
水ห้องสมุดไป่ตู้反应
FeCl 3 3H2O Fe OH 3 3HCl
复分解沉淀反应
AgNO 3 KI AgI KNO 3
2、凝聚法
还原反应:某些贵金属的溶胶可用还原反应制得。
2H2AuCl4(稀溶液) + 3HCHO(少量) + 8KOH → 2Au(溶胶)+ 3HCOOH +8KCl + 5H2O
第二章 岩心分析
第四章 胶体化学
第一节 岩心分析概述
第二节 岩心分析技术及应用
第三节 岩2心02分1年析技2月术2应7日用展望
引子
云
引子
云
引子
云
引子
云
引子
云
引子
雾
引子
雾
引子
烟
炊烟是房屋升起来的云朵,是柴草灶火化成的幽魂,是村庄的声息和呼吸
引子
烟
引子
烟
引子
霾
引子
霾
前言
一、分散体系 二、胶体化学的定义 三、胶体化学研究的体系 四、胶体化学解决的问题
二、胶体化学的定义
胶体: 指的是高度分散的分散体(质点大小在
1nm~100 nm)。 胶体化学:
是研究胶体体系的化学。
二、胶体化学的定义
举例:泥土分散在水中 (1)分子或离子分散体系 (2)胶体 (3)悬浮体(粗分散体系)
胶体是物质存在 的一种特殊状态,而不是一
种特殊的物质
二、胶体化学的定义
胶体是物质存在的一种特殊状态, 而不是一种特殊的物质。
溶液 凝聚高分散体系分散 粗分散体系
胶体
1、分散法
(1) 粉碎 用研钵、球磨机或胶体磨
(2)稳定剂 表面活性剂或电解质 如:研磨过的TiO2在稀的肥皂溶液
2、凝聚法
使分子或离子聚结成胶体粒子并分散在分散介
质中. (1) 物理凝聚法: (2)化学凝聚法:
利用水解、复分解、
更换溶剂法 在电蒸馏水中滴入松 弧香乙醇溶液 法