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胶体化学总结

题型名词解释 10-15个填空题20-30个简答题6-8个计算题5-6个以下内容仅供参考1.相:体系中物理化学性质完全相同的均匀部分2.界面:相与相的交界面3.表面:一相为气相的界面为表面4.比表面:单位体积或重量的物质所具有表面积的总和5.胶体化学:是研究胶体体系的科学,是物理化学的重要的分支,随着胶体化学的发展已成为一门独立学科6.表面化学:研究发生表面或界面上的一切物理和化学现象的一门学科7.胶体体系:分散相粒子半径在1-100nm的体系特点:1)分散度:1~100nm 2)多分散体系 3)热力学不稳定性8.制备胶体的一般条件:a分散相在介质中溶解度必须极小(必要条件) b稳定剂存在9.胶体制备方法:1)分解法:机械分散法、电分解法、超声波法、胶溶法;2)凝聚法:物理方法、化学方法(还原法、水解法、氧化法、复分解法)10.凝聚法原理(填空)p911.溶胶的净化:溶胶中的粗粒子,可以通过过滤,沉降、离心或超滤的办法将其除去:过多的电解质,必须用渗析、电渗析、超过虑或渗透和反渗透的办法除去12.单分散溶胶:指在特定条件下制取的胶粒尺寸、形状和组成皆相同的溶胶13.单分散溶胶的爆发式成核理论:欲制备单分散溶胶,必须控制溶质的过饱和程度,使之略高于成核浓度,于是在短的时间内形成全部晶核,称为爆发式成核14.扩散:由于分子热运动和布朗运动,有浓度梯度存在下,观察到胶粒从高浓度到低浓度的定向迁移现象15.布朗运动:悬浮在液体或气体中的粒子处于连续的、不规则的运动之中扩散是布朗运动的宏观表现,而布朗运动是扩散的微观形式16.测定扩散系数D的常用方法:孔片法、自由交界法、光子相关谱法17.丁道尔效应:以一束强烈的光线射入溶胶后,在入射光的垂直方向可以看到一道明亮的光带(是判断溶胶与分子溶液最简便的方法)本质:光本质是电磁波。

当光波作用到介质中小于光波波长的粒子上时,粒子中的电子被迫振动,成为二次波源,向各个方向发射电磁波,这就是散射光散。

也就是我们所观察到的散射光18.Rayleigh散射定律:1)散射光强度I与入射光波长的4次方反比。

2)散射光强度I与单位体积中的质点数c成正比。

3)散射光强度I与粒子体积v的平方成正比。

4)粒子的折射率与周围介质的折射率相差越大,粒子的散射光越强(简答,做必要说明)19.与Beer定律区别:Rayleigh散射定律,对于粒子半径在47nm以下的溶胶,导出了散射光强度和入射光强度之间的关系;Beer透过定律,描述透过光和入射光强度的关系20.超显微镜原理:以普通显微镜为基础,采用特殊物镜(聚光器),光纤不直接进物镜,侧面照射胶粒,使粒子发生散射,强的光信号纳米级粒子可见特点:1)分辨率高 5~150nm 2)观察胶粒发出的散射光,不是胶粒本身分类:狭缝式、心形聚光器应用:1)可以测定球状胶粒的平均半径 2)间接推测胶粒的形状和不对称性3)判断粒子分散均匀的程度 4)观察胶粒的布朗运动、电泳、沉降和凝聚等现象21.胶体电动现象:因电而动(胶粒移动—电泳介质移动—电渗)因动而电(介质移动—流动电位胶粒移动—沉降电位)22.电泳:在外电场的作用下带电粒子在介质中定向迁移的现象23.电渗析:在外加电场作用下,带电的介质通过多孔膜或毛细管作定向移动,这种现象称为电渗析24.流动电势:含有离子的液体在外力的作用下,流经多孔塞或毛细管时会产生电势差。

这种因带电介质流动而产生的电势称为流动电势25.沉降电势:在重力场的作用下,带电的分散相粒子,在分散介质中迅速沉降时,使底层与表面层的粒子浓度悬殊,从而产生电势差,这就是沉降电势26.质点表面电荷的来源:a电离 b离子吸附 c晶格取代 d非水介质中质点带电的原因27.胶团结构胶核:组成胶粒核心部分的固态微粒胶粒:胶核与吸附层组成的胶粒胶团:胶粒与扩散层的反离子组成了胶团溶胶:胶团分散于液体介质便成了溶胶28.扩散双电层模型(两个电位:表面电位、流动电位)p57表面电位(热力学电位):粒子表面到均匀液相总的电位差流动电势(电动电势):滑动面处与溶液内部的电势差值29.Stern模型 p58图3-24三个电位 1)表面电位2)Stern电位:Stern面与溶液内部的电位差(大小与特性吸附离子的电性与数量有关)3)流动电势30.电位计算 p61(电泳淌度记住球形粒子和棒形粒子的结果)31.流体分类(具体图及特点牛顿流体、塑性流体、假塑性流体,只记这三个)p67 图3-33牛顿流体1)直线,粘度不变 2)过原点,有力就产生流动塑性流体1)曲线不过原点在纵轴有一截距 2)在低剪切速率为曲线 3)在中高剪切速率为直线假塑性流体1)过原点,一触即动,无网状结构2)曲线无直线段,横坐标增大,体系中不规则状态的粒子沿流动方向流动,变形32.溶胶的稳定性表征:1)热力学上为不稳定体系 2)动力学上的稳定体系 3)聚集稳定性研究胶体的稳定性,主要以聚集稳定性为主33.DLVO原理:在胶团的双电层理论基础上,前苏联学者和荷兰学者提出了有关胶体稳定性的理论,简称DLVO理论。

认为:溶胶在一定条件下是稳定存在还是聚沉,取决于粒子间的相互吸引力和静电斥力。

若斥力大于吸引力则溶胶稳定,反之则不稳定。

要点1)胶粒存在斥力(静电斥力、分子渗透力、离子渗透力)、引力(范德华力)2)系统的总位能 E=Ea+Er,是x的函数,决定稳定性3)电解质的加入,影响斥力位能,c变化改变溶胶的稳定性4)溶剂化作用—聚结稳定性,水化膜斥力—聚沉的机械能力5)布朗运动,克服重力场的动力学稳定性34.胶粒间总相互作用能(图,并且配上具体分析)p77 图3-47分析:1)距离较远时,离子场未重叠,引力起作用,总位能为负2)距离变近,离子场重叠,斥力起作用,总位能为正(一定距离时,总位能最大,达峰值Emax,越过此峰值,Ef降)3)距离再拉近,Eh激增,起主导作用,总位能为负4)再接近,Er激增,说明不能无限接近(不能重合)35.聚沉值:使一定量溶胶在一定时间内完成聚沉所需电解质的最小浓度,离子价数越少,其聚沉值越大36.聚沉能力:是聚沉值的倒数,聚沉值越大的电解质,聚沉能力越小;反之聚沉值越小的电解质,其聚沉能力越强37.敏化作用:当加入大分子物质量少时,憎液溶胶胶粒粘附于大分子上,大分子起一定的桥梁作用,把胶粒联系在一起,使之更容易聚沉38.金值概念:当憎液溶胶中加入足量大分子溶液后,大分子吸附在胶粒周围起保护溶胶作用。

用“金值”作为大分子保护金溶胶能力的量度,金值小,保护能力强39.比表面:通常用来表示物质分散程度,有两种常用的表示方法:一种是单位质量的固体所具有的表面积,另一种是单位体积固体具有的表面积40.净吸力:相界面上的分子受到一个垂直于液体表面、指向液体内部的“合吸力”,常称为净吸力41.表面自由能:相界面上的分子因受到液相内部和气相分子力的不均衡而使相界面上的分子有向液体内部运移趋势和能量42.表面能:外界所消耗的功储存于表面,成为表面分子所具有的一种额外的势能43.表面张力:增加单位面积所消耗的功,也可以说是单位面积上的表面自由能单位:N/m方向:表面张力的方向与液面相切或平行结论:分子间力引起净吸力,净吸力引起表面张力,表面张力永远和液面相切,而和净吸力垂直44.测定液体表面张力的方法:1)毛细管上升法 2)环膜法 3)气泡最大压力法45.Young-Laplace方程在任意曲面推导 p9646.Kelvin公式推导 p9847.润湿角:液滴在固体表面上形成液滴,在平衡液滴的气-液-固三相接触点,作气-液界面的切线,此切线与固-液界面之间的夹角48.粘附功Wa:在粘附过程中等温等压条件下,单位面积的液体表面与单位面积固体表面粘附时对外做的最大功(p99 式4-33)49.浸润热:恒温恒压下浸润单位面积固体体系表面自由焓的变化(降低或对外做的功)。

50.铺展系数:恒温恒压下,铺展单位面积时,体系表面自由焓的降低或对外做的功51.铺展过程:1)液体在固体表面上置换气体展开过程---铺展2)液-液铺展油在水上消失,水的表面形成油的表面和油-水界面52.p105最上面的关于润湿角的判据53.表面活性剂:一种在很低浓度即能大大降低溶剂(一般指水)的表面张力(液-液张力)改变体系的表面状态,从而产生了润湿和反润湿,乳化和破乳,分散和凝聚,气泡和消泡,以及增溶等一系列作用的化学物质分类 p111-p112表面活性剂分类按能否电离及离子类型:(1)阴离子型:羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、磷酸酯盐(2)阳离子型:伯胺盐、仲胺盐、叔胺盐、季胺盐(3)两性离子型:氨基酸型、甜菜碱(4)非离子型:聚乙二醇型、多元醇型按溶解性:水溶性、油溶性按分子量:高分子表面活性剂(相对分子质量大于10000)、中(1000--10000)、低(100—1000)按用途:渗透剂、润湿剂、乳化剂、增溶剂、分散剂、絮凝剂、起泡剂54.Krafft点:缓慢加热离子型的表面活性剂,随着温度的升高,溶解度逐渐升高,当达到某一温度后其溶解度突然迅速增加,这个温度点就被称为Krafft点Krafft点高,亲水性弱,亲油性强;Krafft点低,亲水性强,亲油性弱55.浊点:缓慢加热非离子型表面活性剂的透明水溶液,到某一温度后溶液发生浑浊,表示表面活性剂开始析出。

溶液呈浑浊的最低温度叫做“浊点”浊点高,亲水性强,亲油性弱;浊点低,亲水性弱,亲油性强56.表面活性剂的亲油亲水平衡(HLB值):表面活性剂分子中亲水基团将分子拉向水相,亲油基团将分子拉向油相,恒量表面活性剂分子亲水,亲油特性的参数为HLB值(1-40)离子型表面活性剂的HLB值计算---基团贡献值石蜡 HLB=0 油酸 HLB=1 油酸钾HLB=20 十二烷基硫酸酯钠盐HLB=40聚氧乙烯型非离子表面活性剂HLB值 HLB=(亲水基分子量/(亲水基的分子量+亲油基的分子量))*20=(亲水基的重量%)*20=E*20混合表面活性剂的HLB值 HLB(ab)=HLBa*a%+HLBb*b%57.胶束:表面活性剂是两亲分子,溶解在水中达一定浓度时,其非极性部分会自相结合,形成聚集体,使憎水基向里,亲水基向外,这种多分子聚集体称为胶束58.临界胶束浓度(CMC):胶束开始明显形成时溶液中活性剂的浓度。

59.影响CMC因素1)同系物中若亲水基相同,亲油基中碳氢链越长,则CMC越小2)亲油基中的烷基相同时,非离子活性剂的CMC比离子型活性剂小得多3)亲油基中烷基相同时无论是离子型还是非离子型,不同的亲水基对CMC影响小4)分子中原子种类和个数皆相同的活性剂亲水基支化程度高者,其CMC也大5)含氟活性剂的CMC比同类型同碳数的活性剂的CMC小得多6)无机盐对活性剂的CMC影响显著7)长链极性有机物对活性剂的CMC也有影响,链越长,对CMC的影响越大8)混合表面活性剂对CMC的影响60.吉布斯公式 p125 5-1261.增溶作用:指难溶性和不溶性有机物在表面活性剂胶束水溶液中溶解度增大的现象62.乳状液:是一种多分散相体系,两种互不相溶的液体,其中一种液体以极小的液滴形式均匀分散,另一种液体中所构成的分散体系分类:水包油型(O/W)、油包水型(W/O)、多重乳状液(O/W/O)、(W/O/W)内相:乳状液中以小液滴形式存在的那一相(分散相)外相:相对于内相的另一相(连续相)63.乳化作用:在一定条件下使互不相容的两种液体形成有一定稳定性的液液分散体系的作用64.乳状液的制备过程1)混合方式:机械搅拌、胶体磨、超声波乳化器、均化器2)加入方式:转向乳化法、瞬间成皂法、自然乳化法、界面复合物生成法、轮流加液法3)影响分散度因素:分散方法、分散时间、乳化剂浓度65.乳状液类型的鉴别:1)稀释法 2)染色法 3)电导法 4)观测法 5)滤纸润湿法66.影响乳状液类型因素1)分散相相体积分散相体积小于26%只能形成O/W型,分散相相体积分数74%以上,只能形成W/O型2)几何因素当乳化剂的亲水基和疏水基体积相差很大,大的一端亲和的液相将构成乳状液的外相,另一液相为内相3)液滴聚结速度亲水基占优势—水包油型亲油基占优势—油包水型67.乳化剂的溶解度易溶于水的乳化剂易形成O/W型乳液,易溶于油的乳化剂易形成W/O型乳液68.乳化剂的分类:1)合成表面活性剂 2)高分子聚合物乳化剂 3)天然乳化剂固体颗粒乳化剂69.乳状液变型:变型也叫反相,是指O/W型(W/O型)乳状液变成W/O型(O/W型)乳状液的现象。

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