胶体由于具有巨大的表面能，因此是热力学不 稳定体系，但在某些条件下，也能稳定的存在一段 时间。胶体的稳定是相对的、暂时的和有条件的， 而不稳定则是绝对的。
影响溶胶稳定性的因素 (1) 溶胶的动力稳定因素 (2) 胶粒带电的稳定作用 (3) 溶剂化的稳定作用
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溶胶的稳定性和聚沉作用
• 溶胶的高分散性，强烈的布朗运动 扩散
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8.1.1 胶体稳定性的DLVO理论
胶体质点间的作用力： 1) 范德华吸引力； 2) 双电层重叠排斥力（扩散层的重叠排斥）
胶体的稳定性取决于质点之间吸引作用与排 斥作用的相对大小。
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DLVO 理论
前 苏 联 学 者 德 查 金 (Derjaguin) 和 朗 道 (Landau) (1941年)与荷兰学者维韦(Verwey)和 奥弗比克(Overbeek) (1948年)分别提出了带电 胶体粒子之间的相互吸引能与双电层排斥能的 计算方法，并据此对憎液胶体的稳定性进行了 定量处理，这就是关于胶体稳定性的DLVO理 论。
R
UA

A 12

R H0
R
H0：两球表面之间的最短距离； R ：胶粒半径； A ：哈梅克(Hamaker)常数 ——与组成质点的分子之间
的相互作用有关，因此是物质的特征常数。一般物质的
A值均在10-20J左右。
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R
R
UA

A 12

R H0
UA ∝ 1/H0 H0↑， │UA│↓
——远程力
UA ∝ A A↑，│UA│↑
(b) 扩散层重叠, 平衡破坏, 产生渗透性斥力和静电斥力11
对球形粒子，电场斥力
R h
H dh
O1
O2 H0
UR

64Rn0
k
T
2 0Leabharlann 2exp H0
R : 粒子半径； n0 : 单位体积粒子数； H0 : 粒子之间的最近距离；κ-1: 扩散双电层厚度；
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ze 0
其中， 0
溶胶的动力学稳定性，而不会很快沉降； • 溶胶的多相性，高表面能
有聚结长大以降低表面能的趋势 热力学不稳定性（聚结） 。 • 要使胶体稳定存在必须具有：较低的聚结稳定 性及较好的动力稳定性。
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• 一旦质点聚结长大，Brown 运动 速度降低，动力学稳定性也随之 丧失。因此，胶体的聚结稳定性 一直是胶体化学研究中的一个重 要课题。
能垒愈高，稳定的时间愈长。 能垒高度为零时，系统极不稳定，只要粒 子相遇就要聚沉。
影响势垒的因素: (a) A的影响：当κ、ψ0不变时，A↑，势垒↓ (b)ψ0的影响：ψ0↑，势垒↑ (c)κ的影响：κ↓，势垒↑
相距(H)较远时：离子氛未重合，引力起作用
H↓ 势能到达第二最小值：可逆聚沉——能形成缔合 体，但由于质点相距较远，能量降低很少，很容 易拆散。
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8.1.3 总的势能曲线
系统的总势能为斥力势能和引力势能的加和。
U UA UR
以总势能对距离作图， 即得总势能曲线
Umax为势垒
当粒子的动能大于势垒时方能聚沉
势垒的高低决定了胶体的稳定性
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当颗粒动能较小时，不能越过能垒而相互 靠近；只有当动能很高时，方能越过能垒而聚 沉。这就很好地说明了溶胶是一种亚稳的系统。
分散介质与分散相性质越接近，哈梅克常数越小， 引力势能越小，体系越稳定。
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8.1.2 双电层的排斥能
斥力势能是由于胶团间的排斥力引起的。
两胶团靠近使双电层部分重叠时，由于重叠部分 反离子浓度比未重叠区浓度大，反离子将向低浓度的 未重叠区扩散, 由此产生渗透性斥力；同时胶团之间 也产生静电斥力。
(a) 扩散层未重叠, 两胶团之 间不产生斥力
溶胶是高度分散的多相系统, 它拥有 巨大的比表面, 属于热力学不稳定系统。 但有些溶胶却能在相当长时间里稳定存在。
例如法拉弟制备的金溶胶静置数十年 才聚沉于管壁上. 憎液溶胶为什么能够相 对稳定地存在?
人们提出了多种理论进行解释, 如 DLVO理论, 空间稳定理论及空缺稳定理 论等。
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8.1 溶胶的稳定性和聚沉作用
在溶胶中分散相微粒间存在的吸引力本质上仍 具有范德华吸引力的性质，但这种吸引力的作用范 围要比一般分子的大得多，故称其为远程范德华力。
分子之间的范德华引力作用，属短程力，其势 能大小与分子间距离的六次方成反比。
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胶体质点可看作是大量分子的集合体。 胶粒之间的相互作用可看作是分子作用的加和。
若两个球形粒子体积相等， 则质点间的范德华吸引能：
习惯上，将第一极小处发生的聚结称为聚沉， 而将在第二极小处发生的叫做絮凝。
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8.1.4 电解质对胶体稳定性的影响
舒尔茨-哈代（Schulze-Hardy）经验规则：
• 起聚沉作用的主要是反离子，且聚沉能力随离子价 的增加而显著增加。
• 聚沉能力与反离子价数的6次方成反比，而与同电子 的价数无关，一、二、三价反离子的聚沉值的比例 大致符合：
M1 : M2 : M3 (1)6 : (1)6 : (1)6 1: 64 : 729
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DLVO 理论要点
(1) 在胶团之间，既存在着斥力势能，又存在着 引力势能
(2) 胶体系统的相对稳定或聚沉取决于斥力势能 和引力势能的相对大小
(3) 斥力势能、引力势能以及总势能都随粒子间 距离的变化而变化
(4) 加入电解质对引力势能影响不大，但对斥力 势能的影响却十分显著
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颗粒间的范德华引力
H↓ 离子氛重叠，斥力起 作用，总势能逐渐上 升为正值。至一定距 离 处 势 能 最 大 —— Umax 粒子不能进一步靠近， 或碰撞后又分开。
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斥力势能, 引力势能及总势能曲线
H↓ 克服势垒Umax ，势 能迅速下降，引力 占优势，胶粒间距 很近，永久聚沉。 （不可逆聚沉）
斥力势能, 引力势能及总势能曲线

e 2kT
ze 0
1
e 2kT 1
ψ0: 粒子表面电势；Z：溶液中离子的电荷数； e : 电子电量1.6×10-19库仑
ψ0为正值，随距离增大呈指数衰减。
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颗粒间的范德华引力使颗粒互相趋近 而聚结，不利于稳定。
颗粒间的静电斥力使颗粒互相远离， 有利于稳定。
当粒子间斥力势能在数值上大于引力势能， 而且足以阻止由于布朗运动使粒子相互碰撞而 粘结时，则胶体处于相对稳定状态；当引力势 能在数值上大于斥力势能，粒子将相互靠近而 发生聚沉。调整两者的相对大小，可以改变胶 体系统的稳定性。