胶体分散系统和大分子溶液.ppt

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1、第十四章,核心知识点：胶体性质与结构 大分子溶液,第十四章 胶体分散系统和大分子溶液,第十四章 胶体分散系统和大分子溶液,考核目标：胶体性质与结构（理解）分散系统；胶体性质；胶体结构；溶胶的稳定性与聚沉现象。大分子溶液（理解）大分子溶液的性质；平均分子质量；大分子溶液的粘度；大分子溶液的渗透压与Donnan平衡；盐析和凝胶。,第十四章 胶体分散系统和大分子溶液,14.1 胶体分散系统概述14.2 溶胶的性质14.3 溶胶的稳定性和聚沉作用14.4 大分子概述14.5 Donnan平衡14.6 凝胶14.7 纳米技术与应用简介,14.1 胶体分散系统概述,14.1.1 分散系统的分类14.1.2

2、 憎液溶胶的制备和净化14.1.3 胶团的结构,14.1 胶体分散系统概述,14.1.1 分散系统分类,一种或几种物质分散（分散相）在另一种物质（分散介质）中形成的系统为分散系统。,dispersed phase,dispersing medium,14.1 胶体分散系统概述,14.1.1 分散系统分类,按分散相粒子的大小分类的分散系统,14.1 胶体分散系统概述,14.1.1 分散系统分类,按胶体分散系统的性质分类,14.1 胶体分散系统概述,14.1.1 分散系统分类,按分散介质的聚集状态分类,14.1 胶体分散系统概述,14.1.2 憎液溶胶的制备和净化,溶胶的制备,溶胶的净化,问题：将

3、AgNO3滴加到KI溶液中或将KI滴加到AgNO3溶液中制备AgI溶胶，其胶团结构分别是怎样的？,14.1 胶体分散系统概述,14.1.3 胶团的结构,(AgI)m nI(n-x)K+x xK+,KI过量,AgNO3过量,14.1 胶体分散系统概述,14.1.3 胶团的结构,FeCl3+3H2O（热）=Fe(OH)3（溶胶）+3HCl,14.2 溶胶的性质,14.2.1 动力性质14.2.2 光学性质14.2.3 电学性质,粒子越小，Brown运动越激烈，其激烈程度不随时间而改变，但随温度升高而加剧。,14.2 溶胶的性质,14.2.1 动力性质,布朗运动(Brownian motion),胶

4、粒,介质分子,14.2 溶胶的性质,14.2.1 动力性质,扩散和渗透压(diffusion and osmotic pressure),14.2 溶胶的性质,14.2.1 动力性质,沉降平衡(sedimentation equilibrium),14.2 溶胶的性质,14.2.1 动力性质,沉降平衡(sedimentation equilibrium),14.2 溶胶的性质,14.2.2 光学性质,Tyndall效应,Rayleigh 散射定律,14.2 溶胶的性质,14.2.3 电学性质,电泳(electrophoresis),影响因素：带电粒子的大小、形状、表面电荷数；介质中电解质的种类

5、、离子强度、pH值和粘度；温度和外加电压等。,获取信息：带电粒子的结构、大小和形状等。,14.2 溶胶的性质,14.2.3 电学性质,区带电泳,14.2 溶胶的性质,14.2.3 电学性质,电渗(electro-osmosis),溶胶净化,海水淡化,泥炭染料干燥,14.2 溶胶的性质,14.2.3 电学性质,流动电势(streaming potential),沉降电势(sedimentation potential),14.2 溶胶的性质,14.2.3 电学性质,双电层和电势(electric double layer and zeta potential),14.3 溶胶的稳定性和聚沉作用,

6、14.3.1 溶胶的稳定性14.3.2 电解质对溶胶稳定性的影响14.3.3 影响溶胶稳定性的其它因素,14.3 溶胶的稳定性和聚沉作用,14.3.1 溶胶的稳定性,动 力稳定性,Brown运动,抗聚结稳定性,双电层结构,DLVO理论,14.3 溶胶的稳定性和聚沉作用,14.3.2 电解质对溶胶稳定性的影响,聚沉值：使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉所需外加电解质的最小浓度。,聚沉能力：对于同一溶胶，电解质的聚沉值越小，其聚沉能力越强。,感胶离子序H+Cs+Rb+NH4+K+Na+Li+F-Cl-Br-NO3-I-,Schulze-Hardy规则 聚沉值,金值：为了保护10cm3质量分数为 0

7、.006%的金溶胶，在加入1cm3 10%的NaCl溶液后，使之18h内不致凝结所需高分子物质的最小质量(mg)。,14.3 溶胶的稳定性和聚沉作用,14.3.3 影响溶胶稳定性的其它因素,温度、浓度、离心作用 带不同电荷胶粒的相互作用 有机化合物离子 高分子化合物,14.4 大分子概述,14.4.1 大分子的界定及类型14.4.2 大分子溶液的特点14.4.3 大分子物质的平均摩尔质量14.4.4 大分子溶液的粘度,14.4 大分子概说,14.4.1 大分子的界定及类型,14.4 大分子概说,14.4.2 大分子溶液的特点,14.4 大分子概说,14.4.3 大分子物质的平均摩尔质量,数均摩

8、尔质量,质均摩尔质量,Z均摩尔质量,粘均摩尔质量,端基分析法或渗透压法测定,光散射法测定,超离心法测定,粘度法测定,14.4 大分子概说,14.4.4 大分子溶液的粘度,相对粘度,增比粘度,比浓粘度,特性粘度,粘度法测定平均摩尔质量,14.5 Donnan平衡,14.5.1 不电离大分子的渗透压14.5.2 电离大分子的渗透压14.5.3 用渗透压法测电离大分子的摩尔质量,14.5 Donnan平衡,14.5.1 不电离大分子的渗透压,14.5 Donnan平衡,14.5.2 电离大分子的渗透压,膜电势影响渗透压测定,14.5 Donnan平衡,14.5.3 用渗透压法测电离大分子的摩尔质量,

9、14.5 Donnan平衡,14.5.3 用渗透压法测电离大分子的摩尔质量,14.6 凝胶,14.6.1 凝胶的分类14.6.2 凝胶的制备14.6.3 凝胶的性质,14.6 凝胶,14.6.1 凝胶的分类,柔性的线形高聚物分子所形成的凝胶,质点本身和凝聚骨架活动小具有刚性,橡胶明胶琼脂肌肉,硅胶V2O5干凝胶,含水量多琼脂、肉冻、豆腐脑(99%),含水量少硅 胶市售明胶(15%),颗粒间以弱的范德华力联结，外力作用下结构破坏而稀化，外力停止又恢复凝胶态,沼泽地泥炭可塑性黏土混凝土浆料,14.6 凝胶,14.6.2 凝胶的制备,14.6 凝胶,14.6.3 凝胶的性质,凝胶的溶涨,形成溶剂化层

10、,渗透作用,凝胶的脱液收缩作用(离浆作用),弹性凝胶可逆,刚性凝胶不可逆,凝胶中的扩散与化学反应,扩散：凝胶色谱法孔结构类似分子筛,形成Leisegang环具有周期性特征,14.7 纳米技术与应用简介,14.7.1 什么是纳米技术14.7.2 纳米材料的分类14.7.3 纳米材料的制备方法14.7.4 纳米材料的特性14.7.5 纳米材料的应用,14.7 纳米技术与应用简介,14.7.1 什么是纳米技术,纳米技术以许多现代先进科学技术为基础，是现代科学(量子力学、分子生物学等)与现代技术(微电子学技术、计算机技术、高分辨显微技术、核分析技术等)相互结合的产物。它代表人类今后科学技术发展的趋势，

11、也将成为现代高科技和新兴学科发展的基础。,纳米物理学纳米化学纳米材料学,纳米生物学纳米医学纳米药学,纳米电子学纳米机械学 纳米军事学,14.7 纳米技术与应用简介,14.7.2 纳米材料的分类,纳米粒子(三维)纳米膜(二维)纳米丝或纳米管(一维),纳米金属纳米氧(硫、碳、氮)化物纳米含氧酸盐纳米复合材料,半导体纳米材料(硅的氧化物、硫的氧化物、过渡金属氧化物等)光敏性纳米材料(TiO2、W2O5等)增强性纳米材料磁性纳米材料,14.7 纳米技术与应用简介,14.7.3 纳米材料的制备方法,14.7 纳米技术与应用简介,14.7.4 纳米材料的特性,小尺寸效应 表界面效应 量子尺寸效应 宏观量子隧道效应,14.7.5 纳米材料的应用,纳米催化剂与环境保护 纳米材料与健康 纳米储氢材料与绿色汽车,