《hx胶体分散系统》.pptx

2022/5/13
物理化学核心教程电子课件
第十章
胶体分散系统
配有心形聚光器的显微镜
显微镜物镜
胶体
的制备
1. 分散法
用机械设备、电能、热能等将粗分散难溶物粒子粉碎，将固体磨细。
这种方法适用于脆而易碎的物质，对于柔韧性的物质必须先硬化后再粉碎。例如，将废轮胎粉碎，先用液氮处理，硬化后再研磨。
胶体磨的形式很多，其分散能力因构造和转速的不同而不同。
（1） 胶体磨
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憎液溶胶的制备
盘式胶体磨
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憎液溶胶的制备
转速约每分钟1万∼2万转。
A为空心转轴，与C盘相连，向一个方向旋转，B盘向另一方向旋转。
分散相、分散介质和稳定剂从空心轴A处加入，从C盘与B盘的狭缝中飞出，用两盘之间的应切力将固体粉碎。
可得1000 nm左右的粒子。
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憎液溶胶的制备
（2） 喷射磨
在装有两个高压喷嘴的粉碎室中，一个喷高压空气，一个喷物料，两束超音速物流以一定角度相交，形成涡流，将粒子粉碎。
（3） 电弧法
电弧法主要用于制备金、银、铂等金属溶胶。
制备过程包括先分散后凝聚两个过程。
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憎液溶胶的制备
（3）电弧法
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憎液溶胶的制备
将金属做成两个电极，浸在水中，盛水的盘子放在冰浴中。
制备时在两电极上施加 100V 左右的直流电，调节电极之间的距离，使之发生电火花。
在水中加入少量NaOH 作为稳定剂。
这时表面金属蒸发，是分散过程
接着金属蒸气立即被水冷却而凝聚为胶粒。
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憎液溶胶的制备
2. 凝聚法
通过各种化学反应，使生成物呈过饱和状态，
（1） 化学凝聚法
通过各种化学反应或物理方法，使分子或离子凝聚成一定粒度的胶粒
使初生成的难溶物微粒结合成胶粒，在少量稳定剂存在下形成溶胶。
这种稳定剂一般是某一过量的反应物
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憎液溶胶的制备
例如，硫化砷溶胶的制备
又如，用水解反应制氢氧化铁溶胶
As2O3 + 3H2O = 2H3AsO3
2H3AsO3(稀)+ 3H2S = As2S3(溶胶)+6H2O
稳定剂是略过量的硫化氢反应物
FeCl3 (稀)+3H2O (热) = Fe(OH)3 (溶胶)+3HCl
稳定剂是反应过程中产生的FeO+ 离子
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憎液溶胶的制备
（2） 物理凝聚法
蒸汽凝聚法
例1. 将汞蒸汽通入冷水中，可获得汞的水溶胶,
少量汞的氧化物可作为稳定剂
例2. 碱金属苯溶胶的制备
在一个特殊设备中,将碱金属与苯同时蒸发,使蒸汽混合凝聚,然后熔化，可获得碱金属的苯溶胶。
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憎液溶胶的制备
蒸汽凝聚法
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憎液溶胶的制备
更换溶剂法
利用物质在不同溶剂中溶解度的显著差别来制备溶胶，而且两种溶剂要能完全互溶。
例1. 松香易溶于乙醇而难溶于水，将松香的乙醇溶液滴入水中可制备松香的水溶胶 。
例2. 将硫的丙酮溶液滴入90℃左右的热水中，丙酮蒸发后，可得硫的水溶胶。
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胶团的结构
胶团的结构比较复杂，先有一定量的难溶物分子聚结形成胶粒的中心，称为胶核；
然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子，形成紧密吸附层；
胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。
由于正、负电荷相吸，在紧密层外形成反号离子的包围圈，从而形成了带与紧密层相同电荷的胶粒；
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胶团的结构
现以制备碘化银溶胶为例
AgNO3 + KI = KNO3 + AgI (溶胶)
过量的 KI 作稳定剂
胶团的结构表达式 ：
胶核
胶粒(带负电)
胶团(电中性)
[(AgI)m
胶核
胶粒
胶团
胶团的图示式：
n I – (n-x)K+]x–
xK+
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胶团的结构
[(AgI)m n Ag+ (n-x)NO3–]x+ x NO3–
胶核
胶粒
胶团
胶团的图示式：
胶核
胶粒(带正电)
胶团(电中性)
胶团的结构表达式：
过量的 AgNO3 作稳定剂
AgN