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6.4 胶体性质和结构 一分散系统二电动现象和双电层结构三胶体的结构四溶胶的稳定性和聚沉现象五溶胶的光学及动力性质 在自然界和工在自然界和工农业生生产中常遇到一种或几种物中常遇到一种或几种物质分分散在另一种物散在另一种物质中的分散系中的分散系统(dispersed system),我我们将被分散的物将被分散的物质叫分散相叫分散相 (dispersed phase) 而另一种物而另一种物质叫分散介叫分散介质(dispersing medium)。分散体系分类按分散相粒子的大小按分散相粒子的大小分类分类 1.分子分散体系分子分散体系 分散相与分散介分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶,以分子或离子形式彼此混溶,没有界面,是没有界面,是均匀的均匀的单相相,分子半径大小在,分子半径大小在10-9 m以以下下 。通常把。通常把这种体系称种体系称为真溶液,如真溶液,如CuSO4溶液。溶液。2.胶体分散体系胶体分散体系 分散相粒子的半径在分散相粒子的半径在1 nm100 nm之之间的体系。目的体系。目测是均匀的,但是均匀的,但实际是多相不均匀体系。也有的将是多相不均匀体系。也有的将1 nm 1000 nm之之间的粒子的粒子归入胶体范畴。入胶体范畴。3.粗分散体系粗分散体系 当分散相粒子当分散相粒子大于大于1000 nm,目目测是混是混浊不均匀体系,不均匀体系,放置后会沉淀或分放置后会沉淀或分层,如黄河水。,如黄河水。分散体系分类按分散相和介质聚集状按分散相和介质聚集状态分类态分类1.液溶胶液溶胶: 将将液体作液体作为分散介分散介质所形成的溶胶。所形成的溶胶。A . 液液-固溶胶固溶胶:油漆油漆,AgI溶胶溶胶. B. 液液-液溶胶液溶胶:牛奶牛奶,石油石油,原油等乳状液。原油等乳状液。C. 液液-气溶胶气溶胶:泡沫泡沫 2. 固溶胶固溶胶: 将固体作将固体作为分散介分散介质所形成的所形成的溶胶。溶胶。A. 固固-固溶胶固溶胶; 有色玻璃有色玻璃,不完全互溶不完全互溶的合金的合金. B. 固固-液溶胶液溶胶; 珍珠珍珠,某些宝石某些宝石. C.固固-气溶胶气溶胶; 泡沫塑料泡沫塑料,沸石沸石.3.气溶胶气溶胶:将气体作将气体作为分散介分散介质所形成的溶胶。所形成的溶胶。A.气气-固溶胶固溶胶; 烟烟,含含尘的空气的空气 . B.气气-液溶胶液溶胶;雾,云云.分散体系分类-按胶体溶液的稳定性分类按胶体溶液的稳定性分类 1. 憎液溶胶憎液溶胶:半径在半径在1 nm100 nm之之间的的难溶物固体粒子分散在液溶物固体粒子分散在液体介体介质中,有很大的相界面,易聚沉,中,有很大的相界面,易聚沉,是是热力学上的力学上的不不稳定系定系统。一旦将介一旦将介质蒸蒸发掉,再加入介掉,再加入介质就无法就无法再形成溶胶,是再形成溶胶,是 一个一个不可逆系不可逆系统,如,如氢氧化氧化铁溶胶、溶胶、碘化碘化银溶胶等。溶胶等。这是胶体分散系是胶体分散系统中主要研究的内容中主要研究的内容.2.亲液溶胶:液溶胶:半径落在胶体粒子范半径落在胶体粒子范围内的大分子溶解在合适的溶内的大分子溶解在合适的溶剂中,一旦将溶中,一旦将溶剂蒸蒸发,大分子化合物凝聚,再加,大分子化合物凝聚,再加入溶入溶剂,又可形成溶胶,又可形成溶胶,亲液溶胶是液溶胶是热力学上力学上稳定、定、可逆的系可逆的系统。胶粒带电的原因(1)胶粒在形成)胶粒在形成过程中,胶核程中,胶核优先吸附某种离子,先吸附某种离子,使胶粒使胶粒带电。 (2) 离子型固体离子型固体电解解质形成溶胶形成溶胶时,由于正、,由于正、负离子溶解量不同,使胶粒离子溶解量不同,使胶粒带电。 例如:将例如:将AgIAgI制备溶胶时,由于制备溶胶时,由于AgAg+ +较小,活动能力强,比较小,活动能力强,比I I- -容易脱离晶格而进入溶液,使胶粒带负电。容易脱离晶格而进入溶液,使胶粒带负电。 例如:在例如:在AgIAgI溶胶的制备过程中,如果溶胶的制备过程中,如果AgNOAgNO3 3过量,则胶核过量,则胶核优先吸附优先吸附AgAg+ +离子,使胶粒带正电;如果离子,使胶粒带正电;如果KIKI过量,胶粒带负电。过量,胶粒带负电。 (3) 可可电离的大分子溶胶,由于大分子本身离的大分子溶胶,由于大分子本身发生生电离,而使胶粒离,而使胶粒带电。 例如蛋白质分子,有许多羧基和胺基,在例如蛋白质分子,有许多羧基和胺基,在pH较高的溶液较高的溶液中,离解生成中,离解生成PCOO-离子而负带电;在离子而负带电;在pH较低的溶液中,较低的溶液中,生成生成P-NH3+离子而带正电。离子而带正电。电动现象 胶粒在重力胶粒在重力场作用下作用下发生沉降,而生沉降,而产生生沉降沉降电势;带电的介的介质发生流生流动,则产生生流流动电势。这是是因因动而而产生生电。 由于胶粒由于胶粒带电,而溶胶是,而溶胶是电中性的,中性的,则介介质带与胶与胶粒相反的粒相反的电荷。在外荷。在外电场作用下,胶粒和介作用下,胶粒和介质分分别向向带相反相反电荷的荷的电极移极移动,就,就产生了生了电泳泳和和电渗渗的的电动现象,象,这是是因因电而运而运动。电泳(electrophoresis) 带电胶粒胶粒或大分子在外加或大分子在外加电场的作用下向的作用下向带相反相反电荷荷的的电极作极作定向移定向移动的的现象称象称为电泳泳。 影响影响电泳的因素有:泳的因素有:带电粒子的大小、形状;粒子表粒子的大小、形状;粒子表面面电荷的数目;介荷的数目;介质中中电解解质的种的种类、离子、离子强度,度,pH值和粘度;和粘度;电泳的温度和外加泳的温度和外加电压等。等。 从从电泳泳现象可以象可以获得胶粒或大分子的得胶粒或大分子的结构、大小和形构、大小和形状等有关信息。状等有关信息。 在外加在外加电场作用下作用下带电的介的介质通通过多孔膜或半径多孔膜或半径为110 nm的毛的毛细管作定向移管作定向移动,这种种现象称象称为电渗渗.。 外加电解质对电渗速度影外加电解质对电渗速度影响显著,随着电解质浓度的增响显著,随着电解质浓度的增加,电渗速度降低,甚至会改加,电渗速度降低,甚至会改变电渗的方向。变电渗的方向。 电渗方法有渗方法有许多多实际应用,如溶胶用,如溶胶净化、海水淡化、海水淡化、泥炭和染料的干燥等。化、泥炭和染料的干燥等。电渗(electro-osmosis) 如果多孔膜吸附阴离子,如果多孔膜吸附阴离子,则介质带正电,通电时向阴极则介质带正电,通电时向阴极移动;反之多孔膜吸附阳离子,移动;反之多孔膜吸附阳离子,带负电的介质向阳极移动。带负电的介质向阳极移动。 含有离子的液体在加含有离子的液体在加压或重力等外力的作用下,或重力等外力的作用下,流流经多孔膜或毛多孔膜或毛细管管时会会产生生电势差。差。这种因流种因流动而而产生的生的电势称称为流流动电势流动电势、沉降电势 管壁吸附某种离子,使固体表面带电,电荷从固体到液体管壁吸附某种离子,使固体表面带电,电荷从固体到液体有个分布梯度。当外力迫使扩散层移动时,流动层与固体表面有个分布梯度。当外力迫使扩散层移动时,流动层与固体表面之间会产生电势差,流速很快时有时会产生电火花。之间会产生电势差,流速很快时有时会产生电火花。 用泵输送原油或易燃化工原料时,要使管道接地或加入油用泵输送原油或易燃化工原料时,要使管道接地或加入油溶性电解质,增加介质电导,防止流动电势可能引发的事故。溶性电解质,增加介质电导,防止流动电势可能引发的事故。 在重力在重力场的作用下,的作用下,带电的分散相的分散相粒子粒子,在分散介,在分散介质中中迅速沉降迅速沉降时,使底,使底层与表面与表面层的粒子的粒子浓度度悬殊,殊,从而从而产生生电势差,差,这就是就是沉降沉降电势。 贮油罐中的油内常会有水滴,水滴的沉降会形成很高的电势贮油罐中的油内常会有水滴,水滴的沉降会形成很高的电势差,有时会引发事故。油中差,有时会引发事故。油中加入有机电解质加入有机电解质,降低沉降电势。,降低沉降电势。 当固体与液体接触当固体与液体接触时,可以是固体从溶液中,可以是固体从溶液中选择性性吸附某种离子,也可以是固体分子本身吸附某种离子,也可以是固体分子本身发生生电离作用离作用而使离子而使离子进入溶液,入溶液,在界面上形成了双在界面上形成了双电层的的结构。构。胶粒的双电层结构由于正、负离子静电吸引和热由于正、负离子静电吸引和热运动两种效应的结果,溶液中运动两种效应的结果,溶液中的反离子只有一部分紧密地排的反离子只有一部分紧密地排在固体表面附近,相距约一、在固体表面附近,相距约一、二个离子厚度称为二个离子厚度称为紧密层紧密层;另;另一部分离子按一定的浓度梯度一部分离子按一定的浓度梯度扩散到本体溶液中,离子的分扩散到本体溶液中,离子的分布可用玻兹曼公式表示,称为布可用玻兹曼公式表示,称为扩散层扩散层。双电层由紧密层和扩。双电层由紧密层和扩散层构成。散层构成。滑动面滑动面为为AB面。面。电动电势(electrokinetic potential) 电势总是比是比热力学力学电势0低,外加低,外加电解解质会使会使 电势变小甚至改小甚至改变符号。只有在符号。只有在质点移点移动时才才显示出示出 电势,所以又称,所以又称电动电势。 带电的固体或胶粒在移的固体或胶粒在移动时,移移动的滑的滑动面与液面与液体本体之体本体之间的的电位差称位差称为电动电势,亦称亦称为 电势。测定了定了电泳速率泳速率 u 可以用下式求出可以用下式求出电势: 式式中中的的数数值对球球状状胶胶粒粒取取6、对棒棒状状胶胶粒粒取取4。u为电泳泳速速率率,E 是是电场强度度;,r分分别是是分分散散介介质的的粘粘度度和相和相对电容率,容率,0为真空真空电容率。容率。例 电泳实验测得电泳实验测得SbSb3 3S S3 3溶胶在电压溶胶在电压210V210V下通电下通电3636分分1212秒,秒,使溶胶界面向阳极移动使溶胶界面向阳极移动3.20cm3.20cm。已知两极相距。已知两极相距38.5cm,38.5cm,该溶胶分散介质的粘度该溶胶分散介质的粘度 Pa s ,Pa s ,相对电容相对电容率率 r r=81.1=81.1,真空电容率,真空电容率 0 0=8.8510=8.8510-12-12 F m F m-1-1。试计算。试计算SbSb3 3S S3 3溶胶的溶胶的 电势。电势。解:解: 取取4 4,代入得:,代入得: 由于溶胶界面向阳极移动,故胶粒带负电,因而由于溶胶界面向阳极移动,故胶粒带负电,因而 胶粒的结构 胶粒的胶粒的结构比构比较复复杂,先有一定量的,先有一定量的难溶物分子聚溶物分子聚结形成胶粒的中心,称形成胶粒的中心,称为胶核胶核;然后胶核;然后胶核选择性的吸性的吸附附稳定定剂中的一种离子,形成中的一种离子,形成紧密吸附密吸附层;由于正、;由于正、负电荷相吸,在荷相吸,在紧密密层外形成反号离子的包外形成反号离子的包围圈,从圈,从而形成了而形成了带与与紧密密层相同相同电荷的荷的胶粒;胶粒;胶粒与胶粒与扩散散层中的反号离子,形成一个中的反号离子,形成一个电中性的中性的胶胶团胶核吸附离子是有胶核吸附离子是有选择性的,首先吸附与胶核中相性的,首先吸附与胶核中相同的某种离子,用同离子效同的某种离子,用同离子效应使胶核不易溶解。若无使胶核不易溶解。若无相同离子,相同离子,则首先吸附水化能力首先吸附水化能力较弱的弱的负离子,所以离子,所以自然界中的胶粒大多自然界中的胶粒大多带负电,如泥,如泥浆水、豆水、豆浆等都是等都是负溶胶。溶胶。 胶粒的结构例例1:AgNO3 + KIKNO3 + AgI 过量的量的 KI 作作稳定定剂。 结构式构式 : (AgI)m n I (n-x)K+x xK+ |_| |_|例例2:AgNO3 + KIKNO3 + AgI 过量的量的 AgNO3 作作稳定定剂 (AgI)m n Ag+ (n-x)NO3x+ x NO3胶粒的形状聚苯乙烯胶乳 (球形) V2O5 溶胶 (带状) Fe(OH)3 溶胶 (丝状) 胶粒的形状胶粒的形状对胶体性胶体性质有重要影响。有重要影响。质点点为球形球形的,流的,流动性性较好;若好;若为带状的,状的,则流流动性性较差,易差,易产生触生触变现象。象。 溶胶的稳定性 由于胶团由于胶团双电层结构的存在,双电层结构的存在,胶粒都带有相同的胶粒都带有相同的电荷,相互排斥,电荷,相互排斥,故不易聚结。这是故不易聚结。这是使溶胶稳定存在的使溶胶稳定存在的最重要原因。最重要原因。 胶粒的胶粒的 Brown 运运动使溶胶不致因重力而沉降,使溶胶不致因重力而沉降,即所即所谓的的动力力稳定性。定性。 在胶在胶团的双的双电层中的反离子都是水化的,水化中的反离子都是水化的,水化膜阻止了胶粒互相碰撞而使胶粒合并膜阻止了胶粒互相碰撞而使胶粒合并变大。大。 影响溶胶聚沉的一些因素 (1) (1) 外加电解质的作用外加电解质的作用: : 这影响最大,主要影响胶粒的这影响最大,主要影响胶粒的带电情况,使带电情况,使 电势下降,促使胶粒聚结。电势下降,促使胶粒聚结。 (2)(2)溶胶的相互作用:将正溶胶和负溶胶互相混合,也溶胶的相互作用:将正溶胶和负溶胶互相混合,也能发生相互聚沉作用。能发生相互聚沉作用。 (3)(3)大分子溶液的保护作用大分子溶液的保护作用: : 由于大分子化合物吸附由于大分子化合物吸附( (明胶、蛋白质等明胶、蛋白质等) )在胶粒的表面上,提高了胶粒对水的在胶粒的表面上,提高了胶粒对水的亲和力亲和力. .(加入大分子溶液太少时,会促使溶胶的聚沉,加入大分子溶液太少时,会促使溶胶的聚沉,称为敏化作用)称为敏化作用) (4)(4)溶胶浓度的影响溶胶浓度的影响: : 浓度增加,粒子碰撞机会增多。浓度增加,粒子碰撞机会增多。 (5)(5)温度的影响温度的影响: : 温度升高,粒子碰撞机会增多,碰撞温度升高,粒子碰撞机会增多,碰撞强度增加。强度增加。聚沉值与聚沉能力聚沉聚沉值:使一定量的溶胶在一定:使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉内完全聚沉所需所需电解解质的最小的最小浓度。度。对同一溶胶,外加同一溶胶,外加电解解质的离子价数越低,其聚沉的离子价数越低,其聚沉值越大。越大。聚沉能力聚沉能力:是聚沉是聚沉值的倒数。聚沉的倒数。聚沉值越大的越大的电解解质,聚沉能力越小;反之,聚沉能力越聚沉能力越小;反之,聚沉能力越强。表:表: 不同不同电解解质的聚沉的聚沉值(mmol. dm-3)AgI(负溶胶)溶胶) Al2O3(正溶胶)(正溶胶) NaNO3 140 NaCl 43.5 Ca(NO3)2 2.40 K2SO4 0.30 Al(NO3)3 0.067 K3Fe(CN)6 0.08外加电解质对溶胶聚沉作用的影响(1) 聚沉能力主要决定于胶粒聚沉能力主要决定于胶粒带相反相反电荷的离子的荷的离子的价数。聚沉价数。聚沉值与异与异电性离子价数的六次方成反比,性离子价数的六次方成反比,这就是就是Schulze-Hardy规则。 例如,例如,对于于给定的溶胶,异定的溶胶,异电性离子分性离子分别为一、一、二、三价,二、三价,则聚沉聚沉值的比例的比例为: 100 1.6 0.14(2) 与胶粒与胶粒带相反相反电荷的离子就是价数相同,其荷的离子就是价数相同,其聚沉能力也有差异。聚沉能力也有差异。感胶离子序(感胶离子序(lyotropic series)。 对胶粒胶粒带负电的溶胶,一价阳离子硝酸的溶胶,一价阳离子硝酸盐的聚沉能的聚沉能力次序力次序为:H+ Cs+ Rb+ NH4+ K+ Na+ Li+ 对带正正电的胶粒,一价阴离子的的胶粒,一价阴离子的钾盐的聚沉能力次的聚沉能力次序序为: F- Cl- Br- NO3- I- (3) 有机化合物的离子都有非常有机化合物的离子都有非常强的聚沉能力,特的聚沉能力,特别是一些称是一些称为大分子絮凝大分子絮凝剂的表面活性物的表面活性物质(如脂肪(如脂肪酸酸盐)和聚)和聚酰胺胺类化合物的离子化合物的离子对于破坏溶胶非常有于破坏溶胶非常有效,效,这已已经应用在工用在工业上以及土壤改良等方面。上以及土壤改良等方面。(4)当与胶体)当与胶体带相反相反电荷的离子相同荷的离子相同时,则另一同另一同性离子的价数也会影响聚沉性离子的价数也会影响聚沉值,价数愈高,聚沉能力,价数愈高,聚沉能力愈低。愈低。这可能与可能与这些同性离子的吸附作用有关。些同性离子的吸附作用有关。外加电解质对溶胶聚沉作用的影响 例如,例如,对亚铁氰化化铜溶胶的聚沉溶胶的聚沉值: KBr 为 27.5 。 而而 K4Fe(CN)6 为 260.0 。 Tyndall效应 1869年年Tyndall发现,若令一束会聚光通,若令一束会聚光通过溶胶,从溶胶,从与光束垂直的方向可以看到一个与光束垂直的方向可以看到一个发光的光的圆锥体,体,这就是就是Tyndall效效应。其他分散体系也会。其他分散体系也会产生一点散射光,但生一点散射光,但远不如溶胶不如溶胶显著。著。 溶胶的光学性质 散射光的强度与入射光波长的四次方成反比,因此,散射光的强度与入射光波长的四次方成反比,因此,当白光照射溶胶时,从垂直于入射光方向看,散射光呈当白光照射溶胶时,从垂直于入射光方向看,散射光呈蓝紫色;而透过光呈橙红色。蓝紫色;而透过光呈橙红色。散射光强度与粒子的体积平方成正比,只有溶胶才有散射光强度与粒子的体积平方成正比,只有溶胶才有明显的散射光产生明显的散射光产生( (丁达尔效应丁达尔效应) )。散射光的强度散射光的强度( (浊度浊度) )和粒子浓度成正比。和粒子浓度成正比。当分散相与分散介质折射率相差越大时,散射光越强。当分散相与分散介质折射率相差越大时,散射光越强。Rayleigh公式公式超显微镜的特点 普通普通显微微镜分辨率不高,只能分辨出半径在分辨率不高,只能分辨出半径在200 nm以上的粒子,所以看不到胶体粒子。以上的粒子,所以看不到胶体粒子。 超超显微微镜分辨率高,可以研究半径分辨率高,可以研究半径为5150 nm的粒子。但是,的粒子。但是, 超超显微微镜观察的不是胶粒本身,而是察的不是胶粒本身,而是观察胶粒察胶粒发出的散射光。是目前研究憎液溶胶非常有出的散射光。是目前研究憎液溶胶非常有用的手段之一。用的手段之一。 目目镜在黑在黑暗的背景上暗的背景上看到的是看到的是胶胶粒粒发出的的出的的散射光散射光。溶胶的动力性质 -Brown运动 分散介质的分子由于热运动不断地从各个方面同分散介质的分子由于热运动不断地从各个方面同时冲击胶粒,由于胶粒很小,在某一瞬间,它所受冲击时冲击胶粒,由于胶粒很小,在某一瞬间,它所受冲击力不会相互抵消,因而使它在不同时刻以不同速度、不力不会相互抵消,因而使它在不同时刻以不同速度、不同方向作不规则的运动,同方向作不规则的运动,BrownBrown运动是系统中分子固有运动是系统中分子固有热运动的体现。热运动的体现。当半径大于当半径大于5 m,Brown运运动消失消失。溶胶的动力性质-扩散 由于溶胶有由于溶胶有BrownBrown运动,因此与真溶液一样,在有运动,因此与真溶液一样,在有浓差的情况下,会发生由高浓度处向低浓度处的扩散浓差的情况下,会发生由高浓度处向低浓度处的扩散: : 其中其中L是是Avogadro常数,常数,R是气体常数。从是气体常数。从测量量结果果可知可知,溶胶的溶胶的扩散系数的数量散系数的数量级约为10-11m2 s-1,而真溶而真溶液液约为10-9m2 s-1,两者相差,两者相差约百倍。百倍。 但因溶胶粒子比普通分子大得多,但因溶胶粒子比普通分子大得多,热运运动也弱得多,也弱得多,因此因此扩散慢得多。散慢得多。Einstein曾曾导出了如下关系式:出了如下关系式:(Fick第一定律第一定律)沉降(sedimentation)与沉降平衡 如果溶胶粒子的密度比分散介质的密度大,那么在如果溶胶粒子的密度比分散介质的密度大,那么在重力场作用下粒子就有向下沉降的趋势,而扩散将促使重力场作用下粒子就有向下沉降的趋势,而扩散将促使浓度趋于均一。当这两种效果相反的作用相等时,粒子浓度趋于均一。当这两种效果相反的作用相等时,粒子随高度的分布形成稳定的浓度梯度,达到平衡状态,这随高度的分布形成稳定的浓度梯度,达到平衡状态,这种状态称为沉降平衡。粒子体积大小均一的溶胶达到沉种状态称为沉降平衡。粒子体积大小均一的溶胶达到沉降平衡时,其浓度随高度分布的规律符合下列关系:降平衡时,其浓度随高度分布的规律符合下列关系: 其中其中 和和 分别是高度为分别是高度为 和和 处粒子的浓度,处粒子的浓度, 和和 分别是分散相和分散介质的密度,分别是分散相和分散介质的密度, 是单个粒子是单个粒子的体积,的体积, 是重力加速度。由该式可看出,粒子的体积是重力加速度。由该式可看出,粒子的体积越大,分散相与分散介质的密度差越大,达到沉降平衡越大,分散相与分散介质的密度差越大,达到沉降平衡时粒子的浓度梯度也越大时粒子的浓度梯度也越大。溶胶的制备与净化溶胶的制溶胶的制备(1 1)分散法分散法11.研磨法研磨法2.胶溶法胶溶法3.超声波分散法超声波分散法4.电弧法弧法(2)凝聚法凝聚法1.化学凝聚法化学凝聚法2.物理凝聚法物理凝聚法溶胶的溶胶的净化化(1 1)渗析法渗析法(2 2)超超过滤法法溶胶的制备-胶溶法胶溶法胶溶法又称又称解胶法解胶法,仅仅是将新是将新鲜的凝聚胶粒重的凝聚胶粒重新分散在介新分散在介质中形成溶胶,并加入适当的中形成溶胶,并加入适当的稳定定剂。这种种稳定定剂又称又称胶溶胶溶剂。根据胶核所能吸附的离。根据胶核所能吸附的离子而子而选用合适的用合适的电解解质作胶溶作胶溶剂。这种方法一般用在化学凝聚法制溶胶种方法一般用在化学凝聚法制溶胶时,为了将了将多余的多余的电解解质离子去掉,先将胶粒离子去掉,先将胶粒过滤,洗,洗涤,然后,然后尽快分散在含有胶溶尽快分散在含有胶溶剂的介的介质中,形成溶胶。中,形成溶胶。 AgCl (新新鲜沉淀)沉淀) AgCl(溶胶)溶胶) Fe(OH)3(新(新鲜沉淀)沉淀) Fe(OH)3 (溶胶)溶胶)溶胶的制备-超声分散法 这种方法目前只用来制种方法目前只用来制备乳状液。乳状液。 如如图所示,将分散相所示,将分散相和分散介和分散介质两种不混溶两种不混溶的液体放在的液体放在样品管品管4中。中。样品管固定在品管固定在变压器油器油浴中。浴中。 在两个在两个电极上通入高极上通入高频电流,使流,使电极中极中间的的石英片石英片发生机械振生机械振荡,使管中的两个液相均匀使管中的两个液相均匀地混合成乳状液。地混合成乳状液。 溶胶的制备-电弧法 电弧法主要用于制弧法主要用于制备金、金、银、铂等金属等金属溶胶。制溶胶。制备过程包括程包括先分散后凝聚两个先分散后凝聚两个过程。将金属做成两个程。将金属做成两个电极,浸在水中,盛极,浸在水中,盛水的水的盘子放在冷浴中。子放在冷浴中。在水中加入少量在水中加入少量NaOH 作作为稳定定剂 制制备时在两在两电极上施加极上施加 100V 左右的直流左右的直流电,调节电极极之之间的距离,使之的距离,使之发生生电火花,火花,这时表面金属蒸表面金属蒸发,是,是分散分散过程,程,接着金属蒸气立即被水冷却而凝聚接着金属蒸气立即被水冷却而凝聚为胶粒。胶粒。 简单渗析渗析 将需要将需要净化的溶胶放在羊皮化的溶胶放在羊皮纸或或动物膀胱等半透膜制成物膀胱等半透膜制成的容器内,膜外放的容器内,膜外放纯溶溶剂. 利用利用浓差因素,多差因素,多余的余的电解解质离子不断向离子不断向膜外渗透,膜外渗透,经常更常更换溶溶剂,就可以,就可以净化半透膜化半透膜容器内的溶胶。容器内的溶胶。溶胶的净化-渗析法 将装有溶胶的半透膜容器旋将装有溶胶的半透膜容器旋转,可以加快渗析速度。,可以加快渗析速度。为了加快渗析速度,在装有溶胶的半透膜两了加快渗析速度,在装有溶胶的半透膜两侧外加一外加一个个电场,使多余的,使多余的电解解质离子向相离子向相应的的电极作定向移极作定向移动。溶。溶剂水不断自水不断自动更更换,这样可以提高可以提高净化速度。化速度。这种方法称种方法称为电渗析法。渗析法。溶胶的净化-电渗析
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