物理化学ⅡPHYSICALCHEMISTRY5市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx
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1、 物理化学物理化学()PHYSICAL CHEMISTRY(25)第1页12.6 胶体稳定与聚沉胶体稳定与聚沉 Stability and coagulation of sol 胶体因为含有巨大表面能,所以是热力学不稳定体系,但在一些条件下,也能稳定存在一段时间。胶体稳定是相正确、暂时和有条件,而不稳定则是绝正确。1.溶胶稳定性影响溶胶稳定性原因(1)溶胶动力稳定原因(2)胶粒带电稳定作用(3)溶剂化稳定作用第2页2.溶胶聚沉(1)电解质聚沉作用 在溶胶中加入少许电解质,能够使胶粒吸附离子增加,电势提升,增加溶胶稳定性,称为稳定剂。稳定剂。但当电解质浓度足够大,部分反粒子进入紧密层,而使电势降
2、低,扩散层变薄,胶粒之间静电斥力减小而造成聚沉,则称为聚沉聚沉剂剂。第3页 聚称值和聚沉率聚沉速率电解质浓度 c电势/mV c1 c 230 0聚沉值:聚沉值:使溶胶以显著速率聚沉所需电解质 最小浓度。聚沉率:聚沉率:聚沉值倒数。电解质聚沉值越小,聚沉率越大,则聚沉能力越强第4页不一样电解质聚沉值不一样电解质聚沉值(mmol/dm3)LiCl 58.4 NaCl 51 KCl 501/2 K2SO4 65 HCl 31 CaCl2 0.65 BaCl2 0.69 MgSO4 0.801/2Al3(SO4)3 0.096 AlCl3 0.093负溶胶负溶胶(As2S3)正溶胶正溶胶(Al2O3)
3、NaCl 43.5KCl 46KNO3 60K2SO4 0.30K2Cr2O7 0.63K2C2O4 0.69K3Fe(CN)6 0.08第5页 影响电解质聚沉能力原因:(a)主要取决于与胶粒所带电荷相反离子(反 离子)所带电荷数(即价数)。反离子 价数越高,聚沉能力越强。Schulze-Hardy rule 电解质聚沉值与胶粒异电性离子价数6次方成反比Cj(i):i 价电解质聚沉值第6页(b)价数相同反离子水合半径越小,聚沉 能力越强。比如,对一价阳离子,按聚沉能力排列:H+Cs+Rb+NH4+K+Na+Li+对一价阴离子:F-Cl-Br-NO3-I-(c)与胶粒电性相同离子,普通说来,价数
4、 越高,水合半径越小,聚沉能力越弱。第7页(2)溶胶相互聚沉作用 当两种带相反电荷溶胶所带电量相等时,相互混合也会发生聚沉。(3)高分子化合物作用 在溶胶中加入少许高分子化合物可使溶胶聚沉,称为敏化作用敏化作用(絮凝作用)。在溶胶中加入足够多高分子化合物,则会阻止溶胶聚沉,称为空间空间保护作用保护作用。第8页3.胶体聚沉理论-DLVO理论 (Deijaguin-Landau-Verwey-Ovenbeek)(1)质点间范德华吸引能胶粒之间相互作用可看作是分子作用加和H:两球表面之间最短距离r:胶粒半径A:Hamaker常数(与物质相关 10-1910-20 J)在介质中,若两个球形粒子体积相等
5、第9页(2)双电层排斥能对球形粒子n0:单位体积粒子数 :介电常数0:粒子表面电势 :离子氛半径倒数 r:粒子半径 H:离子之间最近距离第10页(3)总势能曲线VH势垒当粒子动能大于势垒时方能聚沉第11页势垒高低决定了胶体稳定性影响原因:(a)A影响:当、0不变时,A,势垒(b)0影响:0,势垒(c)影响:,势垒第12页(4)Schulze-Hardy 规则当势垒为0时,胶体由稳定转入聚沉VH第13页临界聚沉值(a)当表面电势较高时,0 1,cz-6 当表面电势较高时,0ze0/4kT c04/z2(b)聚沉值与分散介质介电常数三次方 成正比第14页12.7 胶体制备和净化胶体制备和净化1、分
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