第五章 膠體(大綱)

1、1第五章膠體1基本要求[TOP]1.1掌握溶膠的基本性質(zhì)；膠團(tuán)結(jié)構(gòu)及表示式；溶膠的穩(wěn)定性因素及聚沉作用。1.2熟悉膠體分散系的特點(diǎn)；高分子溶液的穩(wěn)定性與破壞條件；表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其在溶液中的狀態(tài)。1.3了解膠體分散系、分散度的概念、膠體的制備方法；高分子溶液與溶膠的區(qū)別、高分子溶液的形成特點(diǎn)；兩種類型的乳狀液、乳化作用。2重點(diǎn)難點(diǎn)[TOP]2.1重點(diǎn)溶膠的基本性質(zhì)；膠團(tuán)結(jié)構(gòu)；高分子溶液的性質(zhì)。2.2難點(diǎn)電動(dòng)電位。3講授學(xué)時(shí)[TOP

2、]建議4～5學(xué)時(shí)4內(nèi)容提要[TOP]第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)4.1第一第一節(jié)膠體分散系膠體分散系4.1.1膠體分散系的制備膠體分散系包括溶膠、高分子溶液和締合膠體三類。膠體的分散相的粒子的大小為1~100nm，可以是一些小分子、離子或原子的聚集體，也可以是單個(gè)的大分子。分散介質(zhì)可以是液體、氣體，或是固體。其共同特征是擴(kuò)散速度慢，能透過(guò)濾紙，不能透過(guò)半透膜。制備膠體常用的方法是分散法和凝聚法。4.1.2膠體分散系的表面特性膠體是高度分散的

3、分散系統(tǒng)。高度分散使得分散相表面積急劇增大。分散相在分散介質(zhì)中分散的程度稱為分散度，用比表面積So表示：So=SV，式中S是分散相物質(zhì)的總表面積，V是體積。比表面越大，分散度也越大。兩相界面分子與其相內(nèi)分子所處狀況不同，受相內(nèi)分子作用力不均勻而產(chǎn)生表面張力，表面張力是影響高度分散系穩(wěn)定性的重要因素。3當(dāng)膠核選擇吸附陽(yáng)離子時(shí)膠粒帶正電，選擇吸附陰離子時(shí)膠粒帶負(fù)電。膠核表面上吸附的離子與溶液中的帶相反電荷的離子構(gòu)成雙電層，從而產(chǎn)生電位。溶膠

4、是熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)，膠粒有聚集變大?而聚沉的趨勢(shì)。然而經(jīng)過(guò)純化的溶膠往往可存在很長(zhǎng)時(shí)間不聚沉，其主要原因是膠粒帶有相同電荷的相互作用，膠粒表面的溶劑化膜以及Brown運(yùn)動(dòng)。當(dāng)溶膠的穩(wěn)定因素受到破壞，即引起聚沉。其中最主要的是加入電解質(zhì)引起的聚沉。聚沉作用主要是電解質(zhì)中與膠粒帶相反電荷的離子，反離子的價(jià)數(shù)愈高聚沉能力愈強(qiáng)。電解質(zhì)聚沉能力的大小用臨界聚沉濃度表示。帶相反電荷的溶膠有相互聚沉能力。少量的高分子溶液加入溶膠中，可引起溶膠聚沉，這

5、種現(xiàn)象稱作敏化作用，而適量高分子溶液加入溶膠中，對(duì)溶膠有保護(hù)作用。4.2.3氣溶膠（略）4.3第三第三節(jié)高分子溶液高分子溶液[TOP]4.3.1高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其溶液的形成高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量很大，通常為104~106。在合適的介質(zhì)中高分子化合物能自動(dòng)分散形成均勻的溶液。高分子溶液因?yàn)槠浞稚⑾囝w粒的直徑達(dá)膠粒大小，某些性質(zhì)與溶膠類似，如擴(kuò)散速度慢，但是其本質(zhì)是真溶液。高分子溶液是穩(wěn)定單相系統(tǒng)，其穩(wěn)定性主要來(lái)自分散相高度的水

6、化作用，當(dāng)加入大量電解質(zhì)時(shí)，除中和高分子所帶電荷外，更重要的是電解質(zhì)離子發(fā)生強(qiáng)烈地水化作用，使原來(lái)高度水化的高分子去水化，使其失去穩(wěn)定性而沉淀析出。高分子對(duì)溶膠的保護(hù)作用和敏化作用是由高分子的鏈狀結(jié)構(gòu)所引起的。4.3.1聚電解質(zhì)溶液蛋白質(zhì)等高分子化合物在水溶液中往往以離子形式存在，稱為聚電解質(zhì)。聚電解質(zhì)的特征是，在每個(gè)分子鏈上有很多荷電基團(tuán)，電荷密度大，對(duì)極性溶劑的親和力強(qiáng)。蛋白質(zhì)溶液為例，蛋白質(zhì)是不同氨基酸以肽鍵連接，形成多肽鏈。多肽

7、鏈上可離解基團(tuán)的類型很多，既有質(zhì)子給體，又有質(zhì)子受體，數(shù)量也大。蛋白質(zhì)分子所帶電荷主要是由羧基給出質(zhì)子或由氨基接受質(zhì)子決定的。蛋白質(zhì)的電荷數(shù)量以及電荷分布受溶液pH影響。使蛋白質(zhì)所帶正電荷與負(fù)電荷數(shù)量相等時(shí)溶液的pH值稱為該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，以pI表示。若pHpI，蛋白質(zhì)帶負(fù)電；若pHpI，蛋白質(zhì)帶正電；若pH=pI，蛋白質(zhì)處于等電狀態(tài)。4.3.3高分子溶液穩(wěn)定性的破壞蛋白質(zhì)等高分子化合物在水溶液中往往以離子形式存在。在蛋白質(zhì)溶液中加入大