物理化学第十二章.ppt

第十二章第十二章 胶体化学胶体化学Colloidal Chemistry8/18/20241物理化学第十二章分散系统分散系统分散系统分散系统 dispersion system：：一种或几种物质分散在另一种物质中所构成的系统一种或几种物质分散在另一种物质中所构成的系统分散相分散相 dispersed phase分散介质分散介质 dispersing medium不连续相不连续相连续相连续相分散相分散相粒径粒径/nm小分子溶液小分子溶液胶体分散系胶体分散系( (憎液溶胶憎液溶胶) )粗分散系粗分散系大分子溶液大分子溶液( (亲液溶胶亲液溶胶) )分子分子/原子原子/离子离子 < 1集合体集合体 > 100集合体集合体 1~100大分子大分子 1~100均相系统均相系统( (真溶液真溶液) )多相系统多相系统稳定性稳定性热力学热力学 动力学动力学稳定稳定稳定稳定稳定稳定稳定稳定不稳定不稳定不稳定不稳定 不稳定不稳定稳定稳定8/18/20242物理化学第十二章胶胶体体所所涉涉及及的的1~100nm的的超超细细微微粒粒，，介介于于宏宏观观和和微微观观之之间间，，属属于于介观介观(mesoscopic)领域，具有许多特殊的性质。

领域，具有许多特殊的性质粒子 膜 丝 管纳米macroscopicmesoscopicmicroscopic宏观宏观微观微观介观介观8/18/20243物理化学第十二章溶胶的基本特性：溶胶的基本特性： 特有的分散程度（高度分散性）特有的分散程度（高度分散性） 多相不均匀性多相不均匀性 聚结不稳定性聚结不稳定性热力学不稳定而动力学稳定热力学不稳定而动力学稳定 如，金溶胶可以存放几十年如，金溶胶可以存放几十年溶胶的许多性质如扩散慢、不能通过半透膜、渗透压低、乳光亮溶胶的许多性质如扩散慢、不能通过半透膜、渗透压低、乳光亮度强等，都与其特有的分散程度密切相关度强等，都与其特有的分散程度密切相关8/18/20244物理化学第十二章1861，格雷厄姆，格雷厄姆 Graham( (英英) )提出：提出：胶体胶体 colloid————扩散慢、不易结晶、易成粘稠状；扩散慢、不易结晶、易成粘稠状；晶体晶体 crystal————扩散快、易结晶、不易成粘稠状扩散快、易结晶、不易成粘稠状胶体是几乎任何物质都可以存在的一种状态胶体是几乎任何物质都可以存在的一种状态。

胶体化学的研究对象：胶体化学的研究对象：狭义：胶体，尤指液溶胶狭义：胶体，尤指液溶胶广义：胶体、粗分散系统、大分子溶液广义：胶体、粗分散系统、大分子溶液胶体化学胶体化学即研究胶体和相近系统的形成、破坏及其物理化学性质即研究胶体和相近系统的形成、破坏及其物理化学性质和变化规律的一门科学和变化规律的一门科学Thomas Graham (1805-1869)8/18/20245物理化学第十二章1. 溶胶的制备和净化溶胶的制备和净化2. 溶胶的光学性质溶胶的光学性质3. 溶胶的动力性质溶胶的动力性质4. 溶胶的电学性质和稳定性溶胶的电学性质和稳定性5. 乳状液乳状液6. 悬浮液悬浮液7. 泡沫和气溶胶泡沫和气溶胶8. 大分子溶液大分子溶液9. 凝胶凝胶*8/18/20246物理化学第十二章第一节第一节 溶胶的制备和净化溶胶的制备和净化Preparation and purification of colloids胶体分散系胶体分散系1 < r < 100 nm粗分散系粗分散系 r > 100 nm( (小小) )分子分散系分子分散系r < 1 nm分散法分散法大变小大变小凝聚法凝聚法小变大小变大①① 胶溶法（解胶法）：胶溶法（解胶法）：新鲜沉淀中加少量稳定剂新鲜沉淀中加少量稳定剂（胶溶剂）后即得溶胶（胶溶剂）后即得溶胶②② 研磨法：研磨法：用于脆而易碎的物质用于脆而易碎的物质③③ 超声波分散法：超声波分散法：用于制备乳状液用于制备乳状液④④ 电弧法：电弧法：用于制备金属溶胶用于制备金属溶胶①① 化学凝聚法：化学凝聚法：通过化学反应使生成物呈过饱和通过化学反应使生成物呈过饱和状态，然后粒子再结合成溶胶状态，然后粒子再结合成溶胶如将如将H2S通入足够稀通入足够稀As2O3溶液溶液制得制得As2S3溶胶；将溶胶；将FeCl3溶液滴溶液滴到沸水中水解制得到沸水中水解制得Fe(OH)3溶胶溶胶②② 物理凝聚法：物理凝聚法：蒸气骤冷、改换溶剂蒸气骤冷、改换溶剂8/18/20247物理化学第十二章最初制备的溶胶常含有过多的电解质或其它杂质，不利于溶胶的最初制备的溶胶常含有过多的电解质或其它杂质，不利于溶胶的稳定，故需净化处理。

常用的方法有稳定，故需净化处理常用的方法有渗析法渗析法 dialysis method 和和超超过滤法过滤法 ultra-filtration method 渗析法：渗析法：将待净化的溶胶与溶剂用半透膜（羊皮纸将待净化的溶胶与溶剂用半透膜（羊皮纸/ /膀胱膜膀胱膜/ /硝酸硝酸纤维纤维/ /醋酸纤维）隔开，因溶胶粒子不能通过半透膜，而溶胶中醋酸纤维）隔开，因溶胶粒子不能通过半透膜，而溶胶中的电解质和其它杂质（分子的电解质和其它杂质（分子/ /离子）则可透过半透膜进入到溶剂离子）则可透过半透膜进入到溶剂一侧，如不断更换溶剂，即可达到净化的目的一侧，如不断更换溶剂，即可达到净化的目的 ∞水水水水溶胶溶胶+−8/18/20248物理化学第十二章电渗析电渗析可以说是一种除盐技术，广泛用于分离提纯物质，尤以可以说是一种除盐技术，广泛用于分离提纯物质，尤以制备纯水和处理三废最受重视制备纯水和处理三废最受重视特点：特点：可同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用，可同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用，也可用于蔗糖等非电解质的提纯，以除去其中的电解质也可用于蔗糖等非电解质的提纯，以除去其中的电解质。

8/18/20249物理化学第十二章*超过滤法：超过滤法：用孔径细小的半透膜（约用孔径细小的半透膜（约10~300 nm）在加压或吸滤）在加压或吸滤的情况下使胶粒与介质分开的情况下使胶粒与介质分开半透膜半透膜+−负极负极可溶性杂质能透过滤板而被除去，所得胶粒则应立即分散在新的可溶性杂质能透过滤板而被除去，所得胶粒则应立即分散在新的分散介质中，以免聚结成块分散介质中，以免聚结成块 渗析和超过滤不仅用于提纯溶胶及高分子化渗析和超过滤不仅用于提纯溶胶及高分子化合物，还广泛用于污水处理，去除中草药中合物，还广泛用于污水处理，去除中草药中的淀粉等高分子杂质以提取有效成分的淀粉等高分子杂质以提取有效成分在生物化学中常用超过滤法测定蛋白质、在生物化学中常用超过滤法测定蛋白质、酶、病毒和细菌分子的大小酶、病毒和细菌分子的大小人们还利用渗析和超过滤原理，用人工合人们还利用渗析和超过滤原理，用人工合成的高分子膜制成人工肾，帮助肾功能衰成的高分子膜制成人工肾，帮助肾功能衰竭患者去除血液中的毒素，即血液透析竭患者去除血液中的毒素，即血液透析8/18/202410物理化学第十二章第二节第二节 溶胶的光学性质溶胶的光学性质Optical property of colloids丁铎尔效应丁铎尔效应 Dyndall effect（英，（英，1869））：：溶胶的光学性质是其特有分散程度和多相不均匀性特点的反映。

溶胶的光学性质是其特有分散程度和多相不均匀性特点的反映其它分散系也会产生这种现象，但远不如溶胶显著，其它分散系也会产生这种现象，但远不如溶胶显著，故丁铎尔效应是鉴别溶胶的最简便的方法故丁铎尔效应是鉴别溶胶的最简便的方法8/18/202411物理化学第十二章丁铎尔效应与分散相粒子的大小有关丁铎尔效应与分散相粒子的大小有关当光束投射到分散系统上时可以发生：当光束投射到分散系统上时可以发生：光的反射光的反射/ /折射、折射、 散射、散射、 吸收、吸收、 透过透过粒子大粒子大粒子小粒子小频率同频率同无作用无作用丁铎尔效应实质是光的散射（散射光即乳光），又称丁铎尔效应实质是光的散射（散射光即乳光），又称乳光效应乳光效应小分子分散系小分子分散系粗分散系粗分散系胶体分散系胶体分散系利用丁铎尔效应可制得利用丁铎尔效应可制得超显微镜超显微镜，用以观测胶粒的运动、大小、，用以观测胶粒的运动、大小、形状，研究胶粒的聚沉过程、沉降速度、电泳现象等形状，研究胶粒的聚沉过程、沉降速度、电泳现象等它是强光源暗视野显微镜，看到的并非粒子本身，而是其乳光它是强光源暗视野显微镜，看到的并非粒子本身，而是其乳光（光点），因此分辨率大大提高。

现已为电子显微镜所取代光点），因此分辨率大大提高现已为电子显微镜所取代8/18/202412物理化学第十二章散射光（乳光）强度可用散射光（乳光）强度可用瑞利瑞利 Rayleigh 公式公式表示（表示（1871）：）：适用于粒子不导电且半径适用于粒子不导电且半径r≤47 nm的稀溶胶系统的稀溶胶系统单位体积溶胶单位体积溶胶的散射光强度的散射光强度入射光强度入射光强度观察方向与入射观察方向与入射光方向的夹角光方向的夹角观察者与散射观察者与散射中心的距离中心的距离单位体积中单位体积中的粒子数的粒子数单个粒子单个粒子的体积的体积小分子真溶液因其粒子体积很小，故乳光效应极弱小分子真溶液因其粒子体积很小，故乳光效应极弱分散相的分散相的折射率折射率分散介质分散介质的折射率的折射率大分子溶液因分散相（溶剂化）与分散介质的折射率极接近，大分子溶液因分散相（溶剂化）与分散介质的折射率极接近，故乳光效应也很弱故乳光效应也很弱 8/18/202413物理化学第十二章散射光（乳光）强度可用散射光（乳光）强度可用瑞利瑞利 Rayleigh 公式公式表示（表示（1871）：）：单位体积溶胶单位体积溶胶的散射光强度的散射光强度入射光强度入射光强度观察方向与入射观察方向与入射光方向的夹角光方向的夹角观察者与散射观察者与散射中心的距离中心的距离单位体积中单位体积中的粒子数的粒子数单个粒子单个粒子的体积的体积分散相的分散相的折射率折射率分散介质分散介质的折射率的折射率入射光波长入射光波长短波的蓝紫光容易散射：短波的蓝紫光容易散射：晴朗天空和海洋呈蔚蓝色晴朗天空和海洋呈蔚蓝色( (密度涨落引起折射率差异产生散射密度涨落引起折射率差异产生散射) )；；晨曦和晚霞呈橙红色晨曦和晚霞呈橙红色( (透过光透过光) )；；旋光仪用钠光，危险信号灯用红光，汽车防雾灯用黄光，养路工、旋光仪用钠光，危险信号灯用红光，汽车防雾灯用黄光，养路工、环卫工衣服、校车用橙黄色环卫工衣服、校车用橙黄色( (黄红光不易散射，穿透力强黄红光不易散射，穿透力强) )。

8/18/202414物理化学第十二章第三节第三节 溶胶的动力性质溶胶的动力性质Kinetic properties of colloids布朗运动布朗运动 Brownian motion（英，（英，1827））：：在超显微镜下可观察到胶体粒子在介质中不停地作无规则的运动，在超显微镜下可观察到胶体粒子在介质中不停地作无规则的运动，即布朗运动若每隔一定时间记录某特定胶粒的位置，则得一条即布朗运动若每隔一定时间记录某特定胶粒的位置，则得一条完全不规则的运动轨迹（一团乱麻，处处连续处处不可微）完全不规则的运动轨迹（一团乱麻，处处连续处处不可微）.布朗运动是介质分子热运动的结果，布朗运动是介质分子热运动的结果，可视为分散相粒子的热运动可视为分散相粒子的热运动胶粒在不同时刻以不同速率向不同方向作无规则运动胶粒在不同时刻以不同速率向不同方向作无规则运动8/18/202415物理化学第十二章据分子运动论可得据分子运动论可得爱因斯坦爱因斯坦- -布朗平均位移公式布朗平均位移公式（（1905））：：t 时间间隔内粒子时间间隔内粒子的平均位移的平均位移阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数粒子半径粒子半径介质粘度介质粘度温度越高、粒子越小、介质粘度越小，布朗运动就越激烈。

温度越高、粒子越小、介质粘度越小，布朗运动就越激烈扩散和渗透压扩散和渗透压 diffusion and osmotic pressure：：因溶胶粒子远比小分子大且不稳定，不能制成较高的浓度，故其因溶胶粒子远比小分子大且不稳定，不能制成较高的浓度，故其扩散作用和渗透压表现得很不显著（扩散慢，渗透压低）扩散作用和渗透压表现得很不显著（扩散慢，渗透压低）8/18/202416物理化学第十二章扩散：扩散：粒子自发从高浓度区向低浓度区定向迁移的现象粒子自发从高浓度区向低浓度区定向迁移的现象菲克第一定律菲克第一定律 Fick’s first law：：* *菲克第一定律只适用于浓度梯度不变的情况一般地，应用菲克第一定律只适用于浓度梯度不变的情况一般地，应用菲克第二定律菲克第二定律 Fick’s second law：：单位时间通过某截面的物质的量单位时间通过某截面的物质的量单位：单位：m2·s-1浓度梯度浓度梯度截面积截面积扩散方向和浓度梯度方向相反扩散方向和浓度梯度方向相反扩散系数扩散系数假设扩散系数假设扩散系数不受浓度影响不受浓度影响8/18/202417物理化学第十二章球形粒子的扩散系数可由球形粒子的扩散系数可由爱因斯坦爱因斯坦- -斯托克斯方程斯托克斯方程计算：计算：结合结合爱因斯坦爱因斯坦- -布布朗平均位移公式：朗平均位移公式：它是爱因斯坦它是爱因斯坦-布朗公式的另一种形式，据此可测量扩散系数布朗公式的另一种形式，据此可测量扩散系数D。

再由爱因斯坦再由爱因斯坦-斯托克斯方程得斯托克斯方程得粒子半径，即可求得摩尔质量：粒子半径，即可求得摩尔质量：溶胶的溶胶的渗透压：渗透压：很小，一般只有几个很小，一般只有几个Pa8/18/202418物理化学第十二章沉降平衡沉降平衡 sedimentation equilibrium：：沉降：沉降：粒子因受重力作用而下沉的现象粒子因受重力作用而下沉的现象 导致浓度差，导致扩散导致浓度差，导致扩散重力和扩散力相等时，达重力和扩散力相等时，达沉降平衡：沉降平衡：粒子沿高度粒子沿高度方向形成一定的浓度梯度，系统呈动力稳定性方向形成一定的浓度梯度，系统呈动力稳定性贝林贝林 Perrin 高度分布定律：高度分布定律：C1(2)是高度是高度h1(2)处单位体积中的粒子数，处单位体积中的粒子数，M是粒子的摩尔质是粒子的摩尔质量，量，g是重力加速度，是重力加速度，ρ0和和ρ分别是介质和粒子的密度分别是介质和粒子的密度h1h2h8/18/202419物理化学第十二章贝林贝林 Perrin 高度分布定律：高度分布定律：C1(2)是高度是高度h1(2)处单位体积中的粒子数，处单位体积中的粒子数，M是粒子的摩尔质是粒子的摩尔质量，量，g是重力加速度，是重力加速度，ρ0和和ρ分别是介质和粒子的密度分别是介质和粒子的密度此式和气体随高度分布公式完全相同。

此式和气体随高度分布公式完全相同对气体对气体h1h2h8/18/202420物理化学第十二章粒子匀速沉降时，其粘滞阻力粒子匀速沉降时，其粘滞阻力 = 重力重力 – 浮力：浮力：斯托克斯斯托克斯 Stokes 方程方程据此可测粒子半径或溶液粘度据此可测粒子半径或溶液粘度( (落球式粘度计落球式粘度计) )一般，溶胶粒子太小，沉降速度过于缓慢以至无法测定用一般，溶胶粒子太小，沉降速度过于缓慢以至无法测定用转速极高的转速极高的““超离心机超离心机””可大大加速沉降，扩大测量范围可大大加速沉降，扩大测量范围h1h2h8/18/202421物理化学第十二章第四节第四节 溶胶的电学性质和稳定性溶胶的电学性质和稳定性Electrical properties and stability of colloids溶胶的稳定性主要取决于其电学性质：胶粒带电（同电相斥）溶胶的稳定性主要取决于其电学性质：胶粒带电（同电相斥）正溶胶正溶胶负溶胶负溶胶：：氢氧化铁，氢氧化铝，氧化钍氢氧化铁，氢氧化铝，氧化钍(锆锆)：：金金/银银/铂，硫铂，硫/碳碳/硒，硅酸，硫化物硒，硅酸，硫化物(As2S3)，氧化钒，氧化钒(锡锡)胶粒带电的原因：胶粒带电的原因：①① 胶粒表面选择吸附溶液中含相同元素的离子（胶粒表面选择吸附溶液中含相同元素的离子（Fajans 规则）。

规则）②② 胶粒表面分子电离胶粒表面分子电离如如 AgI 溶胶：溶胶：AgNO3 + KI == KNO3 + AgI( (溶胶溶胶) )如硅酸溶胶：表面如硅酸溶胶：表面 H2SiO3 分子电离出分子电离出 SiO32- 而带负电而带负电 大分子如蛋白质溶胶：大分子如蛋白质溶胶：H2N- -Pr- -COOH == H3N+- -Pr- -COO-净电荷为零时的净电荷为零时的pH值称为蛋白质的值称为蛋白质的等电点等电点 isoelectric point 8/18/202422物理化学第十二章因胶粒带电，故介质必带等量相反电荷（整个溶胶为电中性）因胶粒带电，故介质必带等量相反电荷（整个溶胶为电中性）在外电场作用下，固在外电场作用下，固（分散相（分散相————胶粒）胶粒）、液、液（分散介质）（分散介质）两相两相可发生相对运动：可发生相对运动：电泳电泳 electrophoresis 和和电渗电渗 electro-osmosis在外力作用下，迫使固、液两相作相对运动时又可产生电势差：在外力作用下，迫使固、液两相作相对运动时又可产生电势差：沉降电势沉降电势 sedimentation potential 和和流动电势流动电势 streaming potential。

这些现象这些现象( (含含电动电势电动电势) )统称统称电动现象电动现象 electrokinetic phenomenon8/18/202423物理化学第十二章电泳装置电泳装置电泳和电渗电泳和电渗 electrophoresis and electro-osmosis：：+−NaCl稀溶液稀溶液Fe(OH)3溶胶溶胶清晰界面清晰界面 在外电场作用下，胶体粒子在在外电场作用下，胶体粒子在分散介质中定向移动的现象分散介质中定向移动的现象电泳现象说明胶粒是带电的电泳现象说明胶粒是带电的影响因素：影响因素： 胶粒大小、形状、电荷数，电解质种胶粒大小、形状、电荷数，电解质种类、离子强度、类、离子强度、pH值、温度、场强值、温度、场强室温下，胶粒的运动速度与一般离子室温下，胶粒的运动速度与一般离子的（的（6×10-6 m·s-1）相近说明胶粒所带电量相当大，否则质量说明胶粒所带电量相当大，否则质量比离子大得多的胶粒不可能具有与一比离子大得多的胶粒不可能具有与一般离子相近的运动速度般离子相近的运动速度电泳：电泳：8/18/202424物理化学第十二章电泳观察的是胶粒的运动。

电泳观察的是胶粒的运动 如果在多孔膜（或极细毛细管）两侧施加外电场，则可观如果在多孔膜（或极细毛细管）两侧施加外电场，则可观察到分散介质通过多孔膜而定向流动，即固相不动而液相移动察到分散介质通过多孔膜而定向流动，即固相不动而液相移动电渗：电渗：电渗现象说明分散介质也是带电的电渗现象说明分散介质也是带电的电泳和电渗的应用：电泳和电渗的应用：电泳涂漆、除尘、镀橡胶、电泳涂漆、除尘、镀橡胶、分离蛋白质或氨基酸；分离蛋白质或氨基酸；电渗脱水（用于泥土和泥炭电渗脱水（用于泥土和泥炭的脱水、染料的干燥）的脱水、染料的干燥）血清蛋白分离血清蛋白分离白蛋白白蛋白球蛋白球蛋白+−8/18/202425物理化学第十二章例例1：：贮油罐中通常要加入少量有机电解质，否则有爆炸的危险贮油罐中通常要加入少量有机电解质，否则有爆炸的危险因油中常含水，形成油包水乳状液，水滴带电荷，进入油罐后，因油中常含水，形成油包水乳状液，水滴带电荷，进入油罐后，由于重力作用下沉，产生一定沉降电势，给油罐带来危险加入由于重力作用下沉，产生一定沉降电势，给油罐带来危险加入有机电解质，可增加油的电导，减小沉降电势，防止事故发生。

有机电解质，可增加油的电导，减小沉降电势，防止事故发生例例2：：输油管和运送有机液体的管道要接地输油管和运送有机液体的管道要接地在用泵输送石油或其它碳氢化合物时，由于压差迫使液体流动，在用泵输送石油或其它碳氢化合物时，由于压差迫使液体流动，在扩散层和管道表面会产生流动电势，在高压下会产生火花为在扩散层和管道表面会产生流动电势，在高压下会产生火花为防止事故发生，须将管道接地防止事故发生，须将管道接地8/18/202426物理化学第十二章胶团结构胶团结构 micellar structure（双电层（双电层 double layer））：：以以AgI负溶胶为例，其胶团结构负溶胶为例，其胶团结构示意图：示意图：K+K+K+K+K+K+K+K+I- -I- -I- -I- -I- -I- -I- -I- -[AgI]m胶核胶核电位离子电位离子反离子反离子吸附层吸附层胶粒胶粒扩散层扩散层胶团胶团写成写成结构式：结构式：{ [AgI]m · nI- - · (n- -x)K+ }x- - · xK+吸附层吸附层/紧密层紧密层/Stern层层扩散层扩散层电位离子电位离子反离子反离子胶粒胶粒胶核胶核胶团胶团溶胶：所有胶团和胶团间液体构成的整体。

溶胶：所有胶团和胶团间液体构成的整体胶粒是荷电的，胶团、溶胶是电中性的胶粒是荷电的，胶团、溶胶是电中性的正（负）溶胶是指胶粒带正（负）电正（负）溶胶是指胶粒带正（负）电8/18/202427物理化学第十二章其它溶胶的胶团结构式：其它溶胶的胶团结构式：{[AgI]m · nAg+ · (n- -x)NO3-}x+ · xNO3-AgI正溶胶：正溶胶：硅酸溶胶：硅酸溶胶：{[SiO2·yH2O]m · nSiO32- · 2(n- -x)H+}2x- · 2xH+{[SiO2·yH2O]m · SiO32- · (n- -x)H+}x- · xH+Fe(OH)3溶胶：溶胶：{[Fe(OH)3]m · nFeO+ · (n- -x)Cl-}x+ · xCl-书写胶团结构时应书写胶团结构时应注意：注意：①① 胶核下标胶核下标“m”不能漏掉，因它是大量分子、原子的集合体；不能漏掉，因它是大量分子、原子的集合体；②② 胶团是电中性的胶团是电中性的8/18/202428物理化学第十二章胶粒的形状：胶粒的形状：胶粒的形状对胶体性质有重要影响：胶粒为球形的，流动性较好；胶粒的形状对胶体性质有重要影响：胶粒为球形的，流动性较好；若为带状的，则流动性较差，易产生触变现象。

若为带状的，则流动性较差，易产生触变现象聚苯乙烯胶乳是球形质点聚苯乙烯胶乳是球形质点V2O5溶胶是带状质点溶胶是带状质点Fe(OH)3溶胶是丝状质点溶胶是丝状质点8/18/202429物理化学第十二章x+ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ +AB电动电势电动电势 electrokinetic potential 和溶胶的稳定性：和溶胶的稳定性：双双电电层层模模型型吸附层吸附层扩散层扩散层8/18/202430物理化学第十二章e可见：可见：热力学电势热力学电势 吸附层内电势吸附层内电势 扩散层内电势扩散层内电势相应电荷相应电荷：：n n- -x x电泳时，运动的质点是胶粒，决定其所受电场力作用大小的电荷电泳时，运动的质点是胶粒，决定其所受电场力作用大小的电荷是胶粒所带的电荷是胶粒所带的电荷 x，也即扩散层内的电势，也即扩散层内的电势ζζ————电动电势电动电势 electrokinetic potential 或或ζ电势电势 zeta potential8/18/202431物理化学第十二章ζ电势可通过测定电泳或电渗的速度用电势可通过测定电泳或电渗的速度用斯莫鲁霍夫斯基斯莫鲁霍夫斯基 Smoluchowski 公式公式计算：计算：介质粘度，介质粘度，Pa·s电泳速度，电泳速度，m·s-1介质介电常数，介质介电常数，F·m-1电场强度（电位梯度），电场强度（电位梯度），V·m-1该式适用于该式适用于 kr >> 1，即一般电解质的水溶液：粒子半径，即一般电解质的水溶液：粒子半径 r 较大，较大，双电层厚度或离子氛半径双电层厚度或离子氛半径 k-1 较小。

较小一般溶胶的一般溶胶的ζ电势都在几十毫伏范围内电势都在几十毫伏范围内 Fe(OH)3：：44 mV8/18/202432物理化学第十二章显然，显然，ζ越大，表明胶粒带电越多，扩散层越厚，溶胶越稳定越大，表明胶粒带电越多，扩散层越厚，溶胶越稳定ζ跟什么因素有关呢？跟什么因素有关呢？主要跟溶液中的主要跟溶液中的电解质浓度电解质浓度有关随电解质浓度的增加，扩散层受挤压而变薄，随电解质浓度的增加，扩散层受挤压而变薄，ζζ降低，溶胶稳定降低，溶胶稳定性变小当性变小当ζζ降为零时，胶粒不带电（等电态），稳定性最小降为零时，胶粒不带电（等电态），稳定性最小溶胶的稳定还有一个原因，就是溶胶的稳定还有一个原因，就是溶剂化作用溶剂化作用由于扩散层反离子的溶剂化作用，使胶粒外面形成了一个有一定由于扩散层反离子的溶剂化作用，使胶粒外面形成了一个有一定弹性的溶剂化薄膜层，它可以阻止胶粒的互相碰撞和聚结弹性的溶剂化薄膜层，它可以阻止胶粒的互相碰撞和聚结溶胶（动力）溶胶（动力）稳定性的原因：稳定性的原因：①① 胶粒带电；胶粒带电；一切可以减少胶粒所带电荷、降低溶剂化作用的因素都会使溶胶失稳而聚沉一切可以减少胶粒所带电荷、降低溶剂化作用的因素都会使溶胶失稳而聚沉。

②② 溶剂化作用；溶剂化作用； ③③ 布朗运动（沉降平衡）布朗运动（沉降平衡）8/18/202433物理化学第十二章溶胶的聚沉溶胶的聚沉 coagulation of colloids：：①① 增大浓度、加热、辐射（均加剧粒子互碰）增大浓度、加热、辐射（均加剧粒子互碰）②② 加相反电荷溶胶（电性中和）加相反电荷溶胶（电性中和）③③ 加电解质（足量）加电解质（足量）④④ 加大分子（少量）加大分子（少量）敏化作用（少量时）敏化作用（少量时）搭桥、脱水、电中和效应搭桥、脱水、电中和效应保护作用（足量时）保护作用（足量时）常用金值表示其保护能力常用金值表示其保护能力如，如，明矾净水明矾净水不同钢笔水混用常产生沉淀不同钢笔水混用常产生沉淀如，如，豆浆制豆腐（点浆）豆浆制豆腐（点浆）江河入海处易形成三角洲江河入海处易形成三角洲8/18/202434物理化学第十二章电解质的聚沉作用：电解质的聚沉作用：少量电解质是溶胶的稳定剂，过量则会使溶胶聚沉（使扩散层受少量电解质是溶胶的稳定剂，过量则会使溶胶聚沉（使扩散层受挤压而变薄，降低胶粒的带电量和溶剂化作用）挤压而变薄，降低胶粒的带电量和溶剂化作用）聚沉值：聚沉值：使溶胶发生明显聚沉所需电解质的最小浓度。

使溶胶发生明显聚沉所需电解质的最小浓度聚沉能力：聚沉能力：聚沉值的倒数聚沉值越小，聚沉能力越大聚沉值的倒数聚沉值越小，聚沉能力越大①① 电解质中起聚沉作用的主要是与胶粒带相反电荷的离子（异号电解质中起聚沉作用的主要是与胶粒带相反电荷的离子（异号离子），且随离子价数增加，其聚沉能力显著增强（同号离子则离子），且随离子价数增加，其聚沉能力显著增强（同号离子则价数越高聚沉能力越小）价数越高聚沉能力越小）8/18/202435物理化学第十二章舒尔茨舒尔茨-哈迪价数规则哈迪价数规则 Schulze-Hardy rule：：电解质的聚沉能力与异号离子价数的六次方成正比电解质的聚沉能力与异号离子价数的六次方成正比聚沉能力：聚沉能力：MeⅠⅠ ׃ MeⅡⅡ ׃ MeⅢⅢ = 16 ׃ 26 ׃ 36 = 1 ׃ 64 ׃ 729聚沉值：聚沉值：MeⅠⅠ ׃ MeⅡⅡ ׃ MeⅢⅢ = ׃ ׃ = 729 ׃ 11.4 ׃ 1161261361②② 价数相同的异号离子，其聚沉能力也有所不同价数相同的异号离子，其聚沉能力也有所不同对负溶胶，一价阳离对负溶胶，一价阳离子的聚沉能力次序：子的聚沉能力次序：H+ > Cs+ > Rb+ > NH4+ > K+ > Na+ > Li+对正溶胶，一价阴离对正溶胶，一价阴离子的聚沉能力次序：子的聚沉能力次序：F- - > Cl- - > Br- - > NO3- - > I- - > SCN- - > OH- -感胶离子序感胶离子序 lyotropic series③③ H+ 和有机离子都有很强的聚沉能力。

和有机离子都有很强的聚沉能力8/18/202436物理化学第十二章 ①① 染色法：在乳状液中加入少许油溶性染料如苏丹染色法：在乳状液中加入少许油溶性染料如苏丹Ⅲ，若整个溶液被染成红色则为，若整个溶液被染成红色则为 W/O 型，若只有星星点点带色则型，若只有星星点点带色则为为 O/W 型也可用水溶性染料如亚甲基蓝也可用水溶性染料如亚甲基蓝第五节第五节 乳状液乳状液 Emulsions乳状液：乳状液：液体微粒分散于液体介质中所形成的粗分散系统液体微粒分散于液体介质中所形成的粗分散系统内相内相外相外相类型：类型：水包油型（水包油型（O/W，牛奶）和油包水型（，牛奶）和油包水型（W/O，原油） 鉴别方法：鉴别方法：②② 稀释法（混合法）：取少量乳状液滴入水中或油中，若在水中稀释法（混合法）：取少量乳状液滴入水中或油中，若在水中能稀释则为能稀释则为 O/W 型，若在油中能稀释则为型，若在油中能稀释则为 W/O 型③③ 电导法：一般，电导法：一般，O/W 型乳状液的电导率远大于型乳状液的电导率远大于 W/O 型的8/18/202437物理化学第十二章要得到比较稳定的乳状液，必须加入要得到比较稳定的乳状液，必须加入乳化剂乳化剂 emulsifying agent（常用乳化剂有表面活性物质、天然物质、固体粉末等三类）。

常用乳化剂有表面活性物质、天然物质、固体粉末等三类）乳化作用：乳化作用：乳化剂使乳状液能较稳定存在的作用乳化剂使乳状液能较稳定存在的作用①① 在分散相液滴周围形成坚固的保护膜；在分散相液滴周围形成坚固的保护膜；②② 降低界面张力；降低界面张力；③③ 形成双电层，产生电互斥力形成双电层，产生电互斥力主要主要8/18/202438物理化学第十二章亲水固体亲水固体油油水水乳化剂的性质不仅关系乳状液的稳定性，还决定乳状液的类型：乳化剂的性质不仅关系乳状液的稳定性，还决定乳状液的类型：水溶性一价金属皂是水溶性一价金属皂是 O/W 型乳化剂（亲水基截面比亲油基大），型乳化剂（亲水基截面比亲油基大），二价或三价金属皂是二价或三价金属皂是 W/O 型乳化剂；型乳化剂；亲水性固体粉末有利于形成亲水性固体粉末有利于形成 O/W 型乳状液，型乳状液， 憎水性固体粉末有利于形成憎水性固体粉末有利于形成 W/O 型乳状液型乳状液乳状液的类型通常与两相液体的相对数量无关，乳状液的类型通常与两相液体的相对数量无关，有时分散相液滴体积可达总体积的有时分散相液滴体积可达总体积的74%以上憎水固体憎水固体油油水水θθ8/18/202439物理化学第十二章乳状液的乳状液的去乳化去乳化或或破乳破乳 deemulsification 方法：方法：①① 顶替法：用不能形成牢固膜的表面活性剂代替原乳化剂。

顶替法：用不能形成牢固膜的表面活性剂代替原乳化剂 如如异戊醇，表面活性虽强，但因碳链太短而无法形成牢固膜异戊醇，表面活性虽强，但因碳链太短而无法形成牢固膜③③ 化学法：加入能与乳化剂反应的物质化学法：加入能与乳化剂反应的物质 如如加入无机酸使油酸钠变成不具乳化作用的油酸加入无机酸使油酸钠变成不具乳化作用的油酸②② 中和法：中和法：加入相反类型的乳化剂加入相反类型的乳化剂④④ 物理法：物理法：加热、搅拌、离心分离、电泳等均可实现去乳化加热、搅拌、离心分离、电泳等均可实现去乳化8/18/202440物理化学第十二章第六节第六节 悬浮液悬浮液 Suspensions粒子匀速沉降时，其粘滞阻力粒子匀速沉降时，其粘滞阻力 = 重力重力 – 浮力：浮力：即即斯托克斯斯托克斯 Stokes 方程方程采用沉降分析可求出多级分散系粒子的粒度分布采用沉降分析可求出多级分散系粒子的粒度分布悬浮液：悬浮液：固体微粒分散于液体介质中所形成的粗分散系统固体微粒分散于液体介质中所形成的粗分散系统8/18/202441物理化学第十二章第七节第七节 泡沫和气溶胶泡沫和气溶胶 Foams and aerosols泡沫：泡沫：气体分散于液体或固体介质中所形成的粗分散系统。

气体分散于液体或固体介质中所形成的粗分散系统气溶胶：气溶胶：液体或固体分散于气体介质中所形成的分散系统液体或固体分散于气体介质中所形成的分散系统起泡剂起泡剂 foaming agent：形成吸附膜，既降低界面张力，又增加界：形成吸附膜，既降低界面张力，又增加界面膜的机械强度面膜的机械强度如云雾、烟尘等如云雾、烟尘等气体除尘：目前主要采用静电除尘，除尘效率可高达气体除尘：目前主要采用静电除尘，除尘效率可高达99%含尘气体通过高压静电场，阴极发射出大量电子使含尘气体通过高压静电场，阴极发射出大量电子使气体电离气体电离，并，并使使尘粒尘粒带负电，趋向阳极表面带负电，趋向阳极表面放电放电而沉积8/18/202442物理化学第十二章第八节第八节 大分子溶液大分子溶液 Macromolecular solution大分子（大分子（M >104）溶液与溶胶的异同：）溶液与溶胶的异同：大分子溶液大分子溶液溶胶溶胶同同粒子尺寸粒子尺寸1~100 nm；； 扩散慢；扩散慢； 不能通过半透膜不能通过半透膜异异均相，热力学稳定均相，热力学稳定多相，热力学不稳定多相，热力学不稳定稳定原因主要是溶剂化稳定原因主要是溶剂化稳定原因主要是胶粒带电稳定原因主要是胶粒带电对电解质不敏感，加大量电解质对电解质不敏感，加大量电解质会盐析（主要原因是去水化）会盐析（主要原因是去水化）对电解质敏感，加少量电对电解质敏感，加少量电解质就聚沉解质就聚沉丁达尔效应弱丁达尔效应弱丁达尔效应强丁达尔效应强粘度大粘度大粘度小（与纯溶剂相似）粘度小（与纯溶剂相似）蒸发溶剂可得干燥高分子化合物，蒸发溶剂可得干燥高分子化合物，再加溶剂又可自动溶解成溶液，再加溶剂又可自动溶解成溶液，即具有可逆性即具有可逆性蒸发溶剂可得干燥沉淀物，蒸发溶剂可得干燥沉淀物，再加溶剂不能复原成溶胶，再加溶剂不能复原成溶胶，即具有不可逆性即具有不可逆性8/18/202443物理化学第十二章*聚合物摩尔质量的表示法：聚合物摩尔质量的表示法：名称名称数学表达式数学表达式测定方法测定方法区别区别数数均均摩摩尔质量尔质量端基分析法端基分析法渗透压法渗透压法数均摩尔质量对高聚物数均摩尔质量对高聚物中摩尔质量较低的部分中摩尔质量较低的部分较敏感，质均和较敏感，质均和Z均摩均摩尔质量则对摩尔质量较尔质量则对摩尔质量较高的部分较敏感：高的部分较敏感：少量摩尔质量较低的聚少量摩尔质量较低的聚合物混入，使合物混入，使MN明显明显降低，而降低，而MW和和MZ则基则基本不变；少量摩尔质量本不变；少量摩尔质量高的聚合物混入，高的聚合物混入，MN基本不变，而基本不变，而MW和和MZ则大大增加。

则大大增加MN < MW < MZ质质均均摩摩尔质量尔质量光散射法光散射法Z均均摩摩尔质量尔质量超离心法超离心法粘粘均均摩摩尔质量尔质量粘度法粘度法8/18/202444物理化学第十二章渗透压和唐南平衡渗透压和唐南平衡osmotic pressure and Donan equilibrium：：①① 不电离或不带电的大分子（如等电点时的蛋白质）溶液：不电离或不带电的大分子（如等电点时的蛋白质）溶液：②② 可电离的大分子（如蛋白质的钠盐可电离的大分子（如蛋白质的钠盐 NazP）溶液：）溶液：NazP zNa+ + Pz-Na+可以通过半透膜，但为保持电中性，必须留在可以通过半透膜，但为保持电中性，必须留在Pz-同一侧这种膜两边电解质浓度不等的膜平衡就是唐南平衡这种膜两边电解质浓度不等的膜平衡就是唐南平衡因一个蛋白质分子产生（因一个蛋白质分子产生（z + 1）个离子，故）个离子，故8/18/202445物理化学第十二章③③ 外加电解质（如外加电解质（如NaCl）时的可电离大分子（）时的可电离大分子（NazP）溶液：）溶液：Pz- (c)Na+ (zc)Na+ (c')Cl- (c')Pz- (c)Na+ (zc+x)Na+ (c'-x)Cl- (c'-x)Cl- (x)平衡时，平衡时，NaCl在膜两边的化学势相等：在膜两边的化学势相等：设活度系数设活度系数均为均为1，则，则故渗透压：故渗透压：8/18/202446物理化学第十二章③③ 外加电解质（如外加电解质（如NaCl）时的可电离大分子（）时的可电离大分子（NazP）溶液：）溶液：Pz- (c)Na+ (zc)Na+ (c')Cl- (c')Pz- (c)Na+ (zc+x)Na+ (c'-x)Cl- (c'-x)Cl- (x)当盐的浓度远小于大分子的浓度（当盐的浓度远小于大分子的浓度（c' << c）时）时当盐的浓度远大于大分子的浓度（当盐的浓度远大于大分子的浓度（c' >> c）时）时改变电解质加入量可使大分子溶液的渗透压在改变电解质加入量可使大分子溶液的渗透压在 之间变化。

唐南平衡最重要的功能就是控制物质的渗透压之间变化唐南平衡最重要的功能就是控制物质的渗透压 8/18/202447物理化学第十二章粘度粘度 viscosity：：大分子溶液的大分子溶液的粘度粘度是它在流动过程所存在的是它在流动过程所存在的内摩擦内摩擦的反映（包括的反映（包括溶剂与溶剂分子之间、大分子与溶剂分子之间、大分子与大分子溶剂与溶剂分子之间、大分子与溶剂分子之间、大分子与大分子之间的内摩擦）之间的内摩擦）它随大分子的大小、形状、性质、浓度、温度及溶剂的性质等的它随大分子的大小、形状、性质、浓度、温度及溶剂的性质等的不同而不同，是大分子溶液的一个重要特性不同而不同，是大分子溶液的一个重要特性粘度法测高聚物的平均摩尔质量，设备简单、操作便利、耗时较粘度法测高聚物的平均摩尔质量，设备简单、操作便利、耗时较少、精确度较高，是最常用的方法少、精确度较高，是最常用的方法粘度的国际单位：粘度的国际单位：Pa·s8/18/202448物理化学第十二章以以η表示溶液粘度，表示溶液粘度，η0 表示溶剂粘度，组合得（表示溶剂粘度，组合得（c—kg·m-3）：）：名称名称定义定义量纲量纲意义意义相对粘度相对粘度1溶剂与溶剂分子、大分子与溶溶剂与溶剂分子、大分子与溶剂分子、大分子与大分子之间剂分子、大分子与大分子之间内摩擦的反映内摩擦的反映增比粘度增比粘度1大分子与溶剂分子、大分子与大分子与溶剂分子、大分子与大分子之间内摩擦的反映大分子之间内摩擦的反映比浓粘度比浓粘度m3·kg-1很稀时，很稀时，c→0 时，其值趋于时，其值趋于[η]比浓对数比浓对数粘度粘度m3·kg-1很稀时，很稀时，c→0 时，其值趋于时，其值趋于[η]特性粘度特性粘度m3·kg-1大分子与溶剂分子之间内摩擦大分子与溶剂分子之间内摩擦的反映的反映8/18/202449物理化学第十二章特性粘度特性粘度[η]是几种粘度中最能反映溶质分子本性的一个物理量是几种粘度中最能反映溶质分子本性的一个物理量,它可通过作它可通过作 或或 图（在稀溶液中均为直线）外推图（在稀溶液中均为直线）外推至至 c→0 而得到。

而得到据此，由据此，由麦克麦克 H.Mark 经验方程经验方程可得高聚物可得高聚物的粘均摩尔质量：的粘均摩尔质量：K、、a 是与溶剂、高聚物、是与溶剂、高聚物、温度等有关的经验常数温度等有关的经验常数a 主要取决于高聚物在溶液主要取决于高聚物在溶液中的形态，中的形态，K 还随溶质摩还随溶质摩尔质量的增加而降低尔质量的增加而降低8/18/202450物理化学第十二章若要测高聚物摩尔质量的分布，则可用若要测高聚物摩尔质量的分布，则可用凝胶色谱法：凝胶色谱法：在多孔凝胶色谱柱中充满溶剂，将试样溶液从柱端引入，然后用在多孔凝胶色谱柱中充满溶剂，将试样溶液从柱端引入，然后用纯溶剂淋洗：纯溶剂淋洗：①① 体积最大的分子，不能进入任何孔，只能在颗粒间隙内流动，体积最大的分子，不能进入任何孔，只能在颗粒间隙内流动，故最先淋出；故最先淋出；②② 中等大小的分子，虽不能进入小孔，但却能进出于比它大的孔，中等大小的分子，虽不能进入小孔，但却能进出于比它大的孔，因而被推迟淋出；因而被推迟淋出；③③ 最小的分子，可以进出所有的孔，故最后淋出最小的分子，可以进出所有的孔，故最后淋出8/18/202451物理化学第十二章 释出或吸收液体时，体积显著缩小或膨胀，如各类线释出或吸收液体时，体积显著缩小或膨胀，如各类线性高分子凝胶。

有明显选择性，如橡胶吸苯，明胶、琼脂则吸水性高分子凝胶有明显选择性，如橡胶吸苯，明胶、琼脂则吸水. . 释出或吸收液体时，形状和体积几乎都不变，释出或吸收液体时，形状和体积几乎都不变，如多数无机凝胶没有选择性，液体只要能润湿，都能被吸收如多数无机凝胶没有选择性，液体只要能润湿，都能被吸收第九节第九节 凝胶凝胶 Gels凝胶是胶体的一种存在形式，其中胶粒或大分子互相联结成立体凝胶是胶体的一种存在形式，其中胶粒或大分子互相联结成立体网状结构，网架间充满的液体（在干胶中也可是气体）不能自由网状结构，网架间充满的液体（在干胶中也可是气体）不能自由流动，呈流动，呈弹性半固体状态弹性半固体状态如豆腐、硅胶等如豆腐、硅胶等凝胶的类型：凝胶的类型：①① 根据分散相质点的刚柔分为：根据分散相质点的刚柔分为：刚（脆）性凝胶：刚（脆）性凝胶：弹性凝胶：弹性凝胶：②② 根据含液量的多少分为：根据含液量的多少分为：冻胶：冻胶：干胶：干胶：含液量常在含液量常在90%以上，如琼脂、肉冻含水可达以上，如琼脂、肉冻含水可达99%以上含液量少，如市售明胶含水约含液量少，如市售明胶含水约15%，半透膜也属干胶。

半透膜也属干胶8/18/202452物理化学第十二章凝胶的制备：凝胶的制备：①① 从固体（干胶）制备：从固体（干胶）制备： 干胶吸液膨胀即成，常为弹性凝胶干胶吸液膨胀即成，常为弹性凝胶②② 从液体制备：从液体制备：a. 冷却溶胶使过饱和如冷却溶胶使过饱和如0.5%琼脂溶液冷到琼脂溶液冷到35℃即成冻胶即成冻胶b. 加非溶剂如在果胶水溶液中加适量酒精后即成凝胶加非溶剂如在果胶水溶液中加适量酒精后即成凝胶c. 在胶粒亲水性较强的溶胶（如在胶粒亲水性较强的溶胶（如Fe(OH)3）中加适量电解质中加适量电解质d. 控制生成不溶物反应的条件如硅胶即水玻璃加酸而成控制生成不溶物反应的条件如硅胶即水玻璃加酸而成胶凝：胶凝：由溶胶或高分子溶液形成凝胶的过程由溶胶或高分子溶液形成凝胶的过程分散相质点形状的不对称性，提高浓度，降低温度，加胶凝剂分散相质点形状的不对称性，提高浓度，降低温度，加胶凝剂（如电解质）（如电解质），延长放置时间都能促进凝胶的形成延长放置时间都能促进凝胶的形成8/18/202453物理化学第十二章凝胶的性质：凝胶的性质：溶胀：溶胀：干燥的弹性凝胶吸液而膨胀是高分子溶解的第一阶段。

干燥的弹性凝胶吸液而膨胀是高分子溶解的第一阶段具有选择性，只能吸收亲和性很强的液体具有选择性，只能吸收亲和性很强的液体有限溶胀：所吸收的液体量达最大值后就不再继续膨胀有限溶胀：所吸收的液体量达最大值后就不再继续膨胀无限溶胀：膨胀的结果使凝胶完全溶解形成均相溶液无限溶胀：膨胀的结果使凝胶完全溶解形成均相溶液溶胀热：溶胀热：物质溶胀时伴随的热效应（一般为放热）物质溶胀时伴随的热效应（一般为放热）溶胀压：物质溶胀时对外界施加的压力溶胀压：物质溶胀时对外界施加的压力（有时可能很大）（有时可能很大）古埃及人将木头塞入岩缝，借助于木质纤维遇水溶胀产生的巨大古埃及人将木头塞入岩缝，借助于木质纤维遇水溶胀产生的巨大溶胀压来开采建造金字塔的石料，即溶胀压来开采建造金字塔的石料，即“湿木裂石湿木裂石”8/18/202454物理化学第十二章凝胶的性质：凝胶的性质：脱水收缩脱水收缩( (离浆离浆) )：：凝胶在放置老化过程中发生的特殊分层现象凝胶在放置老化过程中发生的特殊分层现象析出的一层仍为凝胶（几何形状保持不变，只是体积缩小，浓度析出的一层仍为凝胶（几何形状保持不变，只是体积缩小，浓度变大）；另一层则为稀溶胶或高分子溶液。

变大）；另一层则为稀溶胶或高分子溶液凝胶凝胶渗出物渗出物脱水收缩脱水收缩后的凝胶后的凝胶8/18/202455物理化学第十二章凝胶的性质：凝胶的性质：触变：触变：某些凝胶（如低浓度明胶、细胞原形质、可塑性粘土）的某些凝胶（如低浓度明胶、细胞原形质、可塑性粘土）的网状结构不稳定，可因机械力（如振动）变成有较大流动性的溶网状结构不稳定，可因机械力（如振动）变成有较大流动性的溶液态（稀化），外力解除静置后又变回凝胶态（重新稠化）液态（稀化），外力解除静置后又变回凝胶态（重新稠化）振动振动静置静置8/18/202456物理化学第十二章凝胶的性质：凝胶的性质：凝胶中的扩散和化学反应：凝胶中的扩散和化学反应：凝胶浓度低时，其电导、扩散速度和纯溶剂几乎没有区别，随着凝胶浓度低时，其电导、扩散速度和纯溶剂几乎没有区别，随着凝胶浓度的增加，两者都降低凝胶浓度的增加，两者都降低凝胶骨架有许多空隙，类似分子筛，可以分离大小不同的分子凝胶骨架有许多空隙，类似分子筛，可以分离大小不同的分子凝胶色谱法就是利用了凝胶的这种性质凝胶色谱法就是利用了凝胶的这种性质凝胶中也可进行化学反应由于没有对流存在，反应中生成的不凝胶中也可进行化学反应。

由于没有对流存在，反应中生成的不溶物在凝胶中具有周期性分布的特点溶物在凝胶中具有周期性分布的特点里根里根 Liesegang 环：环：凝胶中所得的层状或环状沉淀凝胶中所得的层状或环状沉淀8/18/202457物理化学第十二章本章要点：本章要点： 溶胶的制备、净化、性质、溶胶的制备、净化、性质、稳定性、聚沉稳定性、聚沉8/18/202458物理化学第十二章本章标注公式：本章标注公式：本章作业：本章作业：（（P657）） 1、、4、、5、、8、、9、、13、、15 8/18/202459物理化学第十二章。