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1、第一章 溶液与胶体,第一篇 无机化学基础,第一章 溶液与胶体,第四节 胶体,第1章 溶液与胶体,第一节 分散系,第二节 溶液浓度的表示方法,第三节 稀溶液的依数性,第五节 高分子溶液和乳浊液,第一节 分散系,一 分散系的概念,1.体系所要研究的对象。2.环境体系周围与体系有密切关系的部分。,3.分散体系一种或几种物质分散在另一种物质中 所形成的体系4.分散质（相）被分散的物质。5.分散剂（介质）容纳分散质的物质。,6.相体系中化学性质与物理性质完全相同的 任何均匀部分。,分散质,分散介质,第一节 分散系,知识拓展,九种分散系的实例,空气,啤酒泡沫、汽水,泡沫塑料、面包,云、雾,牛奶、酒精的水溶
2、液,烟 、 灰尘,泥水,合金、有色玻璃,珍珠,第一节 分散系,分类体系通常有三种分类方法：,分子分散系胶体分散系粗分散系,按分散质粒子的大小分类：,按分散质和分散剂的聚集状态分类：,气溶胶液溶胶固溶胶,按胶体溶液的稳定性分类：,憎液溶胶亲液溶胶,第一节 分散系,二 分散系的分类,（按分散质颗粒大小分类）,1.分子离子分散系：d 1 nm,性质：粒子扩散速度快、能透过滤纸及半透膜，普通显微镜及超显微镜都不能看见。举例： 蔗糖水、食盐,二 分散系的分类,2.胶体分散体系： 1 nm d 100nm,性质：粒子扩散速度慢、能透过滤纸，但不能透过半透膜，普通显微镜不能看见，超显微镜能看见。举例：Fe(
3、OH)3溶胶、淀粉溶液。,第一节 分散系,3.粗分散体系: d 100nm,性质：粒子不扩散，不能透过滤纸及半透膜， 一般显微镜下能看见。,(1)液体分散质分散在液体分散剂中，称为乳浊液， 如牛奶。,(2)固体分散质分散在液体分散剂中，称为悬浊液,如泥浆。,由于粒子大,溶液聚沉,分散质容易从分散剂中分离出来,故粗分散体系是极不稳定的多相系统。,第一节 分散系,第一节 分散系,（一） 物质的量,1 物质的量及其单位 物质的量是表示组成物质的基本单元数目的多少的物理量。物系所含的基本单元数与0.012kgC12的原子数目相等(6.0231023 阿伏加德罗常数NA)，则为1mol。,第二节 溶液浓
4、度的表示方法,系统中组成物质的基本组分，可以是分子、离子、电子等及其这些粒子的特定组合。如O2、(H2SO4)、（H2+ O2）,2 基本单元,3 摩尔质量 单位物质的量的物质所具有的质量成为该物质的摩尔质量，用符号MB表示，单位是gmol-1。,第二节 溶液浓度的表示方法,1L溶液中所含溶质B的物质的量，称为物质的量浓度用符号cB表示， 即 cB nB/V 式中：n B为物质B的物质的量，SI单位为mol；V为溶液的体积，SI单位为m3。浓度的常用单位为molL1 。,(二) 物质的量浓度,第二节 溶液浓度的表示方法,由于同一体系用不同的基本单元表示物质的量时，其物质的量不同。,因此同一溶液
5、用不同的基本单元表示其浓度时，其浓度也不同。,第二节 溶液浓度的表示方法,例1 100 mL 正常人血清中含 326 mg Na 和165mg ，试计算正常人血清中Na+和 的浓度。解：正常人血清中 Na 的浓度为：,正常人血清中 的浓度为：,指1 kg 溶剂中所含溶质B的物质的量称为溶质B的质量摩尔浓度，符号b(B) ，单位为：mol/kg,A ：表示溶剂； B：表示溶质,第二节 溶液浓度的表示方法,（三） 质量摩尔浓度,例2 将 0.27 g KCl 晶体 溶于 100 g 水中，计算溶液中KCl的质量摩尔浓度。解： KCl 的摩尔质量为 74.5 gmol-1。 KCl 的质量摩尔浓度为
6、：,(四) 摩尔分数(xi),在一物系中，某组分B的物质的量n(B)占整个物系的总物质的量的分数称为该物质的摩尔分数，符号x(B) ，量纲为1。,x(A)x(B) = 1,第二节 溶液浓度的表示方法,溶质的质量mB与溶液的体积V之比，称为质量浓度，用符号B表示，其表达式为 BmB/V 单位可用gL1、mgL1、gmL1、ugL1等。,（五）质量浓度,第二节 溶液浓度的表示方法,例3 将 25 g 葡萄糖（C6H12O6）晶体溶于水，配制成 500 mL 葡萄糖溶液，计算此葡萄糖溶液的质量浓度。解：葡萄糖溶液的质量浓度为：,（六） 质量分数,第二节 溶液浓度的表示方法,(1) 某组分i的质量与混
7、合物质量之比，称为该组分i的质量分数，其数学表达式为Wi=mi/m (2)某组分i的分体积与总体积之比，称为该组分i的体积分数，其数学表达式为 i=Vi/V,（七） 体积分数,例4 10克NaCl溶于100克水中，该溶液的质量分数为多少？,几种溶液浓度之间的关系,1. 物质的量浓度与质量分数,2. 物质的量浓度与质量摩尔浓度,若该溶液是稀的水溶液，则在数值上有： c(B) b(B),第二节 溶液浓度的表示方法,溶液的性质,与溶质的本性有关的性质,第一类,第二类,与溶质的本性无关、只与溶液中单位体积的粒子数目有关的性质,溶液的蒸气压下降溶液的沸点升高3. 溶液的凝固点降低4. 溶液的滲透压力,溶
8、液的颜色 、体积、导电性、溶解度等,第三节 稀溶液的依数性,难挥发非电解质稀溶液的某些性质与溶质的性质无关，只取决于其中所含溶质粒子的浓度，稀溶液的这些性质叫做“依数性”。,稀溶液的依数性主要包括： 一、蒸汽压下降 二、沸点升高 三、凝固点降低 四、渗透压,第三节 稀溶液的依数性,气态,固态,液态,蒸发,冷凝,凝固,熔化,凝华,升华,第三节 稀溶液的依数性,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,（亦即饱和蒸气压）,一定温度T下,蒸发速度,=,冷凝速度,蒸气饱和,蒸气压,第三节 稀溶液的依数性,液体的蒸汽压随温度的升高而增大,（一）定义： 在同一温度下，
9、溶液的蒸汽压比纯溶剂的蒸汽压低，纯溶剂蒸汽压与溶液蒸汽压的差值叫做溶液的蒸汽压下降。 蒸汽压下降是因为溶剂的部分表面被溶质所占据，在单位时间内从溶液中逸出液面的溶剂分子数相对减少，达平衡时，溶液的蒸汽压必然低与纯溶剂的蒸汽压。,一、溶液的蒸气压下降,第三节 稀溶液的依数性,溶液的蒸汽压下降,第三节 稀溶液的依数性,（二）拉乌尔定律 在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸汽压下降值与溶质的摩尔分数成正比。拉乌尔定律可以表示如下： ppxB 若溶剂为1000g，溶剂中溶质的物质的量就等于该溶液的质量摩尔浓度, 即nB=bB ，所以，对于很稀的溶液来说，上式可以改写为 p K bB,第三节 稀溶液的
10、依数性,PA* - P =K bBP为溶液的蒸汽压，单位为KPa; PA* 为溶剂的蒸汽压，单位为KPa； p为溶液的蒸汽压下降值；bB 为溶质的摩尔质量浓度，单位mol/Kg;K为蒸汽压下降常数,对由溶剂 A 和难挥发非电解质 B 组成的稀溶液： 在稀溶液中 由以上两式，得,（1）植物的抗旱性，是指在环境缺水的情况下能存活的能力。 细胞液可以看作是一种稀溶液。在缺水的情况下，植物体通过一定的机制，选择性吸收环境中的无机盐，改变自身细胞液的浓度（让细胞液的浓度大于环境中水分的浓度），从而调节细胞的渗透压，以防止植物失水（或让植物处于吸水的状态），达到抗旱的目的。,植物与蒸汽压,（2）植物的耐寒
11、性，指当环境温度降低的时候，植物具有防止自身细胞因低温而结冰（被冻伤、冻死）的能力。 细胞液可以看作是一种稀溶液。在温度降低的时候，植物体通过一定的机制，选择性吸收环境中的无机盐，改变自身细胞液的某些无机盐的浓度，让细胞液的凝固点升高（稀溶液的凝固点比纯溶液的凝固点要高！），就不容易结冰（被冻伤）了，故增加了耐寒性。,植物与蒸汽压,蒸气压:与液相处于平衡时的蒸气所具有的压力称为该温度下的饱和蒸气压,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,沸点:饱和蒸气压与大气压相等时
12、的温度,大气压,蒸气压,第三节 稀溶液的依数性,在相同温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压总比纯溶剂的低。当温度升高到纯溶剂的沸点时，纯溶剂的蒸气压等于外界压力而沸腾；但溶液的蒸气压则低于外界压力。要使溶液的蒸气压等于外界压力，必须升高温度。这样必然导致溶液的沸点高于纯溶剂的沸点，这种现象称为稀溶液的沸点升高。,二、溶液的沸点升高,第三节 稀溶液的依数性,O,解释:高山上饭煮不熟,式中为bB质量摩尔浓度， Kb为溶的沸点升高常数测定出溶液的沸点升高，可计算出 B 的摩尔质量。,难挥发非电解质稀溶液的沸点升高与溶质B的质量摩尔浓度成正比。,第三节 稀溶液的依数性,TbTb - Tb* =KbbB
13、Tb为溶液的沸点; Tb*为溶剂的沸点，单位为K或； Tb为溶液的沸点升高值；bB 为溶质的摩尔质量浓度，单位mol/Kg; Kb为溶剂的沸点升高常数，单位为Kkgmol-1或kgmol-1,几种溶剂的Tb和Kb,第三节 稀溶液的依数性,例1. 将 1.09g 葡萄糖溶于 20g 水中, 所得溶液的沸点升高了 0.156K, 求葡萄糖的分子量。,和实际分子量 180 相近,解: 先求出m.,第三节 稀溶液的依数性,溶液的凝固点是指一定外压下，固、液两相蒸汽压相等而平衡共存时的温度。水中溶解难挥发非电解质后，溶液的蒸气压下降，也使溶液的凝固点降低。,，,第三节 稀溶液的依数性,三、溶液的凝固点下
14、降,解释:海水不易结冰,难挥发非电解质稀溶液的凝固点降低与溶质B 的质量摩尔浓度成正比。 测量出难挥发非电解质稀溶液的凝固点降低可计算出 B 的摩尔质量。,TfTf* - Tf = KfbBTf为溶液的凝固点; Tf*为溶剂的凝固点，单位为K或； Tf为溶液的凝固点下降值；bB 为溶质的摩尔质量浓度，单位mol/Kg; Kf为溶剂的沸点升高常数，单位为Kkgmol-1或kgmol-1,几种溶剂的Kb和Kf值（Kkgmol-1）,第三节 稀溶液的依数性,例2 从尿中提取出一种中性含氮化合物，将 mg纯品溶解在 12 g 蒸馏水中，所得溶液的凝固点比纯水降低了 0.233 K， 试计算此化合物的相
15、对分子质量。 解： 该中性含氮化合物的摩尔质量为：,90,此中性含氮化合物的相对分子质量为：,第三节 稀溶液的依数性,1、渗透现象,水或低浓度溶液,高浓度溶液,半透膜,渗透条件： 具有半透膜 半透膜两边 溶液有浓度 差 。,第三节 稀溶液的依数性,四、溶液的渗透压,1、渗透现象,水或低浓度溶液,高浓度溶液,半透膜,现象：水(或溶剂)分子通过半透膜向高浓度溶液渗透 。,渗透方向,第三节 稀溶液的依数性,四、溶液的渗透压,一、渗透现象和渗透压力,一般解释：低浓度溶液的蒸气压比高浓度的高,P低浓度P高浓度,+P大气,P大气+,大气压,溶液的蒸气压,水的蒸气压,单位体积内水分子的个数越多，扩散的速度越
16、快，因此单位时间内，由外到内的水分子比由内到外的水分子多。,当半透膜里面的压力增大到一定时候，从内向外扩散的水分子数=从外向内扩散的水分子数，此时就达到了渗透平衡,纯水,砝码,活塞,渗透压力():半透膜两边，纯水与溶液产生渗透平衡时，在溶液上所需要增加的压力，称为该溶液的渗透压力,2、渗透压力,渗透压力()=？,二、溶液的渗透压力与浓度及温度的关系,Van，t Hoff定律：, =cBRT,理想气体方程P =nRT/V,稀水溶液：cB（molL-1）bB（molkg-1）, = bBRT, = bBRT,R=8.314JK-1mo1-l,bB:molkg-1(或mol L-1),T:K,:kP
17、a,稀溶液的渗透压力与溶液的浓度和温度成正比,而与溶质的种类和本性无关,单位：,例：37时，0.1molkg-1蔗糖的渗透压力是多少?,解:=bBRT,8.314,=257.7 (kPa),=2.54 (atm),=25 (米水柱),=,0.1,(273+37),溶液的渗透压力,小结:,稀溶液的通性：(稀溶液的依数性),溶液的蒸气压下降,溶液的沸点升高,溶液的凝固点下降,溶液的渗透压力,p = K bB, = bBRT,Tf=KfbB,Tb=KbbB,在一定温度下，只与溶液的组成有关而与溶质本性无关的性质，称为溶液的依数性,溶液的组成,bB, = bBRT,Tf=KfbB,Tb=KbbB,p
18、= K bB,公式的适用范围：,难挥发非电解质的稀溶液,例：将0.20g葡萄糖溶于10.0g水中,测得此溶液的凝固点为0.207，求：葡萄糖的相对分子质量（水的Kf=1.86),解:,Tf=KfbB,bB=,mB/MB,mA,nB/mA=,MB=,KfmB,Tf mA,Tf/Kf = bB,MB=,KfmB,TfmA,MB=,1.860.20,0.207 10.0,1000,(g),解:,=180,例:将1.00g血红素配成100ml溶液,在20时测得溶液的渗透压力为0.366kPa,求血红素的相对分子质量.,解:, = cRT,c=,nB/V=,mB/MB,V,MB=,mB RT,V,/RT
19、,MB=,mB RT,V,=,1.008.314 293,100 10-3 0.366,=6.66 104 (gmol-1),解：,注意,例:,b 溶液中粒子的总浓度,b = icB,非电解质：i=1电解质： i1,i 称为校正因子,强电解质：,NaCl Na+ + Cl-,i=2,MgCl2 Mg2+ + 2Cl-,i=3,Na2CO3 2Na+ + CO32-,i=3,电解质溶液：, = i cB RT,Tf= i cB Kf,Tb= i cB Kb,cNaCl=1 molL-1,b = 2 molL-1,例：临床上常用的生理盐水 是9.0 gL-1的NaCl溶液,求此溶液在37时的渗透压
20、力(不考虑离子强度),解:,根据:, = i cB RT,NaCl,C = 9.0/58.5 (molL-1), = i cB RT=,=7.9 102(kPa),2,( 9.0/58.5 ),8.314310,i=2,多种粒子在同一溶液中：,b =,nB + nC + nD + ,WA,例：测得泪水(或血清)中Tf=0.56,求其bB,解:,bB=,Tf,Kf,=,0.56,1.86,=,bB为各种生物物质粒子浓度的总和,0.30(molkg-1),三、渗透压在医学上的意义,1.渗透浓度：,体液中能产生渗透效应的各种渗透活性物质(分子或离子)的量浓度的总和,molL-1,mmolL-1,符号
21、cOS 单位:,例:求50.0gL-1葡萄糖(M=180)的渗透浓度,渗透浓度cOS =0.278molL-1,C = 50.0/180,=278 mmolL-1,=0.278(molL-1),1000,渗透浓度=0.154OsmolL-1 =154mOs molL-1,例:求9.0gL-1NaCl(M=58.5)的渗透浓度,c=9.0/58.5=0.154(molL-1),渗透浓度cOS = ic,= 20.154,= 0.308 molL-1,= 308 mmolL-1,1000,例: 求含0.1 molL-1NaCl和0.1 molL-1 MgCl2的溶液的渗透浓度,b=0.1+0.1+
22、0.1+0.2(molL-1),Na+,Cl-,Mg2+,Cl-,=0.5 molL-1,cOS =0.5 molL-1 1000 =500 mmolL-1,2. 等渗、高渗和低渗溶液,比(与) 体液渗透压 的溶液,高,低,正常人血浆为:303.7 mmolL-1等渗溶液:280320 mmolL-1高渗溶液:大于320 mmolL-1低渗溶液:小于280 mmolL-1,相等,等渗溶液,高渗溶液,低渗溶液,9.0gL-1NaCl溶液(308 mmolL-1)50.0gL-1葡萄糖溶液(278 mmolL-1)12.5gL-1NaHCO3溶液(298 mmolL-1)18.7gL-1乳酸钠溶液
23、(333 mmolL-1),临床上应用的等渗溶液：,在生理盐水(9.0g.L-1NaCl)中,在较稀盐水(5.0g.L-1NaCl)中,在较浓盐水(15g.L-1NaCl)中,红细胞在不同含量的NaCl溶液中的形态图,在生理盐水(9.0g.L-1NaCl)中,在较稀盐水(5.0g.L-1NaCl)中,在较浓盐水(15g.L-1NaCl)中,红细胞在不同含量的NaCl溶液中的形态图,红细胞在不同含量的NaCl溶液中的形态图,在生理盐水(9.0g.L-1NaCl)中,在较稀盐水(5.0g.L-1NaCl)中,在较浓盐水(15g.L-1NaCl)中,溶血！,栓塞！,在生理盐水(9.0g.L-1NaC
24、l)中,在较稀盐水(5.0g.L-1NaCl)中,在较浓盐水(15g.L-1NaCl)中,红细胞在不同含量的NaCl溶液中的形态图,小结： 医学上，溶液的等渗、低渗和高渗是以血浆的渗透压力为标准。正常人血浆的总渗透浓度约为303.7mmolL-1，临床上规定，凡渗透浓度在280320 mmolL-1范围内的溶液称为等渗溶液，如生理盐水，12.5gL-1 NaHCO3溶液等 。,将红细胞置于渗透浓度小于280 mmolL-1的低渗NaCl溶液（如5.0 gL-1）或纯水中，可以看到红细胞逐渐膨胀，最后破裂 图1-3（a）释放出红细胞内的血红蛋白将溶液染成红色，这种现象医学上称之为溶血。,若将红细
25、胞置于渗透浓度大于320 mmolL-1的高渗NaCl溶液中（如15 gL-1）中，可见红细胞逐渐皱缩 图1-3（b），这种现象称为胞浆分离。,将红细胞置于渗透浓度为280 320 mmolL-1的等渗NaCl溶液中（9.0 gL-1的生理盐水）中，可见红细胞既不会膨胀，也不会皱缩，维持原来的形态不变 图1-3（c）,2. 生物、农业、生活中的应用,A：吃咸了的菜口干 B：海水鱼不能在淡水中生存C：作物具有抗旱性、抗寒性 D：等渗输液E：施肥过量作物会死亡 F：防冻剂,土壤,例：质量百分比浓度均为5.00%下列物质的水溶液 A、乙二醇 B、丙三醇 C、葡萄糖 D、蔗糖中，最易沸腾的是（ ），最
26、难沸腾的是（ ），最易结冰的是（ ）， 最难结冰的是（ ），沸点最高的是（ ）， 沸点最低的是（ ），凝固点最高的是（ ），凝固点最低的是（ ），蒸气压最高的是（ ），蒸气压最低的是（ ）.,答案：D A， D A， A D， D A，D A，,例：下列溶液中A、0.1 mol.kg-1 NaCl B、 0.1 mol.kg-1 Na2SO4C、0.2 mol.kg-1 KCl D、 0.2 mol.kg-1 K2SO4最易沸腾的是（ ）， 最难沸腾的是（ ），最易结冰的是（ ）， 最难结冰的是（ ），沸点最高的是（ ）， 沸点最低的是（ ），凝固点最高的是（ ），凝固点最低的是（ ）。,答案
27、：A D，A D，D A，A D,胶体渗透压(3.85kPa)(由胶体物质产生),晶体渗透压(766kPa)(由晶体物质产生),3. 晶体渗透压和胶体渗透压,生物体液的渗透压(769.9kPa),NaCl KCl HCO3- HPO42- H2PO4- 葡萄糖 氨基酸等(100ml血浆含0.75g),蛋白质 多糖脂质等高分子物质(100ml血浆含7g),血浆,组织间液,水和晶体小分子物质,胶体物质,自由通过,维持血容量,对水分子的进出起缓冲作用,水分子,蛋白质等高分子和K+、Na+等小分子,一、溶胶的性质 二、溶胶的稳定性与聚沉 三、溶胶的制备与净化,第四节 胶体,分散质微粒的直径大小在1nm
28、-100nm(10-9m-10-7m)之间的分散系.一、溶胶的性质 （一）、光学性质（Tyndall现象） 当一束光照到溶胶上,在与光路垂直的方向上可以看到一条明亮的光柱,这种现象叫丁达尔现象。(此法可用于胶体与溶液的区分),第四节 胶体,丁达尔现象,CuSO4溶液,Fe(OH)3胶体,知识拓展,雨后彩虹 、海市蜃楼 、树林中的晨曦都是丁达尔现象。,自然界的丁达尔现象,刚打扫过的房间,放映电影,探照灯,豆浆,1. Brown 运动,溶胶的分散相粒子在分散介质中不停地做不规则的折线运动，这种运动称为 Brown运动。,（二）溶胶的动力学性质,胶粒的 Brown 运动是由于胶粒受到处于不停运动的分
29、散介质分子撞击， 其合力不为零而引起的。,2. 扩散,溶胶的分散相粒子由于 Brown 运动，能自动地从浓度较高处移向浓度较低处，这种现象称为扩散。在生物体内，扩散是物质输送或物质分子通过细胞膜的推动力之一。,3. 沉降,溶胶在放置过程中，密度大于分散介质的胶粒，在重力作用下要沉降下来；但另一方面由于胶粒的 Brown 运动引起的扩散作用又力图促使浓度均一。当上述两种方向相反的作用达到平衡时，越靠近容器的底部，单位体积溶液中的胶粒的数目越多；越靠近容器的上方，单位体积溶胶中的胶粒的数目越少，形成了一定的浓度梯度，这种现象称为沉降平衡。,（三）溶胶的电学性质,1电泳,在电场作用下，胶粒质点在分散
30、介质中的定向移动称为电泳 。,2胶粒带电的原因,（1）胶核的选择吸附：胶核的比表面很大，很容易吸附溶液中的离子。实验表明，与胶粒具有相同组成的离子优先被吸附。 （2）胶粒表面分子的解离：胶粒与溶液中的分散介质接触时，表面分子发生解离，有一种离子进入溶液，而使胶粒带电。例如，硅酸溶胶的胶粒是由很多 xSiO2yH2O 分子组成的表面上的 H2SiO3 分子在水分子作用下发生解离：,，,3. 胶团的结构,溶胶的胶团结构也常用结构简式表示，如 AgI 负 溶胶的结构简式表示为：(AgI)m.nI-.(n-x)K+x-.xK+,AgI 溶胶的胶团结构示意图：,例1：AgNO3 + KIKNO3 + A
31、gI 过量的 KI 作稳定剂 胶团的结构表达式 ：,(AgI)m n I (n-x)K+x xK+ |_| |_|,胶核,胶粒,胶团,胶团的图示式：,例2：AgNO3 + KIKNO3 + AgI 过量的 AgNO3 作稳定剂 胶团的结构表达式：,(AgI)m n Ag+ (n-x)NO3x+ x NO3 |_|_|,胶团的图示式：,二、溶胶的稳定性与聚沉,溶胶具有一定的稳定性，其原因如下： （1）Brown 运动：溶胶的胶粒的直径很小，Brown 运动剧烈，能克服重力引起的沉降作用。 （2）胶粒带电：同一种溶胶的胶粒带有相同电荷，当彼此接近时，由于静电作用相互排斥而分开。胶粒荷电量越多，胶粒
32、之间静电斥力就越大，溶胶就越稳定。胶粒带电是大多数溶胶能稳定存在的主要原因。,（一）溶胶的稳定性,（3）溶剂化作用：溶胶的吸附层和扩散层的离子都是水化的（如为非水溶剂，则是溶剂化的），在水化膜保护下，胶粒较难因碰撞聚集变大而聚沉。水化膜越厚，胶粒就越稳定。,1电解质对溶胶的聚沉作用,(二）溶胶的聚沉,在溶胶中加入易溶强电解质，将使更多的反离子进入吸附层，减少了胶粒所带电荷，使水化膜变薄，使胶粒的 运动足以克服胶粒之间的静电斥力，导致胶粒在相互碰撞时可能聚集合并变大，最终从溶胶中聚沉下来。,通常用聚沉值来比较各种电解质对某一溶胶的聚沉能力。聚沉值是使一定量溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质溶液的
33、最低 浓 度。,电解质对溶胶的聚沉规律为：,（1）电解质对溶胶的聚沉作用，主要是由与胶粒带相反电荷的离子（反离子）引起的。反离子所带电荷越多，其聚沉能力越大，聚沉值就越小。 （2）带相同电荷的离子的聚沉能力虽然接近，但也略有不同。对负溶胶来说，其聚沉能力的相对大小为：Cs+Rb+K+Na+Li+ 对正溶胶来说，其聚沉能力的相对大小为： Cl-Br-NO3-I-,（3）有机化合物的离子（如脂肪酸盐和聚酰胺类化合物的离子）都有较强的聚沉能力，能有效地破坏溶胶使之聚沉。,2溶胶的相互聚沉作用,将胶粒带相反电荷的两种溶胶混合，也会产生聚沉现象。与电解质的聚沉作用不同的是，只有当两种溶胶的胶粒所带电荷完
34、全中和时，才会完全聚沉；否则，可能聚沉不完全，甚至不聚沉。,三、溶胶的制备与净化,1分散法 研磨法是用胶体磨把大颗粒固体磨细，在研磨的同时加入丹宁或明胶做稳定剂。工业用的胶体石墨、颜料、医用硫溶胶等都是用胶体磨磨制成的。 胶溶法是一种使暂时凝集起来的分散相又重新分散的方法。把新生成的沉淀洗涤后，加入电解质溶液做稳定剂，经过搅拌，沉淀就重新分散而形成溶胶。,（一）溶胶的制备,2凝集法,化学凝集法是利用化学反应使产物凝集而形成溶胶。在溶液中进行的复分解、水解、氧化还原等反应，只要有一种产物的溶解度较小，就可以控制反应条件使该产物凝集而得到溶胶。 一般来说，在制备溶胶时，反应物的浓度要比较稀，反应物
35、混合要比较缓慢，其中的一种反应物要稍有过量。 改换溶剂法是利用分散相在两种不同分散介质中的溶解度相差悬殊的特点制备溶胶。,（二）溶胶的净化,常用的净化方法是将溶胶与纯溶剂用半透膜隔开，溶胶中的电解质和杂质的分子、离子可透过半透膜进入溶剂，而胶粒不能透过半透膜，不断更换溶剂，可将电解质和杂质除去。这种利用半透膜净化溶胶的方法称为渗析。,1、不能用有关胶体的观点解释的是 ( ),学生练习,A.在河流入海口处易形成三角洲 B.丁达尔效应 C.在NaF溶液中滴入AgNO3溶液看不到沉淀 D.同一钢笔使用不同牌号的墨水会发生堵塞 E.在豆浆中加入盐卤做豆腐 F.一束平行光照射蛋白质溶液时从侧面可以看到光
36、亮的通道,C,2下列分散系不发生丁达尔效应的是 （ ）A .雾 B .碘溶于酒精配成碘酒 C .氢氧化铁胶体 D含有灰尘颗粒的空气3用特殊方法把固体物质加工到纳米级（1-100nm，1nm=10-9m）的超细粉末粒子，然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的微粒直径和这种粒子具有相同数量级的是( )A溶液 B悬浊液 C胶体 D乳浊液,C,B,学生练习,第五节 高分子溶液,一、高分子溶液的盐析二、高分子对溶胶的絮凝作用和 保护作用三、高分子溶液的渗透压力四、Donnan 平衡,一、高分子溶液的盐析,加入少量电解质就可以使溶胶产生聚沉，但要使高分子化合物从溶液中沉淀析出，必须加入大量的电解质。通常
37、把高分子在电解质作用下从溶液中沉淀析出称为高分子的盐析。盐析的主要原因是去溶剂化作用。高分子的稳定性主要来自高度的水化作用，当加入大量电解质时，除中和高分子所带电荷外，更重要的是电解质离子发生强烈地水化作用，使原来高度水化的高分子去水化，使其失去稳定性而沉淀析出。,二、高分子对溶胶的絮凝作用和保护作用,在溶胶中加入少量的可溶性高分子，可导致溶胶迅速生成棉絮状沉淀，这种现象称为高分子对溶胶的絮凝作用。高分子的絮凝作用与电解质的聚沉作用不同，电解质的聚沉作用是由于反离子挤入吸附层，减少或中和了胶粒所带的电荷所引起的；而高分子的絮凝作用是由于高分子溶液浓度较低时，一个高分子长链可同时吸附两个或更多个
38、胶粒，把胶粒聚集在一起而产生沉淀。,在溶胶中加入一定量的高分子，能显著地 提高溶胶的稳定性，这种现象称为高分子对溶 胶的保护作用。产生保护作用的原因是高分子 吸附在胶粒的表面上，包围住胶粒，形成了一 层高分子保护膜，阻止了胶粒之间及胶粒与电 解质离子之间的直接接触，从而增加了溶胶的 稳定性。,三、高分子溶液的渗透压力,高分子稀溶液的渗透压力不符合公式，其渗透压力不是随浓度线性增加，而是比浓度增加更快。产生这种现象的原因，是由于高分子在溶液中呈线团状态，其中间空隙包含有大量溶剂，致使溶液的实际浓度增大。在用渗透压力法求高分子溶质的摩尔质量时常用维利公式：,，,对于一般高分子稀溶液，上式可简化为：
39、 以 对 做图，外推至 时的截距为 ，即可求出 。,四、Donnan 平衡,聚电解质 NazP 按下式解离： NazP = zNa+ + Pz-若NazP的浓度为 cB，则渗透浓度为(z+1)cB，测得的渗透压力约为(z+1)cBRT，求得聚电解质的摩尔质量约为实际摩尔质量的 1/(z+1)。 在电解质存在下测定聚电解质的渗透压力，可以部分或完全消除聚电解质解离出的小离子的影响。,乳 浊 液,一种液体以细小液滴分散到另一种互不相溶的液体中形成的体系。,油滴分散在水中，称为水包油型乳状液，符号是油/水或O/W，例如，牛奶、豆浆、各种农药乳剂等。2. 油包水型乳状液，水分散在油滴中，符号是水/油或
40、W/O, 例如石油原油、人造黄油等。,乳浊液要稳存在，必须加入乳化剂（表面活性物质）,乳化剂不同，生成不同类型的乳浊液：亲水型乳化剂（亲水基团大于憎水基团）形成水包油型（Oil/Water） ：如钠皂（一价金属皂）农药乳化剂亲油型乳化剂（憎水基团大于亲水基团）形成油包水型（Water/Oil） ：如钙皂（二价金属皂）,第七节 凝 胶,一、凝胶的分类 二、凝胶的性质,一、凝胶的分类,在一定条件下，高分子溶液或溶胶的分散相粒子在某些部位上互相联结，形成空间网架结构，而分散介质充满网架结构的空隙，失去流动性。这种分散系统称为凝胶。 凝胶可分为刚性凝胶和弹性凝胶两类。 刚性凝胶粒子间的交联强，网状骨架
41、坚固，干燥后，网眼中的液体可驱出，但其体积和外形几乎不变，如硅胶、氢氧化铁等形成的无机凝胶就属于此类。 弹性凝胶一般是由柔性线形高分子形成的，如明胶、琼脂、肉冻等。这类凝胶经干燥后体积明显变小，但若将干的凝胶再放到适当的溶剂中还可以发生溶胀，即自动吸收溶剂而使体积胀大。,二、凝胶的性质,根据弹性凝胶在液体中溶胀的程度，可分为有限溶胀和无限溶胀两类。如果凝胶在液体中溶胀进行到一定程度即停止，则称为有限溶胀。如果溶胀作用可以一直进行下去，直至凝胶的网状骨架完全消失，最后完全分散而成为溶液，这种溶胀则称为无限溶胀。 影响溶胀的内因是凝胶的结构，它与高分子的柔性强弱和分子间连接力的强弱等性质有关。,（
42、一） 溶胀,影响溶胀的外因是温度、介质的pH及溶液中电解质的影响等。 一般情况下，升高温度使分子热运动加强，会削弱离子间的连接强度，使得溶胀程度增大。有时温度达到一定程度时，可使凝胶的骨架破裂而发生无限溶胀。介质的pH对蛋白质线形分子形成的凝胶有很大影响，只有在一最适宜的pH介质中，溶胶的溶胀才能达到最大。,凝胶溶胀吸收的水中，有一部分与凝胶结合的很牢固，这部分水称为结合水。 结合水的研究对于医学和生物学具有很大意义，如热带植物的抗热及寒带植物的耐寒，可能是由于结合水的沸点特别高或凝固点特别低的缘故。人体中的结合水已成为医生研究的对象，已知人的年龄越大，结合水越少，结合水也可能因患某些疾病（如水肿）而变化。,（二）结合水,（三）离浆,离浆是溶胀的逆过程，可认为是凝胶内结构形成后链段间的相互作用继续进行的结果。这些链段彼此结合或相互靠近，使得网架变得更紧，而把网眼中的液体排挤出来。,凝胶在放置过程中，一部分液体可以自动,地分离出来， 使凝胶本身体积缩小，这种现象称为离浆或脱水收缩。,
