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文檔簡介

第二章膠體的性質動力性質電學性質光學性質流變性質動力學性質是指溶膠中粒子的不規則運動及由此產生的擴散、滲透壓、重力場作用下溶液隨高度分布平衡等性質溶膠與稀溶液有某些形式上的相似,用處理稀溶液方法處理溶膠動力學性質。§2.1動力性質一、擴散現象1、布朗運動①1827年植物學家布朗(Brown)用顯微鏡觀測到懸浮在液面上的花粉不斷的作不規則運動,后來發現許多其他物質如煤、化石、金屬等的粉末也有類似現象。人們稱微粒的這種運動叫布朗運動。②實驗:觀測布朗運動最好用牛奶。將牛奶稀釋后,滴一小滴于載物玻璃片上,放在顯微鏡下看到黃色的奶油(>100nm)微粒在進行著極其活躍的布朗運動,并且微粒愈小,溫度愈高,布朗運動愈激烈。(1903年齊格蒙弟得出的結論)超顯微鏡可以觀察到溶膠粒子不斷地作不規則“之”字形的運動,從而能夠測出在一定時間內粒子的平均位移。

③布朗運動的實質—質點熱運動布朗運動直接相關的因素是粒子的大小與溫度的高低。結論:粒子越小,Brown運動越激烈。其運動激烈的程度不隨時間而改變,但隨溫度的升高而增加。分子運動論指出:分子以不同的速度進行著曲折且復雜的運動。每個分子的速度都在改變,有速度就有動能,有動能就有溫度,溫度與運動是分不開的,有溫度就有運動,有運動就有溫度,這就是分子運動的自發性,即分子的熱運動。④膠體中的布朗運動(是指膠粒的運動而言)的描述。膠體粒子比分散劑的分子要大得多,他們形成了不平凡的差異。當半徑大于5m,Brown運動消失膠體被介質分子包圍,由于熱動,介質分子以不同大小不同方向的力撞向膠粒。這些合力不斷改變大小和方向,所以膠粒不斷改變自己運動速度、方向和大小。(膠粒本身也有熱運動,但相對介質分子運動速度慢,就好象只有介質分子在不斷碰撞膠體分子)

⑤粗分散體系粒子十分巨大,碰撞粒子的介質分子非常小,其表現不出布朗運動。⑥分散質比重與分散劑相對懸殊時,膠體粒子是否上浮或下沉?否。膠粒的布朗運動克服了重力對它產生的影響。膠體粒子一直進行著極其活躍的布朗運動,是膠體體系動力穩定性的一個根本因素。實際上膠體可以保持數月數年的穩定。:觀察時間之內粒子沿X軸方向所移動的平均距離:粒子半徑:介質粘度:阿伏加德羅常數將粒子半徑、大小、介質粘度、溫度及觀察時間聯系起來γηL2、布朗運動公式愛因斯坦利用分子運動論的一些基本概念和公式,并假設膠體粒子是球形的,得出布朗運動的公式為:3、漲落現象超顯微鏡觀察膠粒運動時,發現:在一個較大體積范圍內,溶膠粒子的分布是很均勻的;但一個有限的小體積內,由于粒子的布朗運動,小體積內粒子數目有時較多有時較少。這種粒子的變動現象稱為漲落現象。溶膠的漲落現象是研究其光散射現象的基礎。4、擴散是布朗運動的總效果,擴散是通過布朗運動來完成的。擴散有方向,布朗運動無方向,二者既有聯系又有區別。二、沉降與沉降平衡處單位體積溶膠內的粒子數r:粒子半徑(球形)粒子與介質的密度3、沉降平衡高度濃度分布達到沉降平衡后,溶膠濃度隨高度分布的情況可以高度分布定律來表示。①粒子質量越大,則平衡濃度隨高度降低亦越大,dc/dh大。②該公式與氣體隨高度分布公式完全一樣,說明氣體分子熱運動與膠粒布朗運動本質是一樣的。

結論:描述粒子大小除了用粒子直徑外,還有一個常用的物理量,即摩爾質量或稱膠團量。平均摩爾質量有:(詳見李葵英P16—P17)四、多分散系的平均摩爾質量五、膜平衡

1、滲透壓

①與擴散、沉降一樣都屬于自發動力性質:它還與沉降平衡一樣,屬于平衡性質。②憎液溶膠的滲透壓很小,應用價值不大。親液溶膠的滲透壓很大,有應用價值我們知道理想溶液的П=RTC/MC(g/ml)重量濃度

M:溶液的質量高分子的摩爾質量不是單一的,所以П是各級摩爾質量貢獻的總和。

П=RT∑(Ci/Mi)變形П=RTC/(∑Ci/∑(Ci/Mi))

=RTC/Mn∴C=∑Ci

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