胶体化学5.ppt

二　电动现象 （一）电动现象 2、电动现象：双电层的两个平行电层， 其平行方向相互错动的现象。 双电层双电层 三、电泳实验及应用 外加电压800-100V直流电 2、应用 ①橡胶电镀：电泳使橡胶的乳状液汁凝结而镀在金属、布匹、木材上。 ②获得优良的陶瓷用黏土：用水玻璃将黏土制成稳定的悬浮体，用电泳技术将细黏土沉积在正电极上，再连续刮下来。 * * §2-3 界面带电机理 一 界面带电现象 1 任何两相接触都会形成一个相界面，界面区(约几个分子大小范围内)出现电势差,即表现出界面带电现象。 2 界面带电的原因可分为两个方面： ① 两个不同相的离子的絮合能不同（如s-l） ② 两相的电子亲和能不同（如s-s） （1）吸附 胶粒在形成过程中，胶核优先吸附某种离子，使胶粒带电。 例如：在AgI溶胶的制备过程中，如果AgNO3过量，则胶核优先吸附Ag+离子，使胶粒带正电；如果KI过量，则优先吸附I -离子，胶粒带负电。 在固体表面的带电离子称为定位离子 固体表面上产生定位离子的原因如下： （2）电离 对于可能发生电离的大分子的溶胶而言，则胶粒带电主要是其本身发生电离引起的 例如蛋白质分子，当它的羧基或胺基在水中解离时，整个大分子就带负电或正电荷。当介质的pH较低时，蛋白质分子带正电，pH较高时，则带负电荷 当蛋白质分子所带的净电荷为零时，这时介质的pH称为蛋白质的等电点。在等电点时蛋白质分子的移动已不受电场影响，它不稳定且易发生凝聚。 （3）同晶置换 黏土矿物中如高岭土，主要由铝氧四面体和硅氧四面体组成，而与周围4个氧的电荷不平衡，要由正离子来平衡电荷。 这些正离子在介质中会电离并扩散，所以使黏土微粒带负电。如果被或同晶置换，则黏土微粒带的负电更多。 （4）溶解量的不均衡 离子型固体物质如AgI，在水中会有微量的溶解，所以水中会有少量的银离子和碘离子。 例如：将AgI制备溶胶时，由于Ag+较小，活动能力强，扩散快，比I-容易脱离晶格而进入溶液，使AgI胶粒带负电。 电泳、电渗，流动电势和沉降电势均属于电动现象 e e e e Zn片 1、 Zn与ZnSO4形成双电层， 双电层就象一个电容器，两个 层是相互平行的，具有一定电 位。 铜片 丹尼尔电池 德国科学家W. Nernst对电极电势产生机理作了较好的解释。当把金属插入其盐溶液中时，金属表面上的正离子受到极性水分子的作用，有变成溶剂化离子进入溶液而将电子留在金属表面的倾向。金属越活泼、溶液中正离子浓度越小，上述倾向就越大。与此同时，溶液中的金属离子也有从溶液中沉积到金属表面的倾向，溶液中的金属离子浓度越大、金属越不活泼，这种倾向就越大。当溶解与沉积这两个相反过程的速率相等时，即达到动态平衡. 当金属溶解倾向大于金属离子沉积倾向时，则金属表面带负电层，靠近金属表面附近处的溶液带正电层，这样便构成“双电层”。相反，若沉积倾向大于溶解倾向，则在金属表面上形成正电荷层，金属附近的溶液带一层负电荷。 由于在溶解与沉积达到平衡时，形成了双电层，从而产生了电势差，这种电势差叫电极的平衡电极电势，也叫可逆电极电势。金属的活泼性不同，其电极电势也不同，因此，可以用电极电势来衡量金属得失电子的能力。 - + ------ ++++++ 将双电层放在电场中,使双电层的平行方向与电场方向一致,则平行着的两个电层在电场作用下发生错动.正电层向负极移动,负电层向正极移动。 根据双电层错动的情况，胶体动电现象可分为四种，即电泳、电渗、流动电位和沉降电位。 含有离子的液体在加压或重力等外力的作用下，流经多孔膜或毛细管时会产生电势差。 流动电势 这种因液体流动而产生的电势称为流动电势。 （二）、胶体四种动电现象简述 1、电泳：通电后，粒子移动。粒子带正电向负极移动，带负电想正极移动。胶粒在电场中的这种移动叫电泳。 电泳错动的方式是：固体动，液体不动。 2、电渗：液体在外加电场影响下透过多孔性固体的现象。 电渗错动方式：固体不动，液体动。发生液体动。发生在多孔性固体中无数毛细管管壁上的双电层错动 。 3、流动电位：施加一种机械压力使液体流过多孔性固体，则在多孔性固体的两端会产生阻碍液体流动的电位，称之为流动电位。 电渗是：外加电力引起液体流动。 流动电位是：外加压力引起液体流动而