物理化学课件:§12.4 溶胶的电学性质.ppt
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- 物理化学课件:§12.4 溶胶的电学性质 物理化学 课件 12.4 溶胶 电学 性质
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1、2022-1-24112.4 溶胶的电学性质溶胶的电学性质 溶胶实验发现:溶胶实验发现:外电场的作用下,固、液两相可发生相对运动外电场的作用下,固、液两相可发生相对运动反过来,外力作用下,固、液两相相对运动又产生电势差反过来,外力作用下,固、液两相相对运动又产生电势差溶胶这种与电势差有关的相对运动称为电动现象溶胶这种与电势差有关的相对运动称为电动现象 2022-1-242 2(1)电泳)电泳 在外电场的作用下,胶体粒子在外电场的作用下,胶体粒子在分散介质在分散介质 中定向移动的现象,中定向移动的现象,称为电泳称为电泳说明溶胶粒子带电说明溶胶粒子带电 界面法移动法电泳装置界面法移动法电泳装置 实
2、验测出在一定时间内界面实验测出在一定时间内界面移动的距离,可求得粒子的电移动的距离,可求得粒子的电泳速度泳速度1. 电动现象电动现象介绍四种电动现象:电泳、电渗、流动电势、沉降电势。介绍四种电动现象:电泳、电渗、流动电势、沉降电势。Fe(OH)3溶胶粒子带正电溶胶粒子带正电 电泳动画电泳动画2022-1-243 3电势梯度电势梯度 时溶胶粒子与普通离子的运动速度时溶胶粒子与普通离子的运动速度1 11 10 00 0V Vm m- -溶胶粒子与一般离子定向移动的速度数量级接近溶胶粒子与一般离子定向移动的速度数量级接近而溶胶粒子的质量约为一般离子的而溶胶粒子的质量约为一般离子的1000倍倍胶粒所带
3、电荷的数量应是一般离子所带电荷的胶粒所带电荷的数量应是一般离子所带电荷的1000倍倍粒子的种类粒子的种类运动速度运动速度H+OHNa+K+ClC3H7COOC8H17COO溶胶粒子溶胶粒子32.618.04.56.76.83.12.024)10/(16smv2022-1-244 4电泳应用广泛,例如:电泳应用广泛,例如:利用电泳速度不同,可将蛋白质分子、核酸分子分离;利用电泳速度不同,可将蛋白质分子、核酸分子分离;在医学上可利用血清的纸上电泳,分离各种氨基酸和蛋在医学上可利用血清的纸上电泳,分离各种氨基酸和蛋白质;白质;在陶瓷工业中,利用电泳将粘土与杂质分离,得到高纯在陶瓷工业中,利用电泳将粘
4、土与杂质分离,得到高纯度的粘土等等。度的粘土等等。2022-1-245 5(2)电渗)电渗外电场作用下,溶胶粒子不动外电场作用下,溶胶粒子不动(如将其吸附固定于棉花或如将其吸附固定于棉花或凝胶等多孔性物质中凝胶等多孔性物质中),而液体介质做定向流动的现象称,而液体介质做定向流动的现象称为电渗为电渗 若没有溶胶存在,液体(如水)与多孔性固体物质或毛若没有溶胶存在,液体(如水)与多孔性固体物质或毛细管接触后,固、液两相多会带上符号相反的电荷,此细管接触后,固、液两相多会带上符号相反的电荷,此时,若在多孔材料或毛细管两端施加一定电压,液体也时,若在多孔材料或毛细管两端施加一定电压,液体也将通过多孔材
5、料或毛细管而定向流动,这也是一种电渗将通过多孔材料或毛细管而定向流动,这也是一种电渗电渗可用于纸浆脱水、陶坯脱水等电渗可用于纸浆脱水、陶坯脱水等 电渗动画电渗动画2022-1-246 6(3)流动电势)流动电势 在外力作用下,迫使液体在外力作用下,迫使液体通过多孔隔膜(或毛细管)定通过多孔隔膜(或毛细管)定向流动,在多孔隔膜两端所产向流动,在多孔隔膜两端所产生的电势差,称为流动电势生的电势差,称为流动电势电渗的逆过程电渗的逆过程P:电位差计:电位差计流动电势流动电势2022-1-247 7(4)沉降电势)沉降电势 分散相粒子在重力场或分散相粒子在重力场或离心力场的作用下迅速移动离心力场的作用下
6、迅速移动时,在移动方向的两端所产时,在移动方向的两端所产生的电势差,称为沉降电势生的电势差,称为沉降电势电泳的逆过程电泳的逆过程沉降电势沉降电势2022-1-248 8说明:溶胶粒子和分散介质带有不同性质的电荷说明:溶胶粒子和分散介质带有不同性质的电荷 溶胶粒子为什么带电?溶胶粒子为什么带电? 溶胶粒子周围的分散介质中,反离子(与胶粒所带电荷溶胶粒子周围的分散介质中,反离子(与胶粒所带电荷 符号相反的离子)是如何分布的?符号相反的离子)是如何分布的? 电解质是如何影响电动现象的?电解质是如何影响电动现象的? 双电层理论双电层理论电动现象电动现象电泳电泳电渗电渗流动电势流动电势沉降电势沉降电势
7、固、液相间的相对移动产生电势差固、液相间的相对移动产生电势差外加电场下固、液相间的相对移动外加电场下固、液相间的相对移动2022-1-249 9溶胶粒子带电原因:溶胶粒子带电原因: 2. 扩散双电层理论扩散双电层理论离子吸附:固体表面从溶液中有选择性地吸附某种离子吸附:固体表面从溶液中有选择性地吸附某种离子而带电。如离子而带电。如AgI溶胶:溶胶: 溶液中溶液中I 过量时,可吸附过量时,可吸附 I 而带负电,而带负电, 溶液中溶液中Ag+ 过量时,可吸附过量时,可吸附 Ag+ 而带正电。而带正电。 电离:固体表面上的分子在溶液中发生电离而带电电离:固体表面上的分子在溶液中发生电离而带电 如如蛋
8、白质中的氨基酸分子蛋白质中的氨基酸分子: 在在 pH 低时氨基形成低时氨基形成 NH3+ 而带正电;而带正电; 在在 pH 高时羧基形成高时羧基形成 COO 而带负电。而带负电。2022-1-2410在静电力作用,必然要吸引等电量的、与固体表面在静电力作用,必然要吸引等电量的、与固体表面上带有相反电荷的离子(即反离子或异电离子)环上带有相反电荷的离子(即反离子或异电离子)环绕在固体粒子的周围,这样便在固液两相之间形成绕在固体粒子的周围,这样便在固液两相之间形成了双电层。了双电层。下面简单介绍几个有代表性的关于双电层的理论。下面简单介绍几个有代表性的关于双电层的理论。2022-1-2411缺点:
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