*(一)电动现象(1)电泳在外加电场作用下,带电的分散相粒子在分散介质中向相反符号电极移动的现象叫电泳。三、溶胶的电学性质第29页,共55页,星期日,2025年,2月5日*外加电势梯度越大,胶粒带电越多,胶粒越小,介质的粘度越小,则电泳速度越大。通过电泳试验可以确定胶粒的电荷符号。溶胶的电泳现象证明了胶粒是带电的,实验证明,若在溶胶中加入电解质,则对电泳会有显著影响。随溶胶中外加电解质的增加,电泳速度常会降低以致变为零(等电点),甚至改变胶粒的电泳方向,外加电解质可以改变胶粒带电的符号。研究胶粒电泳的仪器称为电泳仪。第30页,共55页,星期日,2025年,2月5日*(2)电渗在外电场作用下,液体介质通过固定的多孔固体或毛细管束作定向运动的现象(此时带电的固相不动)叫电渗。和电泳一样,溶胶中外加电解质对电渗速度的影响也很显著,随电解质的增加,电渗速度降低,甚而会改变液体流动的方向。通过测定液体的电渗速度可求算溶胶胶粒与介质之间的总电势。第31页,共55页,星期日,2025年,2月5日*(3)流动电势:在外力作用下,使溶胶中固、液两相发生相对运动,则可能形成电场。若用压力将液体挤过粉末压成的多孔塞,则在塞的两侧产生电位差,即所谓流动电势,是电渗的反过程。第32页,共55页,星期日,2025年,2月5日*流动电势的大小与介质的电导率成反比。碳氢化合物的电导通常比水溶液要小好几个数量级,这样在泵送此类液体时,产生的流动电势相当可观,高压下极易产生火花,加上这类液体易燃,因此必须采取相应的防护措施,以消除由于流动电势的存在而造成的危险。例如,在泵送汽油时规定必须接地,而且常加入油溶性电解质,以增加介质的电导,降低或消除流动电势。第33页,共55页,星期日,2025年,2月5日*(4)沉降电势:胶体粉末在液相中下沉时在液体中产生电位降,称为沉降电势。它是电泳的逆现象。例如,贮油罐中的油中常含有水滴,由于油的电导率很小,水滴的沉降常形成很高的沉降电势,甚至达到危险的程度。常采用加入有机电解质的办法增加介质的电导,从而降低或消除沉降电势。电泳、电渗、流动电势和沉降电势统称为电动现象。它们或是因电而动(电泳和电渗),或是因动而电(流动电势和沉降电势),都是胶粒带电的必然结果。第34页,共55页,星期日,2025年,2月5日*(二)质点表面电荷的来源(1)电离粘土颗粒、玻璃等硅酸盐在水中能电离,故其表面荷负电,而与其接触的液相荷正电。硅溶胶在弱酸性和碱性介质中荷负电,也是因为质点表面上硅酸电离的结果。(2)离子吸附在水或水溶胶中吸附H+、OH-或其它离子,从而使质点带电,许多溶胶的带电常属于此类。能和组成质点的离子形成不溶物的离子,最易被质点表面吸附(“Fajans规则”)。三、溶胶的电学性质第35页,共55页,星期日,2025年,2月5日*(3)晶格取代晶格取代是造成粘土颗粒带电的主要原因。(4)非水介质中质点荷电的原因没有公认的理论。以前说法:质点和介质间因摩擦而引起带电。目前许多人认为:非水介质中质点荷电也起源于离子选择性吸附。第36页,共55页,星期日,2025年,2月5日*溶胶粒子带电,这些电荷的主要来源是从水溶液中选择性地吸附某种离子:吸附正离子胶粒带正电,吸附负离子带负电,但整个溶液是电中性的,故还应有等量的反离子存在。固粒表面吸附的离子和溶液中的反离子构成双电层。双电层的厚度随溶液中离子浓度和电荷数而不同。(三)扩散双电层理论三、溶胶的电学性质第37页,共55页,星期日,2025年,2月5日*1.Helmholtz模型(1879)胶粒的双电层结构类似于简单的平行板电容器,双电层的里层在质点表面上,相反符号的外层则在液体中,两层间的距离很小,约为离子半径的数量级。表面电荷密度σ、两层间距离δ和表面电位ψ0(由固体表面至溶液本体间的电势差,也叫热力学电位)之间的关系如下:缺限:不能解释电动现象,不代表实验事实。第38页,共55页,星期日,2025年,2月5日*2.Gouy-Chapman模型(1910~1913)溶液中的反离子扩散地分布在质点周围的空间里,由于静电吸引,质点附近处反离子浓度要大一些,离质点越远反离子浓度越小,到距表面很远处(1nm~10nm)过剩的反离子浓度为零。第39页,共55页,星期日,2025年,2月5日北京·中国地质大学化学教研室关于溶胶的物理化学性质*第1页,共55页,星期日,2025年,2月5日*1.扩散由于溶胶中体积粒子数梯度的存在引起的粒子从体积粒子