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胶体与表面化学知识点整理

来源:用户分享 时间:2025/6/8 4:27:44 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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肥皂去污原理

因为普通的肥皂,它的主要成分是高级脂肪酸的钠盐和钾盐(洗衣粉的主要成份是烷基苯磺酸钠)。即我们所说的表面活性剂,其有两部分组成,一部分是与油有亲和作用的亲油基,另一部分是与水有亲和作用的亲水基。当将衣物浸泡在肥皂水中时,肥皂分子开始扩散并渗入到衣料中,肥皂的亲油基靠近衣物上的油污并将油污包围,将其分解成许多小块儿,包围了油污的肥皂从衣料上下来进入水中,最终被水冲洗掉。

在进行蒸馏实验时,要在蒸馏烧瓶中加些碎瓷片或沸石,以防止暴沸

若无碎磁片或沸石,液体内部不易形成新相(气相),因形成新相的刹那,该新气泡相的凹形表面

的曲率很小,则根据开尔文公式,该微小气泡便自发消失,因此体系便不能在正常情况下沸腾,便会升高温度形成局部过热的亚稳定状态导至暴沸。如果在液体内加上沸石,则在沸石表面的尖端有较大的凸端,此处pr(气泡内压强)>>p*(液体饱和蒸气压),因而容易沸腾,并且沸石内部吸附的空气,也因受热而脱附,成为形成气泡气核,又因沸石与瓶底紧密相接,而成为局部过热处,两者相接处的液膜在瞬间过热,pr>p*,便成为微泡,使沸石跳动,结果便成为一新气泡上升。 高分子溶液与憎液溶胶的异同点: (1).相同点: ①颗粒尺寸在1nm-1μm ②扩散速度缓慢 ③不能透过半透明 (2).不同点:

①聚合物同溶剂有亲和力,能自动溶解在溶剂中;溶胶是不会自动分散到分散介质中。

②高分子溶液是真溶液,溶解后聚合物以分子形式均匀分散在溶剂中,无明确界面,溶解、沉淀是热力学可逆的,浓度不随时间而变,处于热力学稳定状态。溶胶是热力学不稳定体系,添加稳定剂后才会有一定程度的动力学稳定性。

③高分子溶液是均相体系,丁达尔效应弱。溶胶是多相体系,丁达尔效应强。 ④高分子溶液的黏度比溶胶的大得多。

⑤高分子溶液性质依赖于分子量,而聚合物的多分散性又使溶液性质的研究复杂化。溶胶的很大一部分性质是与颗粒大小有关的,颗粒大小的多分散同样使溶胶性质的研究复杂化。 表面活性剂的结构特点

表面活性剂结构分两部分,一部分是与油有亲和性的亲油基(也称憎水基),另一部分是与水有亲和性的亲水基(也称憎油基)。这种结构使它溶于水后,亲水基受到水分子的吸引,而亲油基受到水分子的排斥。虽然表面活性剂的结构是两亲分子,但并不是所有两亲分子都是表面活性剂,只有亲油部分有足够长度的两亲性物质,才是表面活性剂。

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溶胶体系的稳定性

a.热力学上为不稳定体系:胶体体系是多相分散体系,有巨大的界面能。

b.动力学上的稳定体系:溶胶粒子较小,布朗运动激烈,因此在重力场中不易沉降,即具有动力学稳定性。

c.聚结稳定性:由于胶团双电层结构的存在,胶粒都带有相同的电荷,相互排斥,故不易聚沉。这是溶胶稳定存在的最重要原因

d.水化膜:在胶团的双电层中反离子都是水化的,因此在胶粒外有一层水化膜,它阻止了胶粒的相互碰撞而导致胶粒结合变大。 固体表面的特点

a.固体表面分子(原子)移动困难,固体可能存在各向异性,向不同方向施力以形成新表面所做的功不同。

b. 固体表面组成不同于体相内部,固体表面因原子间距离的改变而引起表面积的变化,不需对体相原子做功将其拉到表面。

c. 固体表面是不均匀的,表面不均匀性表示不同表面区域原子所处微环境有差异,因而受周围原子的作用力也就不同。

自然界中气泡、小液滴都呈球形

液膜和液体表面都具有表面自由能,表面自由能越低,系统越稳定,所以为了降低表面自由能,液体表面都有自动收缩的趋势。而球形是相同体积的物体具有表面积最小的一种形式,所以气泡和小液滴都呈球形。

影响表面张力的因素

a.物质的本性:表面张力源于净吸力,而净吸力取决于分子间的引力和分子结构,因此,表面张力于物质本性有关。例如20℃时,水的表面张力高达72.75mN/m,正己烷的表面张力只有18.4mN/m,水银在室温下的表面张力为最高,达485mN/m

b.相界面性质:通常所说的某种液体的表面张力是指该液体与含有本身蒸气的空气相接触时的测量值。两个液相之间的界面张力是两液体已相互饱和(尽管互溶度可能很小)时,两液体的表面张力之差。 c.温度:温度升高时一般液体的表面张力都降低。因为温度升高时物质膨胀,分子间距增大,故吸引力减弱,σ降低。

d.压力:表面张力随压力增大而减小,但压力改变不大时,压力对液体表面张力的影响很小。

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人工降雨的原理

高空中如果没有灰尘,水蒸汽可以达到相当高的过饱和程度而不致凝结成水。因为此时高空中

的水蒸汽压力虽然对平液面的水来说已是过饱和的了,但对将要形成的小水滴来说尚未饱和,因此,小水滴难形成。若在空气中撒入凝结中心,使凝聚水滴的初始曲率半径加大,其相应的饱和蒸汽压可变小,因此蒸汽会迅速凝结成水。 影响溶胶稳定性的因素

(1)外加电解质的影响。这影响最大,主要影响胶粒的带电情况,使电位下降,促使胶粒聚结。 (2)浓度的影响。浓度增加,粒子碰撞机会增多。

(3)温度的影响。温度升高,粒子碰撞机会增多,碰撞强度增加。 (4)胶体体系的相互作用。带不同电荷的胶粒互吸而聚沉。

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