不聚會(huì)、勤洗手、戴口罩、勤通風(fēng)打贏疫情防控阻擊戰(zhàn)膠體與界面化學(xué)4、表面活性劑作用原理，趙國璽，中國輕工業(yè)出版社，20033、應(yīng)用膠體化學(xué)，侯萬國、孫清軍、張春光，科學(xué)出版社，19982、膠體化學(xué)基礎(chǔ)，周祖康、顧惕人，北大出版社，1987

1、教材：應(yīng)用膠體與界面化學(xué)（第二版），趙振國，化學(xué)工業(yè)出版社，20185、應(yīng)用膠體與界面化學(xué)，趙振國，化學(xué)工業(yè)出版社，2015

參考書目要求1、上課認(rèn)真聽講，提高課堂效果，切忌上課不學(xué)、考試時(shí)等著劃重點(diǎn)2、作業(yè)按時(shí)獨(dú)立完成，切忌任務(wù)式完成3、認(rèn)真做好預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)，找到適合自己r的學(xué)習(xí)方法，切忌死記硬背4、如有疑問及時(shí)解決，切忌有問題不說膠體與界面化學(xué)緒論0溶膠與納米粒子的制備1膠體的基本性質(zhì)2表面張力與潤濕作用3表面活性劑溶液4界面膜6固氣界面上的吸附作用7固液界面的吸附作用8吸附劑9

乳狀液與微乳狀液5泡沫、凝膠、氣凝膠和氣溶膠10緒論一、膠體與界面二、膠體與界面化學(xué)的基本內(nèi)容三、膠體與界面化學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系四、膠體與界面化學(xué)的發(fā)展與展望定義：一種或幾種物質(zhì)以細(xì)分狀態(tài)分散于另一種物質(zhì)中形成的體系。最簡單的分散體系由兩相組成，其中形成粒子的相稱為分散相，是不連續(xù)相，分散粒子所處介質(zhì)稱為分散介質(zhì)，是連續(xù)相。類：根據(jù)被分散物質(zhì)分散的程度第一節(jié)膠體與界面一、分散體系（dispersionsystem）粗分散體系膠體分散體系分子分散體系類型粒子大小分散相直觀性質(zhì)實(shí)例粗分散體系Coarsedispersionsystem

>1μm顆粒粒子粗大，不擴(kuò)散，顯微鏡下可見；體系不穩(wěn)定，易沉降分離泥漿膠體分散體系（溶膠）Colloidaldispersionsystem

0.1μm-1nm膠粒粒子細(xì)小，擴(kuò)散極慢，普通顯微鏡下不可見；體系一般透明，有較高的穩(wěn)定性Fe(OH)3溶膠分子分散體系Moleculardispersionsystem<1nm分子、離子分子擴(kuò)散快；體系完全為均相透明且穩(wěn)定KCl水溶液表0.1分散體系按分散相粒子大小分類分散體系按分散相和分散介質(zhì)的聚集狀態(tài)不同進(jìn)行分類。序號(hào)分散相分散介質(zhì)體系名稱和實(shí)例1gg氣/氣分散體系混合氣體2l

g氣溶膠（如霧）3sg氣溶膠，如煙、塵4gl

泡沫，如滅火泡沫5l

l

乳狀液，如牛奶、原油6sl

溶膠，懸浮液，如油漆、鉆井液7gs固態(tài)泡沫，如面包、泡沫塑料8l

s凝膠，如珍珠、某些寶石、豆腐9ss固/固分散體系，如合金、有色玻璃表0.2依被分散物和分散介質(zhì)聚集狀態(tài)對分散體系的分類以上這類分類方法分類比較方便，但對實(shí)際狀態(tài)的描述較含糊，同時(shí)將真溶液作為分子分散體系分類不是很合理，因?yàn)樗淮嬖诮缑妫c膠體體系有著本質(zhì)的區(qū)別。霧和霾有何異同？1861年英國化學(xué)家Grahaw提出了“膠體（colloid）”這個(gè)名詞。為研究溶液中溶質(zhì)分子的擴(kuò)散速度，Graham做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將一張羊皮紙束在玻璃筒下端，筒內(nèi)裝上待研究的溶液，經(jīng)過一段時(shí)間以后，測定水中溶質(zhì)的濃度，求的溶質(zhì)透過半透膜的擴(kuò)散速度。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)一些物質(zhì)如無機(jī)鹽、白糖可以透過羊皮紙，并且擴(kuò)散速度很快，另一類物質(zhì)如明膠、單寧、蛋白質(zhì)、氫氧化鋁等，擴(kuò)散速度很慢，而且極難甚至不能透過羊皮紙。當(dāng)溶劑蒸發(fā)時(shí)，前一類物質(zhì)能成晶體析出，后一類不成晶體而成粘稠的膠狀物，Graham根據(jù)這一現(xiàn)象將前一類物質(zhì)稱作“凝晶質(zhì)”（Crystalloid），在一類稱作“膠體”（Colloid）。二、膠體這樣的分類方法并不合適，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，許多晶體物質(zhì)適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)中也能制成具有膠體特征的體系。例如把ＮaCl分散在酒精中就具有擴(kuò)散速度慢、透不過半透膜的性質(zhì)，因此，應(yīng)當(dāng)把膠體看成是在一定分散范圍內(nèi)存在的物質(zhì)，而不是某類物質(zhì)固有的特性，所以“膠體”這一名詞的含意從一開始就很不確切。

現(xiàn)在“膠體”定義：指具有高度分散的分散體系（亦是研究對象），分散相可以是一相和多相，粒子大小通常為1～100nm之間。上世紀(jì)初，人們把膠體分為兩類：

親液膠體（溶膠）：如蛋白質(zhì)、明膠，是熱力學(xué)穩(wěn)定體系憎液膠體（溶膠）：如金溶膠、硫化砷溶膠，是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系憎液膠體是本質(zhì)上不溶于介質(zhì)的物質(zhì)，必須經(jīng)過適當(dāng)處理，才可能將它分散到某種介質(zhì)中。五十年代起：開始將親液溶膠改稱大分子溶液，將憎液溶膠（膠體）稱為膠體分散體系或溶膠。近年來人們對膠體有了更深刻的認(rèn)識(shí)，比較確切的將膠分為以下三類：

1、分散體系：包括粗分散體系和膠體分散體系，特點(diǎn)：很高的表面自由能，熱力學(xué)不穩(wěn)定體系。2、大分子物質(zhì)的真溶液：無相界面，熱力學(xué)穩(wěn)定體系。3、締合膠體：膠體電解質(zhì)、表面活性劑、熱力學(xué)穩(wěn)定體系。界面（interface）:接觸的不相混溶的兩相交界之處。表面(surface)：在接觸的兩相中若有一相為氣相，另一相為凝聚態(tài)相，所交界之界面。界面與表面無本質(zhì)不同，有時(shí)統(tǒng)稱為界面。實(shí)際體系的界面都不是沒有厚度的幾何面，而是有若干分子厚度的兩相間的“過渡”區(qū)域，但其厚度與大塊體相大小相比是可以忽略不計(jì)的，因此將界面視為二維或準(zhǔn)二維的。三、界面常見的界面有：氣-液界面，氣-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。嚴(yán)格講表面應(yīng)是液體和固體與其飽和蒸氣之間的界面，但習(xí)慣上把液體或固體與空氣的界面稱為液體或固體的表面。2.氣-固界面3.液-液界面4.液-固界面5.固-固界面界面現(xiàn)象的本質(zhì)對于單組分體系，這種特性主要來自于同一物質(zhì)在不同相中的密度不同；對于多組分體系，則特性來自于界面層的組成與任一相的組成均不相同。表面層分子與內(nèi)部分子相比，它們所處的環(huán)境不同。

體相內(nèi)部分子所受四周鄰近相同分子的作用力是對稱的，各個(gè)方向的力彼此抵銷；

但是處在界面層的分子，一方面受到體相內(nèi)相同物質(zhì)分子的作用，另一方面受到性質(zhì)不同的另一相中物質(zhì)分子的作用，其作用力未必能相互抵銷，因此，界面層會(huì)顯示出一些獨(dú)特的性質(zhì)。

最簡單的例子是液體及其蒸氣組成的表面。

液體內(nèi)部分子所受的力可以彼此抵銷，但表面分子受到體相分子的拉力大，受到氣相分子的拉力小（因?yàn)闅庀嗝芏鹊停?，所以表面分子受到被拉入體相的作用力。

這種作用力使表面有自動(dòng)收縮到最小的趨勢，并使表面層顯示出一些獨(dú)特性質(zhì)，如表面張力、表面吸附、毛細(xì)現(xiàn)象、過飽和狀態(tài)等。比表面（specificsurfacearea）比表面通常用來表示物質(zhì)分散的程度，有兩種常用的表示方法：一種是單位質(zhì)量的固體所具有的表面積；另一種是單位體積固體所具有的表面積。即：式中，m和V分別為固體的質(zhì)量和體積，A為其表面積。目前常用的測定表面積的方法有BET法和色譜法。比表面與球形粒子半徑r的關(guān)系為

分散度與比表面把物質(zhì)分散成細(xì)小微粒的程度稱為分散度。把一定大小的物質(zhì)分割得越小，則分散度越高，比表面也越大。例如，把邊長為1cm的立方體1cm3逐漸分割成小立方體時(shí)，比表面增長情況列于下表：邊長l/m立方體數(shù)比表面Av（m2/m3）1×10-216×102

1×10-31036×103

1×10-51096×105

1×10-710156×107

1×10-910216×109

從表上可以看出，當(dāng)將邊長為10-2m的立方體分割成10-9m的小立方體時(shí)，比表面增長了一千萬倍。邊長l/m立方體數(shù)比表面Av/（m2/m3）1×10-216×102

1×10-31036×103

1×10-51096×105

1×10-710156×107

1×10-910216×109

可見達(dá)到nm級(jí)的超細(xì)微粒具有巨大的比表面積，因而具有許多獨(dú)特的表面效應(yīng)，成為新材料和多相催化方面的研究熱點(diǎn)。立方體邊長分割后數(shù)目總表面積比面積（分散度）0℃時(shí)單位體積水的表面能(J)1cm1（個(gè)）6cm26cm-14.6×10-51×10-1

103

60cm2

6×10cm-1

4.6×10-4

1×10-2106

600cm26×102cm-1

4.6×10-3

1×10-3

109

6000cm2

6×103cm-1

4.6×10-21×10-4

1012

6m2

6×104cm-1

4.6×10-1

1×10-5

1015

60m26×105cm-1

4.61×10-6

1018

600m2

6×106cm-1461×10-7(1nm)1021

6000m26×107cm-1460表11cm3水分割為立方體時(shí)表面積變化對于立方體而言，S0=S/V=6l2/l3=6/l，l越小，S0越大。以1cm3的水分割為例：由表（1）可以看出，分割的越細(xì)，則總表面程度越大，表面能越高，如邊長為0.01μm時(shí)，總表面達(dá)6000m2，表面能為460J。由此可知，分散度的大小是表征分散體系特性的重要依據(jù)，通常按分散程度不同可將分散體系分為三類：粗分散、膠體分散、分子分散。四、膠體粒子的形狀與大小控制成核、生長和后處理?xiàng)l件，可得到同一化學(xué)組成但形狀不同的粒子。單分散體系：在膠體分散體系中，若分散相粒子大小完全均一多分散體系：分散體系中的粒子大小和形狀不盡相同表述多分散體系粒子大小的分布方法：1、列表法（nanomeasurer）2、作圖法（納米粒度儀）列表表和作圖法的優(yōu)點(diǎn)：

能較清晰地表示分散相粒子的大小及分布但實(shí)際

工作中只需要了解粒子的平均大小

ni代表直徑為di的粒子數(shù)fi=ni/Σni，i粒子在總數(shù)中占的分?jǐn)?shù)即加權(quán)因子，顯微鉆井法測得的粒子平均直徑即為數(shù)均直徑。1、數(shù)均直徑平均直徑

2、面均直徑∵∴知道粒子的總數(shù)以后，由吸附實(shí)驗(yàn)求得的粒子平均表面積折合成粒子半徑表面積折合成粒子直徑。

3、體均直徑知道粒子數(shù)后，由密度測量求得粒子的平均體積，折合成粒子直徑。單分散體系：∵∴多分散體系：相差越大，分布越寬，的大小表示分散程度。一般