第八章胶体分散系统
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例8-1
金溶胶浓度为2 g(dm(3,介质粘度为0.00l Pa(s。已知胶粒半径为1.3 nm，金的密度为19.3(103 kg(m(3。计算金溶胶在25(C时(1) 扩散系数,(2)布朗运动移动0.5 mm需多少时间,(3) 渗透压。
解 (1) 扩散系数按公式直接计算
(2) 根据布朗运动位移公式，
(3) 将浓度2 g(dm(3转换为体积摩尔浓度，
渗透压为 (=cRT＝0.01870(8.314(298.15=46.34 Pa
例8-2
试计算293K时，粒子半径分别为r1＝10(4 m，r2＝10(7 m，r3＝10(9 m的某溶胶粒子下沉0.1 m所需的时间和粒子浓度降低一半的高度。已知分散介质的密度(0＝103 kg·m(3，粒子的密度(＝2(103 kg·m(3，溶液的粘度为(＝0.001 Pa(s。
解 将r1＝10(4 m代入重力沉降速度公式和沉降平衡公式，
解得t=4.59 s
代入数据，
解得h=6.83(10(14 m
同理可求得r2＝10(7 m,r3＝10(9 m的结果见下：
r/m,
沉降0.1m时间
浓度降低一半的高度/m
10(4
4.59 s
6.83(10(14
10(7
4.59(106 s=5.31天
6.83(10(5
10(9
4.59(1010 s =1460 年
68.3
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1．选择一个正确答案：
(1) 新鲜制备的溶胶需要净化，其目的是
A 去除杂质，提高溶胶的纯度
B 去除过多的电解质，保持溶胶稳定性
C 去除过多的溶剂，增加溶胶的浓度
D 去除过小的胶粒，保持粒子大小的一致性
(2) 胶体粒子在介质中运动所受的阻力，与下列何者无关？
A 介质的粘度 B 粒子的流速
C 粒子的浓度 D 粒子的大小
(3) Fick第一定律,式中有负号是因为：
A 是负值 B 扩散系数D是负值
C 是负值 D A是负值
(4) 溶胶有较强的散射光，大分子溶胶则较弱，这是因为：
A 溶胶粒径大，大分子粒径小
B 溶胶浓度大，大分子浓度小
C 溶胶的折光率与介质相差很大，大分子则相近
D 溶胶对短波光敏感，大分子则不敏感
(5) 电渗现象表明
A 胶体粒子是电中性的 B 分散介质是电中性的
C 胶体系统的分散介质也是带电的 D 胶体粒子是带电的
(6) 在胶体分散系统中，ζ 电势为何值时称为等电状态？
A 大于零 B 等于零 C 小于零 D 等于外加电势差
(7) 若分散相固体微小粒子的表面上吸附负离子，则胶体粒子的ζ电势为
A 一定大于零 B 等于零 C 一定小于零 D 正负无法确定
(8) 溶胶与大分子溶液的相同点是
A 热力学稳定体系 B 热力学不稳定体系
C 动力稳定体系 D 动力不稳定体系
(9) 在以下测定高分子化合物平均摩尔质量的方法中，哪一个不是独立的方法？
A 渗透压法 B 离心沉降法
C 光散射法 D 粘度法
(10) 以下哪种情况可消除Donnan平衡？
A 降低小分子电解质的浓度
B 增加大分子电解质的浓度
C 在半透膜的另一侧（无大分子），加入大量的中性分子
D 调节溶液的pH，使大分子电解质处于等电点
2．填空：
(1) 胶体分散系统是热力学不稳定系统，因为___________________________________________ 。
(2) 当光束照射到分散系统时，若入射光的波长大于分散相粒子的尺寸时，则发生光的__________ 现象。其光强度与_______________的4次方成反比。
(3) 在乳状液形成中，若乳化剂的亲水性较大，有利于形成_____________型的乳状液，相反若乳化剂的亲油性较大，有利于形成_____________型的乳状液。
(4) 在水溶液中，密度分别为(1和(2（(1<(2）的同样大小的球形悬浮液的沉降速度为v1 和v2,则v1 ______v2 。
(5) 墨汁是碳黑分散在水中的悬浮液，通常需加入适量的动物胶来稳定,其原因________________ ______，然而，若加入的动物胶量太少，则__________________。
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1．选择题
(1) B。 过多的电解质，会压缩双电层厚度，降低电动电势，容易使溶胶聚沉。
(2) C。 根据Stokes定律，球形粒子在介质中移动时，受到的阻力f=6((rv，因此阻力只与介质粘度、粒子大小和移动速度有关，与粒子浓度无关。
(3) C。 扩散总是由高浓度向低浓度方向进行，沿扩散方向上x(，浓度c(，因此为负值。
(4) C。 由Reyleigh公式，散射光I(，溶胶n1与n2差值大，大分子则相近。因此散射光的形成与系统的光学不均匀性有关。
(5) C。 电渗是介质在电场中的移动行为。
(6) B。
(7) D。 一般情况下，溶胶的电性取决于表面层的定位离子，若吸附负离子，ζ电势也为负。但考虑外加电解质的影响，也有电性反转的例子。
(8) C。
(9) D。 粘度法可测到高分子化合物的特性粘度[(]，再按[(]=KM (计算M。常数K，( 需要用其他方法确定，因此粘度法不是一个独立的测定方法。
(10) D。 当大分子电解质处于等电点时，成为中性分子，因而不会影响小分子电解质的扩散，使其在膜两边的浓度相等。
2．填空
(1) 分散相有很大比表面，即有很大表面能，一定条件下，有自发聚集成大颗粒，降低表面能的倾向。
(2) 散射；入射光的波长。
(3) O/W；W/O。
(4) < 。
(5) 适量的大分子对溶胶粒子起保护作用；会使溶胶发生絮凝。
