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溶膠的穩(wěn)定性和聚沉

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溶膠的穩(wěn)定性和聚沉

由于溶膠是高度分散的多相體系,膠粒有自動(dòng)聚結(jié)的趨勢(shì),是一個(gè)聚結(jié)不穩(wěn)定體系。但在某種條件下,它又具有聚結(jié)的穩(wěn)定性,膠粒并不合并變大。決定聚結(jié)穩(wěn)定性的主要因素是溶膠膠粒表面的雙電層結(jié)構(gòu),它使膠粒在碰撞時(shí)不致相互接觸,同時(shí)雙電層有水化離子,好像膠粒外面包上一層水化膜或溶劑化膜,這層膜就起到阻礙膠粒合并的作用。

凡是使溶膠的分散度降低,分散相顆粒變大,最后從介質(zhì)中沉淀析出的現(xiàn)象叫聚沉。促使溶膠聚沉的因素有電解質(zhì),反電荷的膠體,溫度等。溶膠對(duì)電解質(zhì)的影響非常敏感,這是由于電解質(zhì)中反離子的加入促使膠粒周?chē)臄U(kuò)散層被“壓縮”,擴(kuò)散層厚度迅速變薄,當(dāng)電解質(zhì)的量達(dá)到一定程度后,擴(kuò)散層消失,膠粒變成電中性,同時(shí)水化膜也隨之消失,這樣膠粒就能迅速凝集而聚沉。例如,醫(yī)學(xué)教|育網(wǎng)搜集整理在氫氧化鐵中加入少量K2SO4溶液,溶膠內(nèi)立即發(fā)生聚沉作用,析出氫氧化鐵沉淀。

不同的電解質(zhì),對(duì)溶膠的聚沉能力是不同的,通常用聚沉值來(lái)衡量電解質(zhì)對(duì)溶膠聚沉能力的大小。聚沉值是指一定溶膠,在一定時(shí)間內(nèi)完全聚沉所需電解質(zhì)的最低濃度(mmol.L-1)。聚沉值越小,表示聚沉能力越大。

可以使溶膠聚沉的電解質(zhì)的有效部分是與膠粒帶有相反電荷的離子,這些離子稱為反離子。根據(jù)叔爾采-哈迪(Schulze-Hardy)規(guī)則,反離子的價(jià)數(shù)越高,聚沉能力也越大。一般說(shuō)來(lái),一價(jià)反離子的聚沉值在25-150之間,二價(jià)的約在0.5-2之間,三價(jià)的約在0.01-0.1之間。

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主講老師:劉 楝老師

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