9.3动力性质.ppt

第三节 溶胶的动力性质,第三节 溶胶的动力性质,热运动扩散，布朗运动,重力场重力降沉和平衡,离心力场离心降沉和平衡,电学性质,光学性质,一.Browm运动与Einstein方程,Browm运动：溶胶粒子在介质中无规则运动,一.Browm运动与Einstein方程,Browm运动：溶胶粒子在介质中无规则的运动,原因：粒子受各个方向介质分子的撞击撞击的动量不能完全抵消而移动 分子热运动的宏观表现。,Einstein公式：Brown运动平均位移的计算,其关系：,若在时间 t 内观察布朗运动位移，,很容易在显微镜下观察，由此可求得溶胶粒子半径,二.扩散和渗透,扩散：溶质从高浓度（大）向低浓度（小）移动的现象。结果Gibbs能G，熵S，是自发进行的过程。,扩散速度与浓梯关系Fick第一定律,mols1,扩散系数,面积,浓度梯度,1扩散,扩散系数与Brown运动平均位移关系：,渗透压：半透膜两侧的压差=p2p1平衡时两侧化学势相等可导出稀溶液的=cRT(c:mol/m3),二.扩散和渗透,2渗透 渗透：溶剂通过半透膜（对溶质不通透）向溶质高浓度区移动的现象（对溶剂而言，浓度从高低）,渗透压,渗透压=p2 p1,反渗透：施加外压，使溶剂分子从溶液一侧透过半透膜进入纯溶剂一侧,二.扩散和渗透,例 金溶胶浓度为2 gdm3,介质粘度为0.00l Pas。已知胶粒半径为1.3 nm，金的密度为19.3103 kgm3。计算金溶胶在25C时(1)扩散系数,(2)布朗运动移动0.5 mm的时间,(3)渗透压。,解(1)扩散系数,(2),二.扩散和渗透,例 金溶胶浓度为2 gdm3,介质粘度为0.00l Pas。已知胶粒半径为1.3 nm，金的密度为19.3103 kgm3。计算金溶胶在25C时(1)扩散系数,(2)布朗运动移动0.5 mm的时间,(3)渗透压。,解(1),(2),(3)将浓度2 gdm3转换为体积摩尔浓度，,molm-3,=cRT=0.018708.314298.16=46.34 Pa,三.重力沉降与沉降平衡,溶胶粒子在外力场定向移动称沉降,沉降粒子浓集 扩散粒子分散,粒子小，力场小扩散 粒子大或力场大沉降 扩散沉降相当平衡,三.重力沉降与沉降平衡,1.重力沉降,重力场：不强的力场，粗分散系（104m）可有明显沉降,平衡力：,F沉=F阻,F沉=F重 F浮=Vg V0g,F阻=6rv,6rv,沉降速度,沉降分析法，测v求粒径r(2)落球式粘度计，测v求,三.重力沉降与沉降平衡,2.沉降平衡,如果粒径不太大时,平衡力：,F沉=F扩,平衡浓度：,三.重力沉降与沉降平衡,2.沉降平衡,平衡浓度：,此式表明,相同粒度r，h，c 相同高度h，r，c2/c1,再见!,