第八章胶体化学(粘土——水系统)

第八章 胶体化学( 粘土——水系统) 教学要求： 1. 明确胶体的概念及胶粒的粒径范围。明确憎液溶胶的主要特征。 2. 明确胶体的光学性质（丁达尔效应）、动力性质（布朗运动、扩散、沉降）。 3. 熟悉溶胶的电学性质（电泳、电渗），理解胶粒带电的原因。 4. 明确扩散双电层理论，能根据胶体制备条件写出胶团的结构式。 5. 掌握憎液溶胶的稳定和聚沉的原因，了解电解质及其他因素对溶胶稳定性的影响。 6. 清楚聚沉值、聚沉能力、价数规则的含义，能判断电解质聚沉能力的大小。 7. 了解粘土胶体结构的带电原因，及影响其阴、阳离子交换能力大小的因素。 8. 明确影响粘土泥浆流动性、稳定性、触变性、可塑性的因素。 教学重点难点： 1．明确胶体分散系统的分类、性质及稳定因素，熟悉胶体的基本理论。 2．重点掌握粘土-水系统的胶体的特性，明确其带电原因、电学性质、胶团结构。明确粘土-水系统的其胶体性质（流动性、稳定性、触变性、可塑性）。 胶体化学部分省略 粘土——水系统 1 粘土的荷电性 （1）负电荷： ① 粘土晶格内离子的同晶置换，硅氧四面体中Si4+被Al3+所转换，或铝氧八面体中三价的铝被二价镁、铁所置换。 蒙脱石：2：1 型，二八面，层间水， 高岭石：1：1 型，二八体，无 层间水 高岭石中破 键 ,少 量 同晶置换， ③ 吸 附 在 表 面的腐 殖 质离解而 产 生 。 （2）两 性电荷 ①高岭石在 酸 性或中性及弱 碱 性条件下 ，带正 电荷。 ②高岭石在强碱性条件下，OH 基中H 解离，使得边面带负电荷。 2 粘土的离子吸附与交换 粘土由于同晶置换，破键和吸附腐殖质的离解使得粘土带负电。 （1）吸附：介质中的阳离子。 H+饱和是纯粘土；Na+饱和是Na 粘土；自然界中大量存在是Ca2+。离子被吸附的难易程度取决于离子的电价及水化半径，电价升高，易被吸附，同价阳离子水化半径越小，越被吸附。其顺序 H+>Al3+>Ba2+Sr2+>Ca2+>Mg2+NH4+>K+>Na+>Li+ （2）离子交换： 由于各种阳离子的被吸附能力不同，因而已被吸附在粘土颗粒上的阳离子，就可能被吸附能力更强的离子所置换。例如交换反应如下： Ca-粘土+2Na+≡2Na-粘土+Ca2+ 利用离子交换可以提纯粘土： X——树脂+Y——粘土≡Y——树脂+X——粘土，其中Y 为多种离子。 （3）影响离子交换的因素 3 粘土胶体的电动性质 （1）粘土与水作用（胶团结构） 粘土表面带负电，存在着一个电场，使极性分子定向排列，形成水...