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文檔簡(jiǎn)介
1、1. 分散體系的分類? 根據(jù)被分散物質(zhì)分散的程度可將分散體系分為粗分散體系、膠體分散體系和分子分散體系。2. 什么是膠體? 顆粒大小在11000nm范圍內(nèi)的分散相粒子稱為膠體3. 膠體制備一般需具備什么條件?常用的制備方法有哪些,舉例說(shuō)明? 條件:a。固體分散相粒子要足夠小,使其有一定的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性;b。分散相在分散介質(zhì)中的溶解度要足夠小,形成分散相的反應(yīng)物濃度低;c。為了使分散相粒子具有抗凝結(jié)而保持穩(wěn)定的性質(zhì),體系中必須有第三種物質(zhì)存在 方法:分散法機(jī)械粉碎法、超聲分散法、電分散法、膠溶法 凝聚法化學(xué)凝聚、物理凝聚 膠溶法吸附溶膠、洗滌沉淀膠溶、表面解離溶膠例子:洗滌沉淀膠溶法制備普魯士藍(lán)溶
2、膠、改換介質(zhì)法制備硫溶膠。4. 什么是單分散溶膠?單分散溶膠制備的原理? 在特定條件下制備的粒子大小、形狀、組成均相同的溶膠稱為單分散溶膠。 原理:在溶液中產(chǎn)物濃度超過(guò)其飽和濃度,并略高于成核濃度時(shí),在短時(shí)間內(nèi)形成全部晶核。晶核形成后,溶液濃度迅速減小,低于成核濃度(仍高于飽和濃度),不再形成新晶核。已形成的晶核在此濃度下以相同速度長(zhǎng)大,從而得到單分散膠體粒子。5. 什么是膠體晶體?膠體晶體制備中采用模板劑的作用是什么? 由一種或多種單分散的膠體粒子組裝并規(guī)整排列的二維或三維有序結(jié)構(gòu)稱為膠體晶體,又稱合成蛋白石。 作用:引導(dǎo),組裝膠體粒子6. 什么是反滲透? 若在滲透平衡后在濃相一側(cè)施加外壓p
3、(p>),則濃相的溶劑分子將向稀相遷移,故稱反滲透。 7. 納米粒子的特性是什么?產(chǎn)生電動(dòng)現(xiàn)象的根本原因是什么? 特性:表面與界面效應(yīng)小尺寸效應(yīng)量子尺寸效應(yīng)宏觀量子隧道效應(yīng)根本原因:膠體粒子常帶有一定符號(hào)和數(shù)量的電荷。8.為什么分散相質(zhì)點(diǎn)在分散介質(zhì)中表面常會(huì)帶某種電荷? 當(dāng)分散相與分散介質(zhì)接觸時(shí),因?yàn)榉稚⑾噘|(zhì)點(diǎn)表面解離或者吸附溶液中某些離子從而使表面帶有電荷。9.界面移動(dòng)電泳和顯微電泳各適用何種體系? 界面移動(dòng)電泳主要用于蛋白質(zhì)系統(tǒng)等生物大分子體系,顯微電泳主要用于顯微鏡下可見膠體粒子的體系。10.什么是臨界聚沉濃度,它由哪些參數(shù)決定? 臨界聚沉濃度是在一定時(shí)間內(nèi)引起疏液體系膠體有明顯變
4、化所需要加入惰性電解質(zhì)的最小濃度。臨界聚沉濃度主要由體系中反離子大小和價(jià)數(shù)、膠體粒子濃度、電解質(zhì)加入方式和時(shí)間等因素決定。11.江河出口處為什么形成三角洲? 江河攜帶的泥沙在到達(dá)入海口與海水接觸時(shí),因海水中大量電解質(zhì)的作用,使其攜帶的泥沙上的電荷被中和,懸濁液的性質(zhì)被破壞,這樣泥沙就不能繼續(xù)穩(wěn)定地懸停在水中了,只好沉淀下來(lái),加上海水的流速小于江河水的,于是就在入海口處沉積了下來(lái),年深月久,就形成了三角洲。12.為什么不同型號(hào)的墨水不宜混用? 墨水屬于膠體,一些品牌的墨水中膠粒帶正電荷,一些品牌的墨水中膠粒帶負(fù)電荷,兩電性不同的膠?;旌蠒?huì)發(fā)生聚沉而使鋼筆堵塞13.試舉例說(shuō)明膠體的電動(dòng)現(xiàn)象及其在環(huán)
5、境治理方面的應(yīng)用。 電動(dòng)現(xiàn)象是懸浮于分散介質(zhì)中帶某種電荷的膠體在外電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生與液體介質(zhì)的相對(duì)運(yùn)動(dòng),或是帶點(diǎn)固體與介質(zhì)因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電勢(shì)差,統(tǒng)稱電動(dòng)現(xiàn)象。電動(dòng)現(xiàn)象有四種:電泳,電滲,流動(dòng)電勢(shì)和沉降電勢(shì)。電動(dòng)現(xiàn)象在治理環(huán)境方面的應(yīng)用:1、污水處理,向污水中加入NaHCO3和Al2(SO4)3,生成聚合水合氧化鋁無(wú)定形沉淀物,在其生成和沉淀過(guò)程中同時(shí)將廢水中懸浮物裹挾下來(lái)從而除去。2、可以用電滲法將污染物從滲透性不良的土壤中帶到土壤表面。14.什么是紙上電泳?試舉一兩例其應(yīng)用實(shí)例 紙上電泳是根據(jù)電泳現(xiàn)象在滲透了緩沖液的濾紙加上電場(chǎng)使物質(zhì)移動(dòng)的電泳法。也就是把樣品以帶狀加在作為支持體的濾紙內(nèi)來(lái)
6、檢測(cè)其移動(dòng)和分離的方法。常用以分離性質(zhì)相似的物質(zhì),如各種氨基酸的分離和稀土元素的分離等。15.面粉廠為什么要防火?面粉廠、棉紡廠、亞麻廠中的粉塵為什么也能引起爆炸?面粉是是碳水化和物,因此是可燃物(前提條件);(2)面粉顆粒微小,成懸浮狀態(tài)懸浮在空氣中,與氧的接觸面積很大;(3)懸浮的面粉顆粒達(dá)到了一定濃度(臨界值)(4)溫度達(dá)到著火點(diǎn)的火源,當(dāng)滿足以上幾個(gè)條件時(shí),面粉廠就可能發(fā)生爆炸,因此要注意防火。根據(jù)可燃粉塵爆炸具備的三個(gè)條件,即粉塵本身具有爆炸性;粉塵必須懸浮在空氣中并與空氣混合到爆炸濃度;有足以引起粉塵爆炸的熱能源。面粉廠,棉紡廠,亞麻廠中的粉塵夾雜著面粉,棉紡或亞麻形成可燃性物質(zhì)懸
7、浮在空中,與空氣充分混合,一遇到明火就迅速燃燒,且接觸面積越大燃燒越快越劇烈,此時(shí)空氣迅速膨脹,最終引起爆炸。16.晴朗的天空為什么是藍(lán)色?為什么只有早上和晚上才看到霞光?根據(jù)瑞利散射定律,太陽(yáng)光譜中的波長(zhǎng)較短的紫、藍(lán)、青等顏色的光最容易散射出來(lái),而波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅、橙、黃等顏色的光透射能力很強(qiáng)。因此,我們看到晴朗的天空總是呈蔚藍(lán)色霞是由于日出和日落前后,陽(yáng)光通過(guò)厚厚的大氣層,被大量的空氣分子散射的結(jié)果。當(dāng)空中的塵埃、水汽等雜質(zhì)愈多時(shí),其色彩愈顯著。如果有云層,云塊也會(huì)染上橙紅艷麗的顏色。17.一把小麥,用火柴點(diǎn)燃不易著火,若磨成極細(xì)的面粉,并分散于容器中,易著火甚至爆炸。因?yàn)榧?xì)小晶體顆粒比大顆粒
8、具有更高的表面能,在較低的溫度下即可達(dá)到面粉著火點(diǎn)所需的能量,故細(xì)的面粉容易著火甚至爆炸。18.什么是單分散溶膠?其優(yōu)點(diǎn)是什么?單分散溶膠:或稱均勻分散溶膠,它是指在特定條件下制備的粒子大小,形狀,組成均相同的溶膠。優(yōu)點(diǎn):粒徑細(xì)、比表面大,晶粒均勻。19.為什么自然界中液滴、氣泡總是圓形的?為什么氣泡比液滴更容易破裂?同樣體積的水,以球形的表面積為最小,亦即在同樣條件下,球形水滴其表面吉布斯自由能相對(duì)為最小。氣泡同理。半徑極小的氣泡內(nèi)的飽和蒸氣壓遠(yuǎn)小于外壓,因此在外壓的擠壓下,小氣泡更容易破裂。20.說(shuō)出幾種常見的測(cè)定液體表(界)面張力的方法和主要利用的原理。方法:液體表面張力的測(cè)定方法分靜力
9、學(xué)法和動(dòng)力學(xué)法。靜力學(xué)法有毛細(xì)管上升法、du Noüy 環(huán)法、Wilhelmy 盤法、旋滴法、懸滴法、滴體積法、最大氣泡壓力法; 動(dòng)力學(xué)法有震蕩射流法、毛細(xì)管波法原理:毛細(xì)管上升法: =1 /2(l-g)ghr cos ,式中為表面張力, r 為毛細(xì)管的半徑, h 為毛細(xì)管中液面上升的高度,l為測(cè)量液體的密度,g為氣體的密度( 空氣和蒸氣) , g 為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣? 為液體與管壁的接觸角。若毛細(xì)管管徑很小, 而且=0 時(shí), 則上式可簡(jiǎn)化為=1/2ghrWilhelmy 盤法: W總-W片=2lcos,式中,W 總為薄片與液面拉脫時(shí)的最大拉力,W片為薄片的重力, l 為薄片的寬度,
10、 薄片與液體的接觸的周長(zhǎng)近似為2l, 為薄片與液體的接觸角。懸滴法: 由Laplace 公式, 描述在任意的一點(diǎn)P曲面內(nèi)外壓差為( 1R1+ 1R2)=p0+(l-g)gz,式中R1, R2 為液滴的主曲率半徑; z 為以液滴頂點(diǎn)O 為原點(diǎn), 液滴表面上P 的垂直坐標(biāo); P0 為頂點(diǎn)O 處的靜壓力。滴體積法: 當(dāng)一滴液體從毛細(xì)管滴頭滴下時(shí), 液滴的重力與液滴的表面張力以及滴頭的大小有關(guān)。簡(jiǎn)單關(guān)系式:mg=2r. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 實(shí)際體積比按式( 7) 式計(jì)算的體積小得多。因此Harkins 就引入了校正因子f(r/V1/3), 則更精確的表面張力可以表示為:= mg2rf(r/v1/3),其中
11、m為液滴的質(zhì)量, V 為液滴體積, f 為校正因子, 可查表得到.最大氣泡壓力法: 若在密度為的液體中, 插入一個(gè)半徑為r的毛細(xì)管, 深度為t, 經(jīng)毛細(xì)管吹入一極小的氣泡, 其半徑恰好與毛細(xì)管半徑相等。此刻, 氣泡內(nèi)壓力最大。根據(jù)拉普拉斯公式, 氣泡最大壓力為pm=gt+ 2r即=1/2r(pm- gt).差分最大氣泡壓力法:=1/2p+(l-g)g(r2-r1)/3-1/2t)+g2(r23- r13)(l-g)2/(24) (1/r1-1/r2)式中p 為兩毛細(xì)管的壓差, t 為兩管插入液面的高度差。21.毛細(xì)現(xiàn)象為什么會(huì)產(chǎn)生?臨床上用毛細(xì)管采血樣的原理根據(jù)Kelvin公式,RTln(pr
12、/po)=2V/r, 曲率半徑極小的凹液面蒸氣壓降低,低于正常飽和蒸氣壓,即可以在孔性固體毛細(xì)孔中的凹液面上凝結(jié)。因毛細(xì)管曲率半徑極小,所以會(huì)產(chǎn)生毛細(xì)凝結(jié)現(xiàn)象。 原理:真空采血管在生產(chǎn)過(guò)程中預(yù)置了一定量的負(fù)壓,當(dāng)采血針穿刺進(jìn)入血管后,由于采血管內(nèi)的負(fù)壓作用,血液自動(dòng)流入采血管內(nèi).22.農(nóng)民鋤地保墑原理?!皦劇?,指的是土壤水分。近代土壤學(xué)揭示,土壤在過(guò)水后會(huì)形成通往地表的毛細(xì)管,還會(huì)在縮水過(guò)程中開裂;“松土”,就是切斷毛細(xì)管,堵塞裂縫;從而“保墑”-抑制水分沿毛細(xì)管上行至地表蒸發(fā)和直接經(jīng)裂縫蒸發(fā)。23.露珠、汗珠、灑落在地上的汞自動(dòng)成球形的原因。表面張力促使露珠、汗珠、灑落在地上的汞以最小的表面
13、積的狀態(tài)存在。而體積相等的物體中,只有球體的表面積最小,所以露珠大多呈球形的。24.天空為什么會(huì)下雨?人工降雨依據(jù)什么原理?向高空拋撒粉劑為什么能人工降雨?天上的雨來(lái)自空中的云,空中的云其實(shí)就是水的凝結(jié)物,它來(lái)自地面的水汽蒸發(fā)。當(dāng)云中的水滴達(dá)到一定程度,也就是不能被上升的氣流頂托住的時(shí)候,水滴(也可能是冰滴、雪花)就會(huì)落到地面上,即是我們所見的雨(雹、雪)。一般來(lái)說(shuō),云中的水汽膠性狀態(tài)比較穩(wěn)定,不易產(chǎn)生降水,而人工增雨就是要破壞這種膠性穩(wěn)定狀態(tài)。通常的人工降雨就是通過(guò)一定的手段在云霧厚度比較大的中低云系中播散催化劑(碘化銀)從而達(dá)到降雨目的。一是增加云中的凝結(jié)核數(shù)量,有利水汽粒子的碰并增大;二
14、是改變?cè)浦械臏囟?,有利擾動(dòng)并產(chǎn)生對(duì)流。而云中的擾動(dòng)及對(duì)流的產(chǎn)生,將更加有利于水汽的碰并增大,當(dāng)空氣中的上升氣流承受不住水汽粒子的飄浮時(shí),便產(chǎn)生了降雨。25.為什么會(huì)產(chǎn)生液體過(guò)熱現(xiàn)象?加入沸石為什么能消除過(guò)熱現(xiàn)象?進(jìn)行有機(jī)物蒸餾時(shí)為什么通常加入素瓷片或毛細(xì)管?久經(jīng)煮沸的液體,溶于其中的空氣全部跑掉后,因缺乏氣泡,即缺乏汽化核,可以加熱到沸點(diǎn)以上仍不沸騰。這樣的液體稱為過(guò)熱液體,它處于亞穩(wěn)態(tài)。沸石作用:由于沸石的多孔性硅酸鹽性質(zhì),小孔中存有一定量的空氣,常被用于防暴沸。在加熱時(shí),小孔內(nèi)的空氣逸出,起到了氣化核的作用,小氣泡很容易在其邊角上形成。進(jìn)行有機(jī)物蒸餾時(shí)加入素瓷片或毛細(xì)管相當(dāng)于加了沸石,可防
15、止暴沸。26.什么是牛頓流體、脹流體、塑性體?他們的主要區(qū)別是什么?牛頓流體是指在受力后極易變形,且切應(yīng)力與變形速率成正比的低粘性流體。凡不同于牛頓流體的都稱為非牛頓流體。脹流體和塑流體都是非牛頓流體。表觀粘度隨剪切速率增加而增加,稱為脹流體;觀粘度非常之高,直至外力達(dá)到某一臨界值后,粘度陡然下降,此類型謂塑性體。主要區(qū)別:牛頓流體的流變特性是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,牛頓流體各點(diǎn)的粘度值均相同,所以粘度點(diǎn)能表現(xiàn)出牛頓流體的特性;而非牛頓流體的流變特性則是曲線或不過(guò)原點(diǎn)的線。在線上某點(diǎn)的正切值即為粘度。27.水在玻璃上能鋪展,水銀在玻璃上卻形成液滴?為什么?由Young方程sg-sl=lgcos,由s
16、g、sl和lg決定,對(duì)于指定的固體,液體表面張力越小,其在該固體上的也越小。因?yàn)樗c玻璃的親和作用比水銀與玻璃的親和作用大,所以水更易在玻璃上展開,而水銀卻形成液滴。28.活性碳為什么可以做防毒面具?冰箱除臭劑?活性炭是由含炭為主的物質(zhì)作原料,經(jīng)高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑?;钚蕴亢写罅课⒖?,具有巨大的比表面積,能有效地去除色度、臭味,可去除二級(jí)出水中大多數(shù)有機(jī)污染物和某些無(wú)機(jī)物,包含某些有毒的重金屬。29.測(cè)定多孔物質(zhì)的孔結(jié)構(gòu)的主要方法有哪些?試舉幾例說(shuō)明主要方法有氣體吸附法和壓汞泵法。銀壓汞法是基于汞對(duì)固體表面的不可潤(rùn)濕性, 即接觸角大于90°的液體, 不能自然進(jìn)入小孔,,
17、 必須施加外力克服阻力,才能把它壓入孔中。因此,充滿一定孔隙所需要的壓力可以作為測(cè)量孔徑大小的一種尺度,。30.什么是表面活性劑?其主要的分類有哪些? 在很低的濃度就能顯著降低溶劑(主要是水)的表面張力,且有實(shí)用價(jià)值的天然或合成的兩親性有機(jī)物質(zhì)稱為表面活性劑。其主要的分類有非離子型、陰離子型、陽(yáng)離子型、兩性型等。31.洗衣粉為什么有去污作用? 肥皂為什么能去污?為什么有些洗滌劑不能與肥皂、洗衣粉混用? 洗衣粉、肥皂的去污功能來(lái)自一些具有表面活性的化學(xué)物質(zhì)。它們能夠減小了水的表面張力、提高水的浸透能力,同時(shí)利用分子間存在電斥力的機(jī)理,清除污垢微粒。 因?yàn)榉试?、洗衣粉一般為?fù)電荷的表面活性物質(zhì),但
18、是有些洗滌劑是陽(yáng)離子的表面活性劑,混用會(huì)使陰陽(yáng)離子中和而降低洗滌效果。32.明礬為什么能凈水 明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O,它的凈水原理是明礬在水中可以電離出鉀離子和鋁離子,而Al3+很容易水解,生成膠狀的氫氧化鋁Al(OH)3,氫氧化鋁膠體的吸附能力很強(qiáng),可以吸附水里懸浮的雜質(zhì),并形成沉淀,使水澄清。所以,明礬是一種較好的凈水劑。33.采油時(shí),在生產(chǎn)油井附近常鉆一些注水井,注入“活性水”,其主要成分是什么?為什么要注入活性水? 活性水的主要成分是表面活性劑。注入活性水可以提高采收率,其原因有:1、降低油水界面張力,降低粘附功;活性劑使親油的地層表面潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)為親水表面
19、,提高洗油效率;3、使油乳化成水包油型乳狀液,提高洗油效率;4、提高波及系數(shù)。34.選擇性的加入一些表面活性劑,為什么起到凈化水質(zhì)的作用? 加入一些表面活性劑,可使小粒子的Zeta電位減小,相互聚集成大顆粒,從而除去雜質(zhì),凈化水質(zhì)。35.為什么利用礦物浮選可得到高品位的礦?說(shuō)明其主要原理和流程 礦物浮選:在工業(yè)上應(yīng)用是泡沫浮選。基原理是:在礦漿(礦石粉體在水中的不穩(wěn)定懸浮體)中加入起泡劑、捕集劑等助劑,通入空氣,形成泡沫,由于水對(duì)礦石粉不同組成的潤(rùn)濕性質(zhì)(接觸角)不同,有用礦粒附著富集于氣泡上,并上浮被分離出,無(wú)用礦粉沉于底部。泡沫浮選的過(guò)程主要包括:使粉碎的礦粒處于湍流和懸浮狀態(tài);懸浮礦粒與
20、浮選藥劑作用而使其表面疏水化,增大水在其上的接觸角;有一定疏水性的礦粒與彌散狀態(tài)的氣泡接觸,并附著于氣泡上,形成礦化氣泡;礦化氣泡上浮,形成精選泡沫層;排出精選泡沫層,回收精選礦。36、 溶液的各種性質(zhì)為什么對(duì)應(yīng)表面活性劑的濃度出現(xiàn)一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)?該轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度是什么?表面活性劑在界面富集吸附一般的單分子層,當(dāng)表面吸附達(dá)到飽和時(shí),表面活性劑分子不能在表面繼續(xù)富集,而憎水基的疏水作用仍竭力促使基分子逃離水環(huán)境,于是表面活性劑分子則在濃液內(nèi)部自聚,即疏水基在一起形成內(nèi)核,親水基朝外與水接觸,形成最簡(jiǎn)單的膠團(tuán)。 以上結(jié)果導(dǎo)致表面活性劑溶液的性質(zhì)與純水不同,許多性質(zhì)在一個(gè)這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)附近出現(xiàn)變化,這個(gè)轉(zhuǎn)
21、折點(diǎn)稱為臨界膠束濃度CMC。37、 各種物質(zhì)水溶液表面張力隨濃度的變化規(guī)律有何特點(diǎn)?為什么?A線為無(wú)機(jī)鹽和多羥基有機(jī)物等的結(jié)果,隨溶質(zhì)濃度增大,表面張力略有增大,顯然,該類物質(zhì)在溶劑表面吸附為負(fù)吸附。B線溶液表面張力隨溶液濃度增加而逐漸降低。C線這種類型的特點(diǎn)是:當(dāng)濃度增加時(shí),迅速下降并很快達(dá)最低點(diǎn),此后溶液表面張力隨濃度變化很小。以上結(jié)果根據(jù)Gibbs吸附公式導(dǎo)出:若溶質(zhì)能夠使溶劑的表面張力降低,d/dc < 0,則 > 0,即表面層的濃度大于溶液中的濃度,說(shuō)明該溶質(zhì)在溶液表面層發(fā)生正吸附;如果溶質(zhì)能使溶劑表面張力增加,即d/dc >0,則 < 0,那么表面層濃度低于
22、溶液內(nèi)部的濃度。說(shuō)明該溶液是負(fù)吸附38、 討論各種物質(zhì)水溶液表面層結(jié)構(gòu)與濃度的關(guān)系。在兩相接觸形成的界面層區(qū)域中,不同組分的濃度變化規(guī)律可能不同。如在含有單一溶質(zhì)的水溶液表面層中,溶質(zhì)的濃度可能高于或低于體相溶液中之濃度,但肯定高于氣相中之濃度。39、表面活性物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)?表面活性物質(zhì)與表面活性劑有何異同?(1)表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)具有兩親性:一端為親水基團(tuán),另一端為憎水基團(tuán)(2)能降低溶劑表面張力的物質(zhì)稱為表面活性物質(zhì);而表面活性劑是指具有固定的親水親油基團(tuán),在溶液的表面能定向排列,并能使表面張力顯著下降的物質(zhì)。 40、試論Gibbs吸附公式在固氣和固液界面的應(yīng)用。 應(yīng)用:在固氣和固
23、液吸附研究中易測(cè)定其吸附量,從而根據(jù)Gibbs吸附公式了解吸附前后表面張力的變化,并且還可以以此式為基礎(chǔ)導(dǎo)出其他有應(yīng)用價(jià)值的吸附等溫式。41、舉出幾例增溶作用的實(shí)際應(yīng)用。 加溶作用的應(yīng)用極為廣泛,最初的加溶作用主要用于染料工業(yè),從而促進(jìn)了染料工業(yè)的發(fā)展。 洗滌與去污過(guò)程是表面活性劑多種作用(如潤(rùn)濕、吸附、增溶、滲透和分散等)的綜合作用,但膠束對(duì)油污的增溶具有重要作用。 高分子乳液聚合是增溶作用應(yīng)用的典型實(shí)例。高分子單體少量溶于水相,大部分被乳化劑作用形成OW型乳狀液珠,另一部分增溶于膠束中。反應(yīng)在水相引發(fā),產(chǎn)生的單體自由基進(jìn)入膠束,并使膠體內(nèi)的單體發(fā)生聚合。當(dāng)膠束內(nèi)單體因聚合而減少時(shí),由乳狀液
24、液珠中單體補(bǔ)充。 在藥劑學(xué)中常利用Tween、SDS、膽鹽等表面活性劑膠束的增溶作用控制難溶藥物的溶解或釋放。如難溶的中草藥有效成分在膠束存在下能增加主藥濃度,改善中藥液體制劑的澄明度和穩(wěn)定性。42、臨界膠束濃度的測(cè)定方法。1.表面張力法 2. 電導(dǎo)法 3.增溶法 4.光散射法43.干洗過(guò)程中的表面活性劑的主要作用。 1表面活性劑極性基團(tuán)吸附于固體污垢和基底物表面,阻礙污垢的再沉積;2利用反膠束內(nèi)核保持的水,增溶極性污垢。44.什么是Krafft點(diǎn)?什么是濁點(diǎn)? Krafft點(diǎn)溫度是離子型表面活性劑形成膠束的下限溫度,Krafft點(diǎn)是離子型表面活性劑在水中溶解度急劇增大時(shí)的溫度。 對(duì)于非離子型
25、表面活性劑,加熱到達(dá)某一溫度時(shí),溶液會(huì)突然變渾,有大的聚集體沉淀物析出,這一溫度被稱為“濁點(diǎn)”。45.什么是表面活性劑的HLB值? 親水親油平衡值,用來(lái)表示表面活性劑親水或親油能力大小的值。HLB=親水基的親水性/親油基的親油性46.膠束催化有時(shí)會(huì)顯著地加快反應(yīng)的速率,其主要的作用有哪些? 在膠束催化反應(yīng)中膠束的作用主要有濃集效應(yīng)、介質(zhì)效應(yīng)、降低反應(yīng)活化能。47.在實(shí)際應(yīng)用表面活性劑作乳化劑、起泡劑時(shí)其濃度都要超過(guò)臨界膠團(tuán)濃度。為什么? 當(dāng)溶液濃度在CMC以下時(shí),溶液中基本上是單個(gè)表面活性劑分子(或離子)表面吸附量隨濃度而逐漸增加,直至表面上再也擠不下更多的分子,此時(shí)表面張力不再下降。也就是說(shuō)
26、,c曲線上不再下降時(shí)的濃度可能正是開始形成膠束的濃度。濃度繼續(xù)增加并超過(guò)CMC后,單個(gè)的表面活性劑離子的濃度基本上不再增加,而膠束濃度或膠束數(shù)目增加。因膠束表面是由許多親水基覆蓋的,故膠束本身不是表面活性的,因而不被溶液表面吸附。而膠束內(nèi)部皆為碳?xì)滏溗M成的親油基團(tuán),有溶解不溶于水的有機(jī)物的能力。48.決定和影響乳狀液類型的因素主要有些什么理論? (1)能量因素說(shuō);(2)幾何因素(或定向楔);(3)液滴聚結(jié)速度;(4)相體積說(shuō);(5)乳化劑的濃度49.為什么得到相對(duì)穩(wěn)定的乳狀液必須有乳化液的存在?二互不相容的純液體為什么制不成乳狀液? 因?yàn)槿闋钜菏菬崃W(xué)不穩(wěn)定體系。乳狀液是高度分散的體系,為使
27、分散相分散,就要對(duì)它作功,所作功即以表面能形式貯存在油-水界面上,使體系的總能量增加,故到相對(duì)穩(wěn)定的乳狀液必須有乳化液的存在。50.絮凝和聚沉 分散相粒子相互聚集形成聚集體。一般認(rèn)為如聚集體較緊密,易于與分散介質(zhì)分離,稱為聚沉;如聚集體較松散,??蓴噭?dòng)后再分散,為絮凝。51.乳化劑選擇的一般性原則 有良好的表面活性,能降低表面張力2、乳化劑在油水界面能形成穩(wěn)定和緊密的凝聚膜3、水溶和油溶性乳化劑混合使用效果更好4、乳化劑應(yīng)能適當(dāng)增加外相黏度5、滿足乳化體系的特殊要求6、要用最小的濃度和最低的成本達(dá)到乳化效果。52.為何在實(shí)際應(yīng)用時(shí),常常將HLB值小的乳化劑與HLB值大的乳化劑一起混合使用?一個(gè)
28、理想的乳化劑,不僅要與油相親和力強(qiáng),而且也要與水相有較強(qiáng)的親和力.把HLB值小的乳化劑與HLB值大的乳化劑混合使用,形成的混合膜與油相和水相都有強(qiáng)的親和力,可以同時(shí)兼顧這兩方面的要求.所以,使用混合乳化劑比使用單一乳化劑效果更好。53說(shuō)出一些生活中常見的乳狀液的應(yīng)用Ø化妝品乳狀液:乳狀液化妝品又稱乳化體化妝品,通常將常溫下呈半固態(tài)的稱為膏霜;流體狀態(tài)的稱為奶液或乳液。乳化體膏霜的主要組成是油相原料、水相原料及乳化劑。Ø食品乳狀液 :牛奶中脂肪含量高,長(zhǎng)期放置容易出現(xiàn)稀奶油層,可因震動(dòng)形成顆粒,均質(zhì)處理后,脂肪球變小,表面積增加,可防止脂肪顆粒聚結(jié),使脂肪球比重增大,上浮能力
29、變小,可保證其品質(zhì)。Ø藥用乳狀液:天然維生素E是一種脂溶性的維生素,具有很高藥用價(jià)值,但不易分散于水,難以被吸收。將其轉(zhuǎn)化為水分散性的乳狀液,可提高維生素E的利用率。Ø瀝青乳狀液:瀝青的粘度很大不便于在室溫下直接用于鋪路面。若用陽(yáng)離子型乳化劑將其制成O/W型乳狀液,則表觀粘度大大降低,并改善了對(duì)砂石的潤(rùn)濕性操作簡(jiǎn)便,效果好。比較有效的是陽(yáng)離子型表面活性劑。這主要是因?yàn)樯笆砻婧韶?fù)電,易于吸引荷正電的瀝青乳狀液液滴并使其破乳,水分蒸發(fā)后瀝青將砂石粘連在一起。 54什么是單分子層的不溶性薄膜?親水性較差的兩親物質(zhì),如長(zhǎng)鏈醇、酸等化合物,因其不溶于水,只能在水面上展開,形成單分子
30、層的不溶性薄膜。這些不溶性物質(zhì)的親水基團(tuán)向水,而憎水基團(tuán)排列于水面,此種不溶性的單分子膜,不能用Gibbs吸附公式來(lái)討論其物理化學(xué)性質(zhì)。不溶性單分子膜的分子在足夠大的水面上能自由移動(dòng),在室溫下它的移動(dòng)速率為20cm.s-1,與普通氣體的速率相仿,而且還有許多性質(zhì)與三維空間氣體的物理性質(zhì)相似,常稱單分子層的分子性質(zhì)為二維空間性質(zhì)。55.單分子層的不溶性薄膜隨表面壓的增大,主要會(huì)經(jīng)歷幾種表面膜的狀態(tài)變化(P182186 184圖)氣態(tài)膜 氣液平衡膜 液態(tài)擴(kuò)張膜 轉(zhuǎn)變膜 液態(tài)凝聚膜 固態(tài)膜56. 舉例說(shuō)明單層膜的應(yīng)用。Ø抑制底液蒸發(fā) :在液體上形成單層膜后可以降低底液的蒸發(fā)速度。鋪有單層膜
31、的的體系,底液分子逃離液相受到阻力有三:液相分子的阻滯力(多種作用力),氣相分子的碰撞阻滯力,單層膜分子的阻滯力。Ø單層膜中的化學(xué)反應(yīng):?jiǎn)螌幽ぶ械幕瘜W(xué)反應(yīng)包括成膜物分子間的化學(xué)反應(yīng)(如表面聚合反應(yīng)),也包括成膜分子與底液中物質(zhì)及氣相中物質(zhì)的反應(yīng)(如酯水解反應(yīng),不飽和有機(jī)物的氧化反應(yīng)等)在單層膜中化學(xué)反應(yīng)之重要意義不僅在于探索在準(zhǔn)二維環(huán)境進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的各種特殊因素,實(shí)現(xiàn)有別于單位空間反應(yīng)的特殊反應(yīng),而且有助于模擬和研究許多在膜中進(jìn)行的生物過(guò)程。 Ø復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)的推測(cè):這是不溶物單層膜的早期應(yīng)用,現(xiàn)今各種現(xiàn)代科學(xué)儀器的開發(fā)和應(yīng)用對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的測(cè)定已經(jīng)不需要這種簡(jiǎn)易、間接推測(cè)的方法
32、。但這種方法給人啟迪,有時(shí)用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法也能解決大問題。早期成功的例子是確定膽固醇分子的結(jié)構(gòu) 。Ø長(zhǎng)鏈酯的水解反應(yīng):在堿性底液上的長(zhǎng)鏈酯的水解反應(yīng)對(duì)于研究生物體系的脂肪在界面上發(fā)生的自然分解和再合成反應(yīng)很有意義。 例:甘油月桂酸三脂在0.2 mol.l-1NaOH表面水解,結(jié)論:1若單層膜在液態(tài)擴(kuò)張膜狀態(tài),酯水解反應(yīng)速率和活化能與在體相溶液中進(jìn)行時(shí)的接近;2表面壓增加,活化能也增加,空間指數(shù)也增加,但速率常數(shù)無(wú)明顯變化;3長(zhǎng)鏈酯水解時(shí),不溶于水的產(chǎn)物留在膜中,將明顯將低反應(yīng)速率;4在一定表面壓時(shí),速率常數(shù)與OH-的濃度有直線關(guān)系。57. 什么是LB膜?其應(yīng)用的例子LB膜是Langm
33、uir和Blodgett首先制備的一種超薄有序膜。這種膜是用特殊的方法將在水面形成的兩親不溶有機(jī)物的單層膜按一定的排列順序轉(zhuǎn)移沉積到固體基底上的。將固體基片在恒定表面壓的條件下插入和抽出有凝聚態(tài)單層膜的底液表面可將成膜物以一定取向方式轉(zhuǎn)移到基片上。在基片上轉(zhuǎn)移的各單層間成膜分子定向方式不同可使LB膜有不同的結(jié)構(gòu):X、Y和Z型。應(yīng)用的例子:Ø光電化學(xué)研究:將天然生物分子、有機(jī)染料分子等組裝成LB膜,可以進(jìn)行光電研究。黃春輝等研究不同結(jié)構(gòu)方酸衍生物的LB膜在SnO2電極上的光電轉(zhuǎn)換性質(zhì)。 Ø氣敏傳感膜:酞菁LB膜可以用于氣敏傳感膜。不對(duì)稱取代的酞菁及其鋅配合物的氣敏性質(zhì)與中心離
34、子有關(guān)。若無(wú)金屬離子,酞菁對(duì)NO2的響應(yīng)很強(qiáng),對(duì)NH3響應(yīng)很弱;9層鋅酞菁對(duì)NH3的響應(yīng)很強(qiáng),對(duì)NO2響應(yīng)很弱。Ø離子傳感膜:將冠醚類有離子選擇性的有機(jī)基團(tuán)與發(fā)色基團(tuán)結(jié)合制成LB膜,通過(guò)冠醚與不同金屬離子作用或離子濃度不同,可改變膜的光譜,從而檢測(cè)離子。 58. Langmuir吸附等溫式的基本假設(shè)是什么?課本:吸附是單分子層的,吸附是一種動(dòng)態(tài)平衡。體相溶液和吸附曾均視為理想溶液。溶質(zhì)和溶劑分子體積相同或有相同的吸附位。59. 什么是比表面積?什么是孔體積?什么是孔分布?Ø單位質(zhì)量固體的表面積稱為比表面(specific surface area)。比表面是吸附劑、催化劑的
35、重要物化參數(shù)。常直接與吸附能力和催化性能的優(yōu)劣有關(guān)。測(cè)定比表面的方法有很多,其中以氣體吸附法應(yīng)用最為廣泛。Ø孔體積也叫孔容是吸附劑內(nèi)所有細(xì)孔體積的加和。平均孔半徑Ø孔徑分布是孔體積與孔半徑的關(guān)系,利用Kelvin公式計(jì)算不同p/p0相應(yīng)的孔半徑,然后再加上吸附層膜的厚度。60. BET多分子層吸附模型的基本假設(shè)是什么?Ø1、每一層吸附均服從Langmuir模型而導(dǎo)出,它保留了Langmuir模型的一些假設(shè); 2、吸附可以是多分子層的,并且不一定鋪滿一層再鋪上一層,即在不同吸附位置上可以有不同層次的吸附發(fā)生; 3、吸附劑的范德華力的作用僅涉及吸附層第一層; 4、只有
36、相鄰兩層的吸附分子處于動(dòng)態(tài)平衡。61. 有些吸附劑的吸附脫附等溫線上會(huì)出現(xiàn)“滯后環(huán)”,其原因是什么?請(qǐng)說(shuō)出一兩種可能的模型Ø細(xì)頸瓶模型 Ø接觸角滯后模型,液固相(A)靜止時(shí)的平衡接觸角;(B)位移時(shí)的前進(jìn)接觸角和后退接觸角Ø柱面與球面模型 Ø空氣吸附模型,在吸附水份之前,硅膠中的毛細(xì)管壁中吸附有空氣分子,對(duì)于水蒸氣的潤(rùn)濕有一個(gè)阻止作用,因此當(dāng)水分在毛細(xì)管壁吸附時(shí)其潤(rùn)濕角大于其在蒸發(fā)過(guò)程中的接觸角,因此便對(duì)應(yīng)了更大的壓力值,即 pa>pd。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)吸附開始前將空氣完全從吸附劑內(nèi)孔中排除,通常能極大地減少吸附滯后現(xiàn)象,從而證實(shí)了滯后現(xiàn)象確實(shí)與空氣在
37、毛細(xì)管壁吸附有關(guān)。62、物理吸附和化學(xué)吸附最本質(zhì)的區(qū)別是什么?P211:物理吸附和化學(xué)吸附的本質(zhì)區(qū)別是吸附在分子與固體表面作用力的性質(zhì)。物理吸附的作用力是物理性的(如范德華力的色散力和氫鍵等),而化學(xué)吸附的作用力是化學(xué)鍵的形成,即吸附分子與表面原子間有電子的轉(zhuǎn)移、交換或共有。63. 舉例說(shuō)明吸附法在氣體分離中的應(yīng)用。Ø沸石分子篩的選擇性氣體分離:天然的和合成的沸石分子篩有嚴(yán)格的晶體結(jié)構(gòu),窗口尺寸均勻,孔腔大小一致。因而可以將吸附質(zhì)分子按其大小進(jìn)行分離。 例如:3A分子篩孔徑約0.3nm,只能有效地吸附水,5A分子篩直徑為0.5 nm,而正戊烷和異戊烷的臨界直徑為0.49 nm和0.5
38、6nm,因此5A分子篩可將二者分開。 Ø硅膠的選擇性吸附:硅膠表面羥基的存在,使其在中性水中帶負(fù)電。硅膠對(duì)氣體的吸附除色散力外,也有因固體表面帶電而引起的極性作用。與沸石分子篩類似,硅膠對(duì)不飽和烴有更大的吸附能力。Ø變溫吸附 TSA:基本原理 在溫度較低時(shí)進(jìn)行吸附,混合氣體因吸附能力不同吸附有先后;吸附平衡后,升溫開始時(shí)吸附弱的先脫附,吸附強(qiáng)的后脫附,從而使混合物分離。Ø變壓吸附 PSA :基本原理 恒定溫度條件下周期性地改變壓力,增大壓力時(shí)吸附,減壓時(shí)脫附,混合氣體各組分在吸附劑上能力和分離系數(shù)不同而使其在脫附時(shí)完成分離。64、什么是變溫吸附和變壓吸附?變溫吸附
39、基本原理是:在溫度較低時(shí)進(jìn)行吸附(低溫吸附量大),混合氣體中固吸附能力不同吸附有先后,吸附平衡后,升高溫度開始時(shí)吸附弱的先脫附,吸附強(qiáng)的后脫附,從而使混合物分離。變壓吸附原理是在恒定的溫度下周期性改變體系壓力,增大壓力時(shí)吸附,減壓時(shí)脫附,混合氣各組分在吸附劑上吸附能力和分離系數(shù)不同而使其在脫附時(shí)完成分離。65、為什么說(shuō)自溶液中吸附比固氣界面吸附更復(fù)雜?原因是1,溶液成分復(fù)雜。液相吸附至少涉及溶質(zhì)-吸附劑、溶劑-吸附劑、溶質(zhì)-溶劑間的相互作用。2,液體中雜質(zhì)的濃度可能與溶質(zhì)濃度同數(shù)量級(jí),從而極大影響吸附結(jié)果。3,液相吸附的吸附量要根據(jù)吸附前后體相溶液濃度的變化計(jì)算,計(jì)算公式復(fù)雜。66、在自稀溶液吸附研究中溶劑和吸附劑雜質(zhì)的存在對(duì)吸附結(jié)果有很大影響。為什么?這些雜質(zhì)的濃度可能與溶質(zhì)濃度同
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