第六章 膠體與大分子溶液

第一節(jié)分散系分類及其膠體的基本特性第六章膠體與大分子溶液第二節(jié)膠體的制備與純化第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)第四節(jié)膠體的穩(wěn)定性第五節(jié)大分子化合物實訓(xùn)項目六黏度法測大分子化合物的平均分子量學習目標學習目的：膠體化學與藥劑學、藥物分析化學、藥物合成等課程關(guān)系密切，掌握其基本概念、基本理論和技能，對后續(xù)課程學習和將來的生產(chǎn)實際奠定基礎(chǔ)。知識要求：掌握分散體系的分類及膠體的定義，溶膠的穩(wěn)定與聚沉，溶膠的光學性質(zhì)、動力性質(zhì)和電學性質(zhì)，膠團的結(jié)構(gòu)，大分子溶液與溶膠的異同點，唐南平衡。熟悉膠體分散體系的基本特性，擴散雙電層概念，大分子電解質(zhì)溶液的特點。了解膠體的制備和純化方法，溶膠的DLVO理論，大分子化合物的相對分子量表示法，黏度表示法。能力要求:能在實踐中應(yīng)用膠體的若干重要性質(zhì)（Tyndall效應(yīng)、Brown運動、沉降與沉降平衡、電泳和電滲）。能判斷電解質(zhì)聚沉能力的大小。能寫出膠團的結(jié)構(gòu)。能較準確地用黏度法測定大分子化合物的摩爾質(zhì)量。第六章膠體與大分子溶液第一節(jié)分散系分類及其膠體的基本特性一、分散系的分類分散系分散相粒子大小主要特征舉例粗分散系懸濁液固體顆粒＞10-7m非均相；熱力學不穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子不能透過濾紙和半透膜泥漿水乳濁液小液滴乳膠膠體分散系溶膠膠粒10-7～10-9m非均相；熱力學不穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子擴散慢，能透過濾紙，不能透過半透膜Fe(OH)3溶膠締合膠體膠束均相；熱力學穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子擴散慢，能透過濾紙，不能透過半透膜，形成膠囊溶液超過一定濃度的十二烷基硫酸鈉溶液大分子溶液單個大分子均相；熱力學穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子擴散慢，能透過濾紙，不能透過半透膜，形成溶液蛋白質(zhì)溶液分子、離子分散系真溶液分子或離子＜10-9m透明、均勻、穩(wěn)定、粒子能透過濾紙和半透膜生理鹽水第六章膠體與大分子溶液二、膠體分散系分類按膠體溶液的穩(wěn)定性分類分為：溶膠、締合膠體、大分子溶液。溶膠的分散相粒子一般是由許多原子或分子聚集而成，其大小在10-7～10-9m范圍內(nèi)，并分散于另一介質(zhì)之中，與分散介質(zhì)間存在相界面，溶膠是高度分散的、多相的、熱力學不穩(wěn)定的系統(tǒng)。締合膠體是由表面活性劑分子締合形成的直徑在膠體分散相粒子大小范圍的締合體，通常稱為膠束，膠束可以是球狀、層狀、棒狀等。溶解于溶劑中，形成高度分散的、均相的、熱力學穩(wěn)定體系。大分子化合物溶液的分散相粒子大小在膠體分散相粒子大小范圍內(nèi)，屬于膠體溶液。但是，其分散相是以單個分子分散在介質(zhì)中，所形成的系統(tǒng)是均相的真溶液，分散相和分散介質(zhì)間沒有界面存在。大分子溶液是熱力學穩(wěn)定系統(tǒng)。第一節(jié)分散系分類及其膠體的基本特性膠體分散系也可以按分散相與分散介質(zhì)聚集狀態(tài)的不同來分類分散介質(zhì)分散相名稱實例氣液氣溶膠霧固煙、塵液氣液溶膠泡沫液乳狀液固金溶膠固氣固溶膠泡沫塑料液珍珠固合金、有色玻璃二、膠體分散系分類第一節(jié)分散系分類及其膠體的基本特性三、膠體的基本特性膠體不是一類特殊物質(zhì)，而是幾乎任何物質(zhì)都可能存在的一種特殊狀態(tài)，即分散相粒子大小在10-7～10-9m范圍。膠體分散系可分為溶膠、締合膠體、大分子溶液，但只有溶膠才全面表現(xiàn)膠體的三大特性，即高分散性、多相性和熱力學不穩(wěn)定性。膠體體系是一個高度分散的多相體系，具有很大的總表面積和表面能，是熱力學不穩(wěn)定體系。第一節(jié)分散系分類及其膠體的基本特性第二節(jié)膠體的制備與純化膠體分散系分散相粒子大小處于粗分散系與分子分散系之間，因而溶膠的制備有兩條途徑，一是將粗分散系顆粒進一步分散到膠粒大小，二是將分子分散系的溶質(zhì)聚集成膠粒。前者稱為分散法，后者叫做凝聚法。

一、分散法分散法是將顆粒較大的物質(zhì)分散成膠粒的方法。常用的分散法有研磨法、電弧法、超聲分散法、膠溶法。研磨法：即機械粉碎的方法，常用設(shè)備是膠體磨。

第六章膠體與大分子溶液

電弧法：主要用于制備金屬溶膠，將欲制金屬溶膠的金屬絲置于水中作為電極，通入高壓電流，使兩極間產(chǎn)生電弧，金屬在電弧的高溫作用下，分散成分子后再凝聚成膠粒。超聲分散法：將超聲波傳入介質(zhì)，在介質(zhì)中產(chǎn)生機械振蕩，使分散相均勻分散，從而制得溶膠和乳狀液。第二節(jié)膠體的制備與純化一、分散法探關(guān)型超聲波粉碎機

二、凝聚法凝聚法是使分散的分子、原子、離子相互凝聚成膠粒的方法。常用的凝聚法有物理凝聚法和化學凝聚法。物理凝聚法：根據(jù)同一物質(zhì)在不同溶劑中溶解度相差懸殊這一性質(zhì)，可采用改換溶劑的方法制備膠體，如將松香的酒精溶液滴加入水中，生成松香的水溶膠。把硫的乙醇溶液滴入水中，可以制得硫磺水溶膠。第二節(jié)膠體的制備與純化化學凝聚法是將化學反應(yīng)中生成的不溶物分子在適當條件下聚集在一起，使其粒徑達到膠體范圍以制備溶膠的方法。

例如：將H2S通入足夠稀的As2O3溶液中，可以制得高度分散的硫化砷溶膠。3H2S+As2O3=As2S3(溶膠)+3H2O鐵、鋁等金屬的氫氧化物溶膠，可以通過其鹽類水解制備。FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(溶膠)+3HCl用堿金屬鹵化物與硝酸銀進行復(fù)分解反應(yīng)可以制備鹵化銀溶膠。AgNO3+KI===AgI(溶膠)+KNO3二、凝聚法第二節(jié)膠體的制備與純化

除去溶膠中過量電解質(zhì)及其他雜質(zhì)的過程稱為膠體的凈化，常用的凈化方法有滲析法和超過濾法。

第二節(jié)膠體的制備與純化三、溶膠的凈化第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)一、動力性質(zhì)（一）布朗運動和擴散1827年植物學家布朗用顯微鏡觀察到懸浮在水面的花粉顆粒不停地作無規(guī)則運動，這種運動現(xiàn)象稱為布朗運動。

布朗運動產(chǎn)生的原因是由于介質(zhì)分子撞擊懸浮固體粒子的結(jié)果。膠粒受到的來自各方的撞擊力不能相互抵消，膠粒即向合力大的一方偏移，因介質(zhì)分子運動的無規(guī)則，合力的方向會不斷改變，膠粒的運動方向也不斷地變化。第六章膠體與大分子溶液布朗運動是膠體分散體系的特點。愛因斯坦運用分子運動理論的基本觀點，對布朗運動提出理論解釋，假設(shè)溶膠粒子是球形的，導(dǎo)出了布朗運動公式：式中為t時間內(nèi)粒子在x軸方向的平均位移；r為粒子半徑；η為介質(zhì)黏度；NA為阿伏加德羅常數(shù)；T為絕對溫度；R為氣體常數(shù)。由于溶膠粒子處于不停的布朗運動中，當存在濃度差時，溶膠粒子在介質(zhì)中由高濃度區(qū)自發(fā)地向低濃度區(qū)遷移的現(xiàn)象稱為擴散。擴散運動是布朗運動的宏觀表現(xiàn)，布朗運動是擴散運動的微觀基礎(chǔ)。愛因斯坦曾導(dǎo)出了在t時間內(nèi)，膠粒平均位移和擴散系數(shù)D之間的關(guān)系式為：一、動力性質(zhì)第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)上式表明：粒子半徑、介質(zhì)黏度越小，溫度越高，擴散系數(shù)越大，粒子越容易擴散。通過擴散實驗，可求得溶膠粒子的擴散系數(shù)D，從擴散系數(shù)D可以算出粒子的半徑r，這是擴散定律的重要應(yīng)用。一、動力性質(zhì)第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)（二）沉降作用溶膠中的膠粒由于受自身重力作用或離心作用而下沉的過程稱為沉降。沉降與擴散是兩個相反的過程，沉降使質(zhì)點在介質(zhì)中集中，擴散使質(zhì)點在介質(zhì)中均勻分散，因此，在分散系統(tǒng)中存在三種情形：當質(zhì)點很小，力場較弱時，表現(xiàn)為擴散。質(zhì)點較大、力場較強時，表現(xiàn)為沉降，兩種作用相近時，構(gòu)成沉降平衡。分散相在分散介質(zhì)中的重力沉降速度由下式表示：式中為沉降速度，r為分散相粒子半徑，和分別為分散相及分散介質(zhì)的密度，為重力加速度，為分散介質(zhì)的黏度。一、動力性質(zhì)第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)分散相粒子在重力作用下發(fā)生沉降，布朗運動引起擴散，當沉降速度與擴散速度相等，建立起沉降擴散平衡。膠粒在重力場中達到沉降平衡時，對于大小均勻的膠粒其濃度隨高度的分布情況見右圖，并可用下式表示：

式中、為不同高度，、為相應(yīng)濃度，r為分散相粒子半徑，和分別為分散相及分散介質(zhì)的密度，為重力加速度，NA為阿伏加德羅常數(shù)。一、動力性質(zhì)第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)實例解析在298K時，粒子半徑為3×10-8m的金溶膠在地心引力場中達沉降平衡，在高度相距1.0×10-4m的體積粒子數(shù)分別為277m-3和166m-3,已知金的密度為1.93×104Kg·m-3,分散介質(zhì)的密度為1.0×103Kg·m-3,試計算阿佛加德羅常數(shù)NA的數(shù)值。解：因體積粒子數(shù)之比等于濃度比，則膠粒在重力場中達沉降平衡時一、動力性質(zhì)第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)一、動力性質(zhì)第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)二、光學性質(zhì)分散體系受到光的照射，根據(jù)粒子的大小，光可以被吸收、散射或者反射，研究分散體系的光學性質(zhì)對于確定粒子大小和濃度都具有重要意義。（一）光的散射1869年，丁達爾發(fā)現(xiàn)，在暗室內(nèi)當一束光線照射到溶膠上時，在與光路垂直的方向可以看到一條發(fā)亮的光柱，這一現(xiàn)象稱作丁達爾現(xiàn)象，丁達爾現(xiàn)象是溶膠粒子對光產(chǎn)生散射作用的結(jié)果，與膠粒的大小和入射光的波長有關(guān)。第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)（二）雷利公式雷利研究了光的散射現(xiàn)象，導(dǎo)出了散射公式：

式中及分別為入射光的強度和波長，為每個分散相粒子的體積，為單位體積內(nèi)的粒子數(shù)，和分別為分散相和分散介質(zhì)的折射率。為散射解，即觀察方向與入射方向的夾角，為觀察者與散射中心的距離。第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)二、光學性質(zhì)雷利公式的意義雷利公式表明：①散射光強度與粒子體積V的平方成正比。利用此特性可以測定粒子的大小分布，商品塵粒測定儀就是利用這一原理設(shè)計的。②散射光的強度與入射光波長的四次方成反比，因此入射光的波長愈短，散射光越強。③散射光強度與分散相和分散介質(zhì)的折射率有關(guān)，它們相差越大，光的散射現(xiàn)象越明顯。與高分子溶液相比，溶膠粒子與介質(zhì)的折射率差別較大，所以溶膠的散射光很強，具有明顯的丁達爾現(xiàn)象。④散射光的強度與膠粒濃度成正比，這是濁度計設(shè)計的依據(jù)。

第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)二、光學性質(zhì)三、電學性質(zhì)（一）膠團的結(jié)構(gòu)對膠體進行微觀結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)膠粒的內(nèi)部是由許多分散相原子或分子聚集而成的膠核，膠核通常有晶體結(jié)構(gòu)。固態(tài)膠核表面發(fā)生離解或選擇性吸附某種離子，這些離子稱為定位離子，定位離子靠靜電引力吸附反離子，反離子緊密地排列在定位離子附近。存在于膠核表面的定位離子和被束縛的反離子稱為吸附層；其余反離子呈擴散狀態(tài)分布在吸附層周圍，形成擴散層。由吸附層和擴散層構(gòu)成雙電層，膠核與吸附層合稱膠粒，膠粒與擴散層合稱為膠團。整個膠團是電中性的，在電場作用下，膠粒向某一電極方向移動，擴散層的反離子則向另一電極方向移動。第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)例如，將KI溶液滴加到AgNO3溶液中制備AgI溶膠，（AgI）m為膠核。因AgNO3過量，膠核優(yōu)先吸附nAg+為定位離子，使膠核表面帶正電，由于靜電吸引作用，膠核吸引構(gòu)成吸附層中的反離子，構(gòu)成擴散層中的反離子，見下圖所示三、電學性質(zhì)第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)若KI過量，吸附的I-為定位離子，K+為反離子，膠團結(jié)構(gòu)式為：

溶膠的膠團結(jié)構(gòu)式：

溶膠的膠團結(jié)構(gòu)式：

三、電學性質(zhì)第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)（二）電勢膠粒存在著兩種不同的電勢，一種是膠核帶電表面與均勻液相之間的電位差，稱熱力學電勢，以表示。另一種是電動電勢或（zeta）電勢。當膠粒移動時，膠團從吸附層和擴散層間裂開。我們把吸附層與擴散層分開的界面稱為滑動面，滑動面上所表現(xiàn)出來的電勢就是電勢，電勢是滑動面與均勻液相之間的電位差。由于吸附層中的反離子抵消了膠核表面的部分電荷，電位的絕對值必然小于熱力學電位的絕對值。電位最顯著的特點是易受加入電解質(zhì)的影響。三、電學性質(zhì)第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)（三）電動現(xiàn)象電動現(xiàn)象是膠粒與擴散層的帶電粒子錯動分開時所引起的四種電現(xiàn)象的總稱。根據(jù)不同情況，電動現(xiàn)象分為：電泳、電滲、流動電勢、沉降電勢。

1．電泳如將兩個電極插入膠體溶液通以直流電，在電場作用下，帶電的分散相粒子在介質(zhì)中向相反符號電極移動的現(xiàn)象稱為電泳。三、電學性質(zhì)第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)膠粒帶電越多，介質(zhì)黏度越小，外加電勢越大，電泳速度越大，電脈速度還與溶膠中外加電解質(zhì)的量有關(guān)。溶膠的電脈現(xiàn)象說明了膠粒是帶電的，從電泳的方向可以判斷膠粒所帶電荷的電性。大多數(shù)金屬硫化物、硅酸、金、銀等溶膠向正極遷移，膠粒帶負電，稱為負溶膠；大多數(shù)金屬氫氧化物溶膠向負極遷移，膠粒帶正電，稱為正溶膠。2．電滲在外電場作用下，帶電的反離子攜帶分散介質(zhì)通過多孔膜或極細的毛細管移動的現(xiàn)象稱為電滲。三、電學性質(zhì)第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)電滲時帶電的固體分散相不動。電泳和電滲是在外電場作用下，分散相和分散介質(zhì)作相對運動時產(chǎn)生的電動現(xiàn)象。電泳技術(shù)在蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸及核酸等物質(zhì)的分離和鑒定方面有廣泛的應(yīng)用。電滲技術(shù)在泥炭及木材去水等方面有實際應(yīng)用。3．流動電勢在外力作用下，液體沿著固體表面流動時產(chǎn)生的電勢稱為流動電勢。三、電學性質(zhì)第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)流動電勢是電滲的逆過程。在實際生產(chǎn)中要考慮到流動電勢的存在。例如，當用輸油管道運送液體燃料時，輸油管道必須接地，運油車須裝接地鐵鏈等，都是為了消除流動電勢的存在而造成的危險。4．沉降電勢在外力作用下，帶電粒子相對于液體介質(zhì)運動時產(chǎn)生的電勢稱為沉降電勢。

沉降電勢與電泳現(xiàn)象正好相反。是大氣中雷雨放電的重要原因。三、電學性質(zhì)第三節(jié)膠體的基本性質(zhì)第四節(jié)膠體的穩(wěn)定性一、電解質(zhì)的聚沉作用

（一）溶膠的穩(wěn)定性溶膠穩(wěn)定的因素主要有溶膠的動力穩(wěn)定性、電學穩(wěn)定性、溶劑化的穩(wěn)定作用。1．溶膠的動力穩(wěn)定性溶膠具有強烈的布朗運動，能克服重力影響而不沉降，使系統(tǒng)保持均勻分散。這種作用稱之為溶膠的動力穩(wěn)定性。影響溶膠動力穩(wěn)定性的主要因素是分散度和介質(zhì)黏度。溶膠的分散度越大，布朗運動越劇烈，擴散能力越強，介質(zhì)黏度越大，動力穩(wěn)定性越大，膠粒越不易聚沉。第六章膠體與大分子溶液2．溶膠的電學穩(wěn)定性由膠團結(jié)構(gòu)可知，同一溶膠中的膠粒都帶有同種電荷，當膠粒相互靠近時，由于靜電斥力作用而分離，阻止膠粒間彼此接近；使溶膠保持其穩(wěn)定性。靜電斥力作用的大小與電勢有關(guān)，電勢的絕對值越大，靜電斥力作用越大，膠粒的穩(wěn)定性越大。3．溶劑化的穩(wěn)定作用膠團中的離子都是溶劑化的，若溶劑為水，則稱為水化，結(jié)果在膠粒周圍形成水化層。當膠粒相互靠近時，水化層被擠壓變形，而水化層具有彈性，造成膠粒接近時的機械阻力，從而防止了溶膠的聚沉。溶膠的布朗運動、靜電排斥力及溶劑化作用是溶膠穩(wěn)定的原因，其中膠粒帶電產(chǎn)生靜電斥力是溶膠穩(wěn)定的主要原因。第四節(jié)膠體的穩(wěn)定性一、電解質(zhì)的聚沉作用（二）溶膠的聚沉溶膠在理化因素作用下，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)象稱為聚沉。對溶膠聚沉影響最大，作用最敏感的是電解質(zhì)。1．電解質(zhì)對聚沉的影響溶膠受電解質(zhì)的影響十分敏感，少量的電解質(zhì)就能促使溶膠聚沉。這是由于當向溶膠中加入一定量電解質(zhì)后，迫使一部分反離子由擴散層進入吸附層，擴散層變薄，電位的絕對值降低。當電解質(zhì)加入量較多，進入吸附層的反離子也多，擴散層厚度甚至可趨近于零，電勢亦趨近于零，膠粒表面的電荷基本上被進入吸附層中的反離子中和，膠粒也就不帶電，在電場中不泳動，即處于等電狀態(tài)。膠粒呈中性，最不穩(wěn)定，聚沉速率最大。第四節(jié)膠體的穩(wěn)定性一、電解質(zhì)的聚沉作用有時當加入電解質(zhì)的量過多時，甚至可使ζ電勢的符號發(fā)生改變，沉淀又重新分散成溶膠，并使膠粒所帶電荷改變符號。電解質(zhì)對溶膠的聚沉能力常用聚沉值表示，聚沉值是使一定量溶膠在一定時間內(nèi)完全聚沉所需電解質(zhì)的最低濃度，單位為mol·L-1，各種電解質(zhì)的聚沉能力有差別，聚沉能力是聚沉值的倒數(shù)，聚沉值愈小，聚沉能力愈強。電解質(zhì)對溶膠的聚沉作用規(guī)律電解質(zhì)對溶膠的聚沉作用，有如下規(guī)律：（1）反離子價數(shù)愈高，聚沉能力愈強。舒爾茨和哈迪研究了電解質(zhì)對溶膠聚沉的影響，得出如下結(jié)論：使溶膠聚沉的主要是與膠粒帶相反電荷的反離子，對一價、二價、三價反離子而言，聚沉值與反離子價數(shù)的六次方成反比，即稱為舒爾茨一哈迪規(guī)則。第四節(jié)膠體的穩(wěn)定性一、電解質(zhì)的聚沉作用（2）同價反離子的聚沉能力雖然接近，但仍有差別。如一價陽離子對負溶膠的聚沉能力順序為：一價陰離子對正溶膠的聚沉能力順序為：（3）一些有機物離子具有非常強的聚沉能力，能有效地破壞溶膠使之聚沉，這可能與其具有很強吸附能力有關(guān)。（4）聚沉值與聚沉能力的數(shù)學表達式第四節(jié)膠體的穩(wěn)定性一、電解質(zhì)的聚沉作用2.溶膠的相互聚沉帶相反電荷的溶膠相互混合，膠粒電荷被中和而發(fā)生聚沉，當其中一種溶膠的總電荷量恰能中和另一種溶膠的總電荷量時，可完全聚沉。否則只能發(fā)生部分聚沉，甚至不發(fā)生聚沉。例如用明礬凈水時，水中的懸浮物通常帶負電，而明礬的水解產(chǎn)物Al(OH)3溶膠帶正電，兩種電性相反的溶膠相互混合，膠粒電荷被中和而聚沉，達到凈水目的。第四節(jié)膠體的穩(wěn)定性一、電解質(zhì)的聚沉作用3.大分子化合物對溶膠的保護作用和敏化作用在溶膠中加人足夠數(shù)量的大分子化合物，由于高化子化合物吸附在溶膠的膠粒表面上，提高了膠粒對分散介質(zhì)的親合力，增加了溶膠的穩(wěn)定性，即使加入少量電解質(zhì)也不至于引起聚沉，這種作用稱為大分子化合物對溶膠的保護作用。

如果大分子化合物的加入量不足以將膠粒表面完全覆蓋，則不僅起不到保護作用，反而會降低溶膠的穩(wěn)定性，甚至發(fā)生聚沉，這種現(xiàn)象稱為敏化作用。敏化作用是由于高分子鏈起了“橋聯(lián)”作用，把鄰近膠粒吸附在鏈節(jié)上，促進溶膠聚沉。第四節(jié)膠體的穩(wěn)定性一、電解質(zhì)的聚沉作用大分子化合物對溶膠的保護作用和敏化作用D.L.V.O理論以膠體粒子間的相互吸引力和相互排斥力為基礎(chǔ)，認為當粒子相互靠近時，這兩種相反作用力的總結(jié)果決定了溶膠的穩(wěn)定性。它是目前對膠體穩(wěn)定性及電解質(zhì)的聚沉作用解釋得比較完善的理論。（一）粒子間的范德華引力膠粒是許多分子的聚結(jié)體，膠粒間的范德華引力是膠粒中所有分子范德華引力的總和。這種膠粒間的范德華引力與一般分子的引力不同，是遠程作用的范德華引力，引力大小用引力勢能VA表示。第四節(jié)膠體的穩(wěn)定性二、D.L.V.O穩(wěn)定性理論（二）粒子間的靜電斥力根據(jù)擴散雙電層模型，膠粒周圍存在反離子擴散層，當膠?？拷揭欢ǔ潭葧r，反離子擴散層發(fā)生重疊，見圖所示。膠粒間產(chǎn)生排斥力，其斥力大小用斥力勢能VR表示。（三）粒子間的總勢能和勢能曲線膠粒間相互作用的總勢能V是引力勢能和斥力勢能之和，即第四節(jié)膠體的穩(wěn)定性二、D.L.V.O穩(wěn)定性理論當膠粒間距離較遠時，VA、VR和V趨于零。當兩粒子靠近時，首先起作用的是引力勢能，因而V為負值；隨著距離縮短，VR的影響逐漸大于VA，V逐漸增大為正值，在曲線上形成一個極小值，稱第二極小值。當膠粒進一步靠近，VA的影響又超過VR，V逐漸變小而成為負值，在V曲線上出現(xiàn)一個峰值，稱為勢壘。當膠粒距離極近時，V急劇增大，在曲線上形成一個極小值，稱第一極小值，在勢能曲線上，勢壘的大小是膠體能否穩(wěn)定的關(guān)鍵。膠粒要聚沉，必須越過這一勢壘。如果勢壘值很小，膠粒易于聚沉，如果勢壘值足夠大，膠體將保持相對穩(wěn)定。第四節(jié)膠體的穩(wěn)定性二、D.L.V.O穩(wěn)定性理論第五節(jié)大分子化合物大分子化合物的相對分子質(zhì)量很大，通常為104～106。包括各種天然和人工合成有機物質(zhì)。蛋白質(zhì)、核酸、糖原等是天然大分子化合物，在生命活動中起著重要作用。許多大分子溶液如血漿代用液、臟器制劑、疫苗等，可以直接用作藥物。因此，作為藥學工作者，了解大分子化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)十分必要。大分子化合物是由一種或多種小的結(jié)構(gòu)單位連接而成，每個結(jié)構(gòu)單位稱為鏈節(jié)，鏈節(jié)重復(fù)的次數(shù)叫聚合度，以n表示。例如聚糖類大分子化合物（纖維素、淀粉、糖原或高分子右旋糖酐）的分子是由許多個葡萄糖單位(-C6H10O5-)連接而成，它們的通式可寫成(C6H10O5)n。大分子化合物的結(jié)構(gòu)有線型、支鏈型和體型三種類型。后兩種大分子化合物很難溶解，形成大分子溶液的主要是線型大分子。

第六章膠體與大分子溶液一、大分子化合物與大分子化合物溶液的特點大分子化合物的溶解過程要經(jīng)過溶脹和溶解兩個階段。溶劑分子滲入卷曲成團的大分子化合物分子鏈空隙中去，使其體積膨脹的過程稱為溶脹。隨著溶脹的進行，高分子鏈間作用力逐漸減弱，體積成倍甚至數(shù)十倍的增長，最終導(dǎo)致大分子化合物均勻地分散在溶劑中。這個過程稱為溶解。不少大分子化合物與水分子有很強的親和力，分子周圍形成一層水合膜，這是大分子化合物溶液具有穩(wěn)定性的主要原因。在大分子化合物溶液中，分散相顆粒大小在膠體分散系分散相顆粒大小的范圍內(nèi)，某些性質(zhì)與溶膠類似，如擴散速率慢，不能透過半透膜等，所以大分子化合物溶液一直是膠體化學研究的重要內(nèi)容之一。但大分子化合物溶液是均相體系，無明確界面，屬熱力學穩(wěn)定體系，因此與溶膠的性質(zhì)又有不同。下表歸納比較了溶膠、大分子化合物溶液和小分子溶液性質(zhì)的差異。第五節(jié)大分子化合物一、大分子化合物與大分子化合物溶液的特點溶膠、大分子溶液和小分子溶液性質(zhì)比較性質(zhì)溶膠大分子化合物溶液小分子溶液分散相大小10-9～10-7m10-9～10-7m＜10-9m分散相形態(tài)多分子聚集態(tài)單分子單分子熱力學特性多相不平衡體系單相平衡體系單相平衡體系能否透過半透膜不能透過不能透過能透過熱力學穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定擴散速度慢慢快丁達爾效應(yīng)強微弱微弱黏度小大小滲透壓小大小對外加電解質(zhì)的敏感性敏感不太敏感不敏感聚沉后是否可逆復(fù)原不可逆可逆可逆