第二章坏体制备与成型的理论基础第一节胶体的基本概念一.胶体的定义自然界中所遇到的实际物系，严格讲均是一种或几种物质分散在另一种物质中的分散物系。例如：地壳、海洋、大气、人体等等。分散物系的分类最基本的是以被分散物质粒子大小来划分例子类型性质分散相粒子分散相半径（m）<10-9真溶液、食低分子分散原子、离子、均相；热力分子物系学稳定物盐水溶液系；扩散快；能透过半透膜。10-9~10-7胶粒（原子胶体分散物多相；热力胶体系或分子的聚学不稳定物集体）系；扩散慢；不能透过半透膜。>10-?粗颗粒粗分散物系多相；热力悬浮液、乳状液学不稳定
第二章 坯体制备与成型的理论基础 第一节 胶体的基本概念 一.胶体的定义 自然界中所遇到的实际物系，严格讲均是一种或几种物质分散在 另一种物质中的分散物系。例如：地壳、海洋、大气、人体等等。分 散物系的分类最基本的是以被分散物质粒子大小来划分。 类型 分散相粒子 半径（m） 分散相 性质 例子 低分子分散 物系 <10-9 原子、离子、 分子 均相；热力 学 稳 定 物 系；扩散快； 能透过半透 膜。 真溶液、食 盐水溶液 胶体分散物 系 10-9 ~10-7 胶粒（原子 或分子的聚 集体） 多相；热力 学不稳定物 系；扩散慢； 不能透过半 透膜。 胶体 粗分散物系 >10-7 粗颗粒 多相；热力 学不稳定。 悬浮液、乳 状液
二.胶体的基本性质1.光学性质丁达尔效应：在暗室中，如果让一束聚集的光线通过胶体物系，在入射光的垂直方向可看到一个发光的圆锥体。丁达尔效应与分散粒子的大小及投射光线的波长有关。当分散粒子的直径大于入射光波的波长时，光投射在粒子上起反射作用；如果粒子的直径小于入射波的波长时，光波可以绕过粒子而向各方向传播，即光的散射作用，散射出来的光叫做乳光。光散射作用形成丁达尔效应。2.动力性质扩散现象是微粒的热运动（或布朗运动）在有浓度差时发生的物质迁移现象。布朗运动→扩散（由下向上）重力作用→沉降（由上向下）沉降速度=扩散速度时，沉积天平，沉降分析仪，测定粒度分布。3.动电性质产生动电现象原因是由胶团结构决定的电渗：如果在多孔膜（或毛细管）的两端加一定电压时，多孔膜中的液体将产生定向移动。流动电位：与电渗相反，若使液体在多孔膜或者毛细管内流动，多孔膜或毛细管两端将产生电位差，为流动电位。电泳：在外电场的影响下，胶体粒子在分散介质中定向移动的现象
二.胶体的基本性质 1.光学性质 丁达尔效应：在暗室中，如果让一束聚集的光线通过胶体物系， 在入射光的垂直方向可看到一个发光的圆锥体。 丁达尔效应与分散粒子的大小及投射光线的波长有关。当分散粒 子的直径大于入射光波的波长时，光投射在粒子上起反射作用；如果 粒子的直径小于入射波的波长时，光波可以绕过粒子而向各方向传 播，即光的散射作用，散射出来的光叫做乳光。光散射作用形成丁达 尔效应。 2.动力性质 扩散现象是微粒的热运动（或布朗运动）在有浓度差时发生的物 质迁移现象。 布朗运动→扩散（由下向上） 重力作用→沉降（由上向下） 沉降速度=扩散速度时，沉积天平，沉降分析仪，测定粒度分布。 3.动电性质 产生动电现象原因是由胶团结构决定的 电渗：如果在多孔膜（或毛细管）的两端加一定电压时，多孔膜中的 液体将产生定向移动。 流动电位：与电渗相反，若使液体在多孔膜或者毛细管内流动，多孔 膜或毛细管两端将产生电位差，为流动电位。 电泳：在外电场的影响下，胶体粒子在分散介质中定向移动的现象
沉降电位：胶体粒子在重力场或离心场中迅速移动时，将会在移动方向的两端（界面相与底层）产生电位差，为沉降电位。第二节粘土-水系统掌握内容一.粘土-水系统中粘土颗粒表面带电的原因把平行于复网层的表面称为板面，而垂直于复网层的表面称为边面。板面边面1.板状通过晶格置换而带永久性负电。粘土矿物晶体结构中的晶格置换造成了板面带负电。原来复网层中晶格置换造成的负电由复网层间进入的正离子来平衡，当粘土分散于水中后，原来平衡电荷的正离子进入水中，使板面带负电A.蒙脱石其负电荷主要是由铝氧八面体中A1被Mg2*等二价阳离子取代而引起的。除此之外，还有总负电荷的5%是由A1置换硅氧四面体中的Si*而产生的。负电荷部分被内部补偿后，还是有部分剩余负电荷。B.伊利石主要由于硅氧四面体中的硅离子约六分之一被铝离子所取代，使单位晶胞带负电荷，这些负电荷大部分被层间非交换性的
沉降电位：胶体粒子在重力场或离心场中迅速移动时，将会在移动方 向的两端（界面相与底层）产生电位差，为沉降电位。 第二节 粘土-水系统 掌握内容 一.粘土-水系统中粘土颗粒表面带电的原因 把平行于复网层的表面称为板面，而垂直于复网层的表面称为边 面。 1.板状通过晶格置换而带永久性负电。 粘土矿物晶体结构中的晶格置换造成了板面带负电。原来复网层 中晶格置换造成的负电由复网层间进入的正离子来平衡，当粘土分散 于水中后，原来平衡电荷的正离子进入水中，使板面带负电。 A．蒙脱石其负电荷主要是由铝氧八面体中 Al3+被 Mg2+等二价阳离 子取代而引起的。除此之外，还有总负电荷的 5%是由 Al3+置换硅氧四 面体中的 Si4+而产生的。负电荷部分被内部补偿后，还是有部分剩余 负电荷。 B.伊利石主要由于硅氧四面体中的硅离子约六分之一被铝离子 所取代，使单位晶胞带负电荷，这些负电荷大部分被层间非交换性的
K和部分Ca2*、H等所平衡，只有少量表现出来。C.高岭石其结构为单网层，理论上没有晶格置换，所以理论上板面不带电，但实际上由于微量的晶格置换使得板面也带负电，但带电量少.伊利石的晶格置换比蒙脱石严重，单位面积板面的负电量应该比蒙脱石多，但伊利石结构中复网层之间是钾离子，而且钾离子可以牢固地把两个复网层连接在一起，不易解理，分散度小，成为板面的层面少，比表面积小，所以相同质量的伊利石带负电量比蒙脱石少；一定量三种矿物带负电量多少顺序为：蒙脱石>伊利石>高岭石。2.边表面的带电机理边面是通过破键机理而带电，边面断键后，由于产生了不饱和键，不饱和键作用于水，水电离成H和OH，跟不饱和键相连接而带电STRUCTUREOFAKAOLINITELAYEROOHAlSi
K +和部分 Ca2+、H +等所平衡，只有少量表现出来。 C.高岭石其结构为单网层，理论上没有晶格置换，所以理论上板 面不带电，但实际上由于微量的晶格置换使得板面也带负电，但带电 量少. 伊利石的晶格置换比蒙脱石严重，单位面积板面的负电量应该比 蒙脱石多，但伊利石结构中复网层之间是钾离子，而且钾离子可以牢 固地把两个复网层连接在一起，不易解理，分散度小，成为板面的层 面少，比表面积小，所以相同质量的伊利石带负电量比蒙脱石少； 一定量三种矿物带负电量多少顺序为：蒙脱石>伊利石>高岭石。 2.边表面的带电机理 边面是通过破键机理而带电，边面断键后，由于产生了不饱和键， 不饱和键作用于水，水电离成 H +和 OH- ,跟不饱和键相连接而带电
pH<6-1 00H+Si11+10X22H+Al11COH22H+(a)?O?PHK6OCOSiOHPH<6时，H被所有棱边上的0和OH吸附，结果带正电。pH=700Si10-02Al1OH2
PH<6 时，H +被所有棱边上的 O 2-和 OH-吸附，结果带正电