膠體與界面化學(xué)

前言

本書是為化學(xué)工程、輕化工程、應(yīng)用化學(xué)和紡織工程專業(yè)編寫的教科書，脫胎于1984年編寫的膠體與表面化學(xué)講義，并經(jīng)三次易稿。膠體與界面化學(xué)這門學(xué)科理論性強，實驗方法獨特，而且發(fā)展迅速，因此在編寫過程中注意到以下幾點：第一，力求由淺及深，系統(tǒng)全面；第二，強調(diào)基本概念；第三，不刻意回避重要理論公式的嚴(yán)密推導(dǎo)（不包括純數(shù)學(xué)過程），有些公式的推導(dǎo)以小體字給出，以滿足和方便那些喜愛深入探究的讀者；第四，在編寫本書時特別注意與物理化學(xué)課程的銜接，為學(xué)習(xí)本課程的學(xué)生能夠順利接受相關(guān)新知識搭建橋梁；最后，還介紹了一些領(lǐng)域的發(fā)展前沿，以期對從事相關(guān)學(xué)科工作的讀者能有所借鑒和幫助。本書第一章介紹了膠體和界面化學(xué)及相關(guān)的基本概念；第二章、第三章、第七章、第八章、第九章分別討論了膠體的動力（沉降、擴散及其平衡）、光學(xué)（光散射）、帶電界面性質(zhì)、絮凝穩(wěn)定性和流變性質(zhì)。第四章、第五章和第六章分別涉及了液體表面、氣一固界面和液一固界面發(fā)生的吸附和潤濕等表面化學(xué)內(nèi)容。最后一章介紹了包括乳狀液、泡沫及其他應(yīng)用廣泛、實用性強的分散體系。本教材按照書中部分帶“*”章節(jié)的取舍，可在45-60學(xué)時內(nèi)完成。為了幫助讀者更深入地復(fù)習(xí)和理解所學(xué)基本理論知識，每章后面都附有復(fù)習(xí)指導(dǎo)和思考題并給出參考答案。

內(nèi)容概要

本書闡述了膠體和表面的基本概念，討論了膠體分散體系的動力、光散射、帶電界面的性質(zhì)、絮凝穩(wěn)定性和流變性質(zhì)，并闡述了涉及液體表面和氣-固與液-固界面的吸附、潤濕和滲透等表面化學(xué)知識。內(nèi)容深入淺出、系統(tǒng)全面，并具有教學(xué)與自學(xué)兼顧的特點，將理論知識和具體實例有機結(jié)合，使其針對性、適用性和實用性較強。    本書可作為化學(xué)工程、應(yīng)用化學(xué)、紡織工程和輕化工程專業(yè)的膠體與界面化學(xué)課程的教科書，也可作為具備大學(xué)化學(xué)知識的有關(guān)人員的自學(xué)教材，還可供從事膜工業(yè)、日用化工、紡織工程等專業(yè)的工程技術(shù)人員和科研人員參考。

書籍目錄

第一章  基本概念  第一節(jié)  膠體與表面    一、膠體與膠體分散體系    二、表面和界面    三、膠體與表面的聯(lián)系橋梁    四、膠體與表面化學(xué)的應(yīng)用  第二節(jié)  分散體系    一、分散體系的分類及其特性比較    二、膠體分散體系的分類    三、小粒子表面的重要性  第三節(jié)  分散相粒子的形態(tài)特征    一、粒子形狀及描述方法    二、多分散性    三、平均值  第四節(jié)  膠體分散體系的一般制備方法和凈化    一、分散法    二、凝聚法    三、溶膠的凈化  第五節(jié)  沉析過程與均勻膠體粒子的制備    一、過飽和溶液    二、成核過程    三、成長過程    四、陳化過程  復(fù)習(xí)指導(dǎo)  思考題第二章  膠體分散體系的動力性質(zhì)  第一節(jié)  重力場作用下的沉降    一、沉降    二、斯托克斯（Stokes）公式    三、阻力因子比∫/∫o    四、沉降實驗  第二節(jié)  擴散    一、隨機運動——布朗運動    二、擴散和菲克（Fick）定律    三、愛因斯坦-布朗位移方程    四、擴散系數(shù)D與阻力因子∫的關(guān)系  第三節(jié)  離心場中的沉降    一、離心機    二、沉降系數(shù)與沉降速度  第四節(jié)  沉降與擴散間的平衡    一、沉降與擴散    二、沉降平衡  第五節(jié)  滲透壓    一、理想溶液的滲透壓    二、非理想溶液的滲透壓    三、數(shù)均分子量Mn    四、滲透壓實驗  第六節(jié)  唐南平衡    一、聚合電解質(zhì)    二、唐南（Donnan）平衡    三、幾種情況下的滲透壓  第七節(jié)  滲透作用的實際應(yīng)用    一、滲析作用    二、反滲透  復(fù)習(xí)指導(dǎo)  思考題第三章  膠體分散體系的光學(xué)性質(zhì)  第一節(jié)  廷德耳效應(yīng)    一、廷德耳（Tyndall）效應(yīng)    二、光散射的產(chǎn)生與光散射理論  第二節(jié)  瑞利光散射理論    一、基本概念    二、瑞利（Rayleigh）理論一一溶膠的光散射  ……第四章  氣-固與液-固界第五章  氣-固界面第六章  固-液界面第七章  帶電界面第八章  膠體分散體系的穩(wěn)定性第九章  膠體分散體系的流變性質(zhì)第十章  乳狀液與泡沫及其他分散體系附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

第一章 基本概念膠體與表面化學(xué)在物理化學(xué)課程中作為表面現(xiàn)象和膠體化學(xué)兩章進行闡述，大家對其已經(jīng)有了初步了解。目前，膠體與界面科學(xué)已形成一門幾乎涉及各個領(lǐng)域、用途十分廣泛、具有獨特理論和研究方法的學(xué)科，并逐漸從物理化學(xué)中分離出來。第一節(jié) 膠體與表面一、膠體與膠體分散體系與對其他物質(zhì)和現(xiàn)象的認(rèn)識一樣，盡管早在19世紀(jì)60年代以前人們就認(rèn)識到有些“膠體溶液”與其他溶液的物理化學(xué)性質(zhì)不同，但對于分散體系，尤其是膠體分散體系本質(zhì)的認(rèn)識還是逐漸深入的。一些著名的膠體化學(xué)家用畢生精力去研究和認(rèn)識膠體化學(xué)，但直至20世紀(jì)80年代，仍然有些問題尚未搞清。早在19世紀(jì)40年代，意大利科學(xué)家Francesco Selmi就注意到有些溶液，如蛋清溶液、天然纖維素溶液、Al（OH）3“溶液”等，與一般所說的溶液（即真溶液或低分子分散體系，如一般的無機酸、堿、鹽溶液）在性質(zhì)上存在明顯不同。例如，這種溶液強烈地散射光，加入少量不會與體系發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的電解質(zhì)會引起物質(zhì)的沉淀（其實就是絮凝現(xiàn)象）等。他把這種溶液稱為假溶液（pseudosolution），并總結(jié)出這類假溶液的特殊性質(zhì)。到19世紀(jì)60年代，英國科學(xué)家Thomas Graham系統(tǒng)研究了這種假溶液的特殊性質(zhì)，并提出應(yīng)將物質(zhì)分為兩類，即晶體（crystal）和膠體（colloid）。前者的溶液（如無機酸、堿、鹽溶液）都能透過羊皮紙（即半透膜），蒸發(fā)后留下晶體顆粒。后者（如Al2O3溶液、蛋清溶液）不能通過羊皮紙，它們呈現(xiàn)出黏膠性，希臘文“Kolla”即英文的“gluelikesubstance”（黏性物質(zhì)），并演化為“colloid”，中文譯為膠體。盡管“膠體”這個詞目前依然沿用，但其具體內(nèi)容已全然不同。ThomasGraham的劃分方法并沒有說出本質(zhì)問題，如NaCl水溶液能透過羊皮紙，而在有機介質(zhì)中的“溶液”就不能透過羊皮紙，那么NaCl是晶體，還是膠體？

圖書封面

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