膠體科學

《膠體科學》是2012年出版的圖書，作者是M.A.CohenStuart。

基本介紹

• 書名：《膠體科學》
• 作者：M.A.Cohen Stuart
• ISBN：9787030354228
• 頁數：229
• 定價：38.00元
• 出版時間：2012-9
• 裝幀：簡裝
• 叢書：現代化學基礎叢書

本書特色

《現代化學基礎叢書32:膠體科學》用通俗易懂的語言，引用大量的實例和圖示，重點闡述膠體科學的基礎知識和基本原理。

本書內容

全書分為如下5個部分：

（一）膠體科學基礎，包括第1、2、3、4章，這一部分的主要內容為膠體及膠體科學簡介、膠體粒子的特點及其質量和尺寸的表征方法、膠體研究中常見的大分子體系的特點；

（二）膠體體系的重要性質，包括第5、6、7章，分別闡述膠體粒子的雙電層現象、流變性質以及電動性質；

（三）膠體的穩定性，包括第8、9兩章，主要內容包括憎液膠體的抗聚結穩定性、大分子對膠體穩定性的影響；

（四）不同膠體體系的製備及性質，包括第10、11、12章，主要闡述憎液溶膠的製備及生長規律、泡沫及乳狀液的穩定性、締合膠體的形成及膠束形成熱力學；

（五）習題及參考答案，包括各章思考題、第13章和第14章，其中第13章為附加習題，第14章為各章思考題/習題的參考答案。

目錄

序

譯者的話

前言

第1章引言

1.1什麼是膠體科學？

1.2膠體體系的重要特徵

1.2.1尺寸

1.2.2界面

1.2.3相互作用

1.2.4時間尺度

1.3膠體科學歷史簡要回顧

1.4膠體的分類

1.4.1按穩定性劃分

1.4.2按相組成劃分憎液膠體

1.4.3重要膠體概覽

1.5粒子形狀

1.6簡單氣體與溶膠的相似之處

思考題

第2章粒子尺寸分布

2.1多分散和單分散膠體

2.2不同的平均方法

2.3有代表性的質量分布

2.4平均相對分子質量

2.4.1數均相對分子質量

2.4.2質均相對分子質量

2.4.3z均相對分子質量

2.5多分散度

2.6比表面積

思考題

第3章粒子質量和大小的測量

3.1滲透壓法

3.1.1理想溶液

3.1.2非理想體系的滲透壓

3.1.3第二維里係數的物理意義

3.1.4非理想溶液示例

3.1.5滲透壓計

3.2顯微鏡法

3.3庫爾特(coulter)顆粒計數儀

3.4沉降法

3.4.1沉降速度

3.4.2沉降平衡

3.4.3超離心機中的沉降

3.4.4沉降測量技術

3.4.5沉降天平

3.5擴散和布朗運動

3.6光的吸收和散射

3.6.1引言

3.6.2電磁波

3.6.3光的散射

3.6.4光散射法測定粒子摩爾質量

3.6.5瑞利(rayleigh)公式忽略了干涉效應

3.6.6形狀因子f(q)由粒子內部的干涉引起

3.6.7結構因子s(q)由粒子間的干涉引起

3.7超顯微鏡

3.8利用動態光散射測量擴散係數

思考題

附錄

3.a連續沉降曲線

3.b根據einstein方法推導擴散係數d

3.c折射率增量的引入

3.d由散射計算濁度

3.e波矢量

3.fzimm圖

3.g光散射中的噪聲分析

第4章大分子

4.1什麼是大分子？

4.2可溶性大分子

4.3溶液中鏈狀分子的構象

4.4理想無規線團

4.5大分子線團是稀薄的

4.6鏈段間的相互作用導致線團膨脹或收縮

4.6.1緻密的大分子

4.6.2溶脹的線團

4.7稀溶液、半稀溶液和濃溶液

4.8很多蛋白質分子可以視為不良溶劑中的鏈狀大分子

4.9聚電解質

4.9.1強電解質舉例

4.9.2弱聚電解質舉例

4.9.3兩性聚電解質

4.10凝聚和複合凝聚

4.11大分子鏈被溶劑溶脹形成具有網路結構的凝膠

思考題

附錄

4.a理想線團的均方根末端距

4.b具有固定鍵角和側鏈的碳鏈

4.c高斯熵彈簧

第5章雙電層

5.1膠體粒子在水中以反離子的形式釋放出電荷

5.2帶電的膠體粒子被擴散的電荷所包圍

5.3反離子的擴散分布：能與熵的折中

5.4帶電錶面附近離子的boltzmann分布

5.5離子吸附造成表面荷電

5.6表面電荷：由離子吸附實驗獲得

5.7能斯特定律決定表面對離子的吸附

5.8古伊一查普曼(gouy-chapman)模型的雙電層電勢曲線

5.9總的擴散電荷和表面電荷

5.10斯特恩(stern)模型

5.11雙電層中的熵與能

5.12離子的特異性吸附可以使表面電荷發生反轉

5.13帶電粒子的排鹽效應

5.14可視為膜平衡的排鹽現象——唐南(donnan)效應

思考題

附錄

5.a靜電作用的相關公式

5.b能斯特(nernst)定律

5.c泊松—玻耳茲曼(poisson-boltzmann)方程的不同求解

5.d斯特恩(stern)模型

5.e雙電層中能量和熵的計算

5.f平板附近的同離子排出效應

第6章流變學

6.1流變學描述物質在外力作用下的流動和形變行為

6.2流動是通過剪下速率和剪下應力之間的關係來表征的

6.3泊肅葉(poiseuiue)定律描述牛頓流體在管中的流動

6.4測量黏度的兩種方法

6.5非牛頓行為的分類

6.5.1靜態行為

6.5.2非靜態行為

6.6分散的粒子增加體系黏度

6.7親液溶膠的黏度僅取決於粒子的體積分數，而與粒子大小無關

6.7.1非溶脹粒子

6.7.2非溶脹型粒子的濃溶液

6.8溶脹的粒子：低剪下速率下的不帶電高分子溶液

6.9低剪下速率下的聚電解質溶液

6.10形變與粒子間相互作用導致非牛頓行為

6.11高剪下速率下的高分子溶液的黏度

思考題

附錄

泊肅葉(poiseuille)方程的推導

第7章電動學

7.1液體通過帶電錶面時產生電動現象

7.2剪下平面是流動液體和帶電錶面之間的邊界

7.3離子拖動液體：電滲

7.4液體沿著帶電錶面的流動引起的電流或電壓：流動電流或流動電勢

7.5膠體粒子在電場中的運動：電泳

7.6電泳速度的測量

7.6.1界面移動法

7.6.2顯微電泳法

7.6.3高頻方法

7.6.4利用電泳原理的定性測量方法

7.7zeta電勢的解釋

思考題

附錄

7.a電滲方程的推導

7.b大粒子的電泳速度

7.c流動電流的計算

第8章憎液膠體的抗聚結穩定性及dlvo理論

8.1憎液膠體的分散狀態並不是熱力學平衡

8.2當膠體粒子之間的距離小於粒子直徑時，van der waals引力很大

8.3同號雙電層的重疊導致排斥

8.4總相互作用能有極大值，但在高鹽濃度下此值降低

8.5臨界絮凝濃度

8.6絮凝開始時的情況

8.6.1絮凝速率的測量

8.6.2聚集體的尺寸分布

8.7分形絮體和粒子凝膠的形成

8.8懸浮液的穩定性

8.9膠體的穩定性在哪些地方起作用？

思考題

附錄

8.ahamaker公式的推導？

8.b靜電斥力公式的推導

8.c臨界絮凝濃度表達式的推導

第9章高分子對膠體穩定性的影響

9.1憎液溶膠的穩定性可通過加入高分子提高或降低

9.2非吸附高分子的影響：排空作用

9.3膠體粒子表面的厚高分子層具有穩定膠體的作用

9.3.1具有高分子刷的粒子

9.3.2用環與尾吸附的高分子

9.3.3飽和吸附的高分子鏈提高膠體穩定性

9.3.4不飽和吸附的高分子層通過在粒子間“成橋”降低膠體穩定性

9.4聚電解質可以使憎液溶膠穩定或絮凝

9.5高分子在許多膠體體系中均有套用

思考題

第10章憎液溶膠的製備

10.1憎液溶膠是介穩的

10.2由相圖得出共存相的組成

10.3分散：從粗糙到精細

10.4凝聚法：從非常精細到精細

10.5由過飽和體系製備粒子（凝聚法）

10.6兩種情形

10.6.1成核與生長同步

10.6.2先成核，後生長

10.7溶膠的老化

10.8溶膠的純化

思考題

第11章泡沫和乳狀液的穩定性

11.1泡沫和乳狀液

11.2氣泡和液滴內部的壓力高於外部

11.3小氣泡或液滴在大氣泡或液滴存在時收縮：歧化(ostwald熟化)

11.4液體由氣泡或液滴之間的縫隙流出：排液

11.5dlvo理論適用於界面上有離子型表面活性劑的排液水膜

11.6有關液膜破裂的完全理論尚未建立

思考題

第12章締合膠體

12.1兩親分子締合為膠體粒子

12.2膠束化可用“封閉締合”模型來描述

12.3質量守恆定律在膠束化過程中得以充分體現

12.4“停止”機制並非停止膠束在一維或二維空間的生長

12.5微乳

12.6測定cmc的五種方法

思考題

附錄

12.aδg與km之間的關係

12.b關於gibbs公式

第13章附加習題

13.1粒子尺寸分布

13.2滲透壓

13.3沉降

13.4光散射

13.5大分子

13.6雙電層

13.7雙電層與donnan平衡

13.8流變學

13.9電動學

13.10溶膠的製備和穩定性

13.11締合膠體

第14章參考答案