水质控制胶体与界面化学PDF电子书下载

第1章 胶体化学的简史与基本概念 1

1.1胶体名称的来源 2

1.2胶体的分类 2

1.3胶体微粒的大小与形状 3

1.3.1胶体微粒的形状 3

1.3.2胶体微粒的大小和多分散性 3

第2章 扩散与布朗运动 7

2.1扩散 8

2.1.1 Fick第一定律 8

2.1.2 Fick第二定律 8

2.2布朗运动 9

2.3扩散的应用 11

2.3.1计算球形微粒的半径和摩尔质量 11

2.3.2计算非球形微粒的轴比值 11

2.3.3估算微粒的最大溶剂化量 11

第3章 沉降 13

3.1重力场中的沉降 14

3.1.1沉降速度 14

3.1.2沉降分析法测定粒度分布 15

3.1.3沉降平衡和高度分布定律 16

3.2离心力场中的沉降 17

3.2.1速度法 17

3.2.2平衡法 19

第4章 渗透压 21

4.1理想溶液的渗透压 22

4.2高分子溶液的渗透压 23

4.3 Donnan平衡与渗透压 24

4.4渗透压的测量 25

4.4.1渗透计 25

4.4.2半透膜 26

4.4.3测量方法 26

第5章 光学性质 29

5.1胶体的光散射 30

5.1.1 Rayleigh比 30

5.1.2浊度 31

5.1.3光散射的测量 32

5.2 Rayleigh散射公式 32

5.3散射光的偏振度与空间分布 33

5.4大微粒的散射 34

5.5高分子溶液的光散射 35

5.5.1密度涨落理论 35

5.5.2高聚物分子量的测定 35

第6章 流变性质 37

6.1基本概念和基本理论 38

6.1.1切应变与切变速度 38

6.1.2牛顿公式 38

6.2黏度的测量 39

6.2.1毛细管法 39

6.2.2同心转筒法 40

6.3稀胶体溶液的黏度 41

6.3.1基本概念 41

6.3.2球形微粒对胶体溶液黏度的影响 42

6.3.3微粒形状对胶体溶液黏度的影响 42

6.3.4微粒溶剂化对胶体溶液黏度的影响 42

6.3.5分子量对胶体溶液黏度的影响 43

第7章 电学性质 45

7.1胶体表面电荷的来源 46

7.1.1铝硅酸盐矿的同晶代换 46

7.1.2水合氧化物矿的电离与吸附 46

7.1.3表面专属化学作用 47

7.1.4腐殖质的电离与吸附 48

7.1.5蛋白质的两性特征 49

7.2动电现象 50

7.2.1电泳 50

7.2.2电渗 50

7.2.3流动电位 51

7.2.4沉降电位 51

7.3双电层模型 51

7.3.1 Helmholtz平板电容器模型 52

7.3.2 Gouy-Chapman扩散双电层模型 52

7.3.3 Stern模型 55

7.4动电现象的理论解释及实验研究 57

7.4.1电渗的理论及实验 57

7.4.2电泳的理论及实验 60

7.4.3流动电位的理论及实验 63

7.4.4沉降电位的理论及实验 64

7.5聚沉热力学-胶体稳定性的DLVO理论 65

7.5.1微粒间的 van der Waals吸引能 65

7.5.2双电层的排斥作用能 66

7.5.3微粒间的总相互作用能 68

7.5.4临界聚沉浓度 69

7.6聚沉动力学 71

7.6.1异向凝聚 71

7.6.2同向凝聚 73

7.7高分子的稳定作用与聚沉作用 78

7.7.1高分子的空间稳定作用 78

7.7.2高分子的絮凝作用 79

7.8水处理中的混凝与强化混凝 80

第8章 乳状液、泡沫、凝胶 83

8.1乳状液 84

8.1.1乳状液的形成与类型 84

8.1.2乳状液的稳定与破坏 85

8.2泡沫 88

8.2.1泡沫的结构和形成条件 88

8.2.2泡沫的稳定性 89

8.2.3消泡 90

8.3凝胶 92

8.3.1基本概念 92

8.3.2凝胶的结构 93

8.3.3凝胶的膨胀作用 94

8.3.4凝胶中的扩散 94

第9章 液体的表面 97

9.1表面张力和表面自由能 98

9.1.1基本概念 98

9.1.2表面张力和表面自由能产生的原理 98

9.1.3常见液体的表面张力 99

9.1.4表面张力与温度、压力的关系 99

9.2液体的压力与表面曲率的关系 100

9.3液体的蒸气压与表面曲率的关系 102

9.4液体表面张力的测定 104

9.4.1毛细上升法 104

9.4.2环法 105

9.5内聚功和黏附功 105

9.6一种液体在另一种液体上的展开 106

9.7液液界面张力的Fowkes理论 108

9.8不溶物单分子膜 110

9.8.1表面压 110

9.8.2单分子膜的各种状态 111

9.8.3表面膜的应用 112

第10章 溶液的表面 115

10.1表面活性 116

10.2表面过剩和Gibbs公式 116

10.2.1表面过剩 116

10.2.2 Gibbs公式 117

10.2.3溶液的表面吸附 119

10.3表面活性剂 120

10.3.1表面活性剂的特点、化学结构及类型 120

10.3.2胶团的形成 121

10.3.3胶团对溶液性质的影响 122

10.3.4表面活性剂溶解度和温度的关系 122

10.3.5影响表面活性剂性质的结构因素 123

第11章 固体的表面 125

11.1基本原理 126

11.2固体表面对气体的吸附 126

11.2.1物理吸附和化学吸附 126

11.2.2吸附热力学 127

11.2.3吸附等温线 128

11.2.4 Langmuir单分子层吸附理论 129

11.2.5 Freundlich吸附等温式 132

11.2.6 BET多分子层吸附理论 133

11.2.7毛细凝结和吸附滞后 136

11.3固体自溶液中的吸附 138

11.3.1吸附量 138

11.3.2吸附等温线 138

11.3.3吸附动力学 139

11.3.4准一级动力学方程 140

11.3.5准二级动力学方程 140

11.3.6颗粒内扩散动力学方程 140

11.3.7 Elovich动力学方程 141

11.4液体对固体的润湿 141

11.4.1润湿与接触角 141

11.4.2接触角的测定 143

11.4.3粗糙度对接触角的影响 144

11.4.4液体在固体表面上的展开 144

11.5吸附剂性能参数的测定 146

11.5.1比表面积的测定 146

11.5.2孔体积的测定 147

11.5.3平均孔半径的测定 148

11.5.4孔径分布的测定 149

11.6吸附剂表面分析 151

11.6.1表面形貌分析 151

11.6.2表面成分分析 152

11.7固水界面化学在水处理中的应用 153

附录 155

附录1中华人民共和国法定计量单位 156

附录2部分法定计量单位与非法定计量单位的换算表 157

附录3常用物理常数表 158

附录4常见各种液体的表面张力 158

附录5水的物理化学常数 159

附录6某些表面活性剂的HLB值 159

附录7常用数学公式 161

参考文献 163