目錄
序
譯者的話(huà)
前言
第1章 引言 1
1.1 什么是膠體科學(xué)？ 1
1.2 膠體體系的重要特征 2
1.2.1 尺寸 2
1.2.2 界面 3
1.2.3 相互作用 3
1.2.4 時(shí)間尺度 3
1.3 膠體科學(xué)歷史簡(jiǎn)要回顧 3
1.4 膠體的分類(lèi) 4
1.4.1 按穩(wěn)定性劃分 4
1.4.2 按相組成劃分憎液膠體 5
1.4.3 重要膠體概覽 6
1.5 粒子形狀 7
1.6 簡(jiǎn)單氣體與溶膠的相似之處 8
思考題 10
第2章 粒子尺寸分布 12
2.1 多分散和單分散膠體 12
2.2 不同的平均方法 12
2.3 有代表性的質(zhì)量分布 13
2.4 平均相對(duì)分子質(zhì)量 15
2.4.1 數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量 16
2.4.2 質(zhì)均相對(duì)分子質(zhì)量 16
2.4.3 Z均相對(duì)分子質(zhì)量 17
2.5 多分散度 18
2.6 比表面積 18
思考題 18
第3章 粒子質(zhì)量和大小的測(cè)量 20
3.1 滲透壓法 20
3.1.1 理想溶液 20
3.1.2 非理想體系的滲透壓 21
3.1.3 第二維里系數(shù)的物理意義 22
3.1.4 非理想溶液示例 24
3.1.5 滲透壓計(jì) 24
3.2 顯微鏡法 24
3.3 庫(kù)爾特（Coulter)顆粒計(jì)數(shù)儀 26
3.4 沉降法 27
3.4.1 沉降速度 27
3.4.2 沉降平衡 28
3.4.3 超離心機(jī)中的沉降 28
3.4.4 沉降測(cè)量技術(shù) 29
3.4.5 沉降天平 30
3.5 擴(kuò)散和布朗運(yùn)動(dòng) 31
3.6 光的吸收和散射 33
3.6.1 引言 33
3.6.2 電磁波 34
3.6.3 光的散射 36
3.6.4 光散射法測(cè)定粒子摩爾質(zhì)量 38
3.6.5 瑞利（Rayleigh)公式忽略了干涉效應(yīng) 39
3.6.6 形狀因子F(Q)由粒子內(nèi)部的干涉引起 39
3.6.7 結(jié)構(gòu)因子S(Q)由粒子間的干涉引起 41
3.7 超顯微鏡 42
3.8 利用動(dòng)態(tài)光散射測(cè)量擴(kuò)散系數(shù) 42
思考題 43
附錄 44
3.A 連續(xù)沉降曲線 44
3.B 根據(jù)Einstein方法推導(dǎo)擴(kuò)散系數(shù)D 44
3.C 折射率增量的引入 45
3.D 由散射計(jì)算濁度 45
3.E 波矢量 45
3.F Zimm圖 46
3.G 光散射中的噪聲分析 47
第4章 大分子 48
4.1 什么是大分子？ 48
4.2 可溶性大分子 48
4.3 溶液中鏈狀分子的構(gòu)象 51
4.4 理想無(wú)規(guī)線團(tuán) 52
4.5 大分子線團(tuán)是稀薄的 54
4.6 鏈段間的相互作用導(dǎo)致線團(tuán)膨脹或收縮 54
4.6.1 致密的大分子 55
4.6.2 溶脹的線團(tuán) 55
4.7 稀溶液、半稀溶液和濃溶液 56
4.8 很多蛋白質(zhì)分子可以視為不良溶劑中的鏈狀大分子 58
4.9 聚電解質(zhì) 58
4.9.1 強(qiáng)電解質(zhì)舉例 58
4.9.2 弱聚電解質(zhì)舉例 59
4.9.3 兩性聚電解質(zhì) 60
4.10 凝聚和復(fù)合凝聚 60
4.11 大分子鏈被溶劑溶脹形成具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠 61
思考題 63
附錄 63
4.A 理想線團(tuán)的均方根末端距 63
4.B 具有固定鍵角和側(cè)鏈的碳鏈 64
4.C 高斯熵彈簧 65
第5章 雙電層 66
5.1 膠體粒子在水中以反離子的形式釋放出電荷 66
5.2 帶電的膠體粒子被擴(kuò)散的電荷所包圍 66
5.3 反離子的擴(kuò)散分布：能與熵的折中 67
5.4 帶電表面附近離子的Boltzmann分布 68
5.5 離子吸附造成表面荷電 69
5.6 表面電荷：由離子吸附實(shí)驗(yàn)獲得 70
5.7 能斯特定律決定表面對(duì)離子的吸附 71
5.8 古伊-查普曼（Gouy-Chapman)模型的雙電層電勢(shì)曲線 72
5.9 總的擴(kuò)散電荷和表面電荷 74
5.10 斯特恩（Stern)模型 76
5.11 雙電層中的熵與能 77
5.12 離子的特異性吸附可以使表面電荷發(fā)生反轉(zhuǎn) 78
5.13 帶電粒子的排鹽效應(yīng) 79
5.14 可視為膜平衡的排鹽現(xiàn)象-唐南（Donnan)效應(yīng) 81
思考題 83
附錄 84
5.A 靜電作用的相關(guān)公式 84
5.B 能斯特（Nernst)定律 87
5.C 泊松-玻耳茲曼（Poisson-Boltzmann)方程的不同求解 88
5.D 斯特恩（Stern)模型 89
5.E 雙電層中能量和熵的計(jì)算 90
5.F 平板附近的同離子排出效應(yīng) 90
第6章 流變學(xué) 91
6.1 流變學(xué)描述物質(zhì)在外力作用下的流動(dòng)和形變行為 91
6.2 流動(dòng)是通過(guò)剪切速率和剪切應(yīng)力之間的關(guān)系來(lái)表征的 93
6.3 泊肅葉（Poiseuille)定律描述牛頓流體在管中的流動(dòng) 94
6.4 測(cè)量黏度的兩種方法 94
6.5 非牛頓行為的分類(lèi) 95
6.5.1 靜態(tài)行為 96
6.5.2 非靜態(tài)行為 97
6.6 分散的粒子增加體系黏度 98
6.7 親液溶膠的黏度僅取決于粒子的體積分?jǐn)?shù)，而與粒子大小無(wú)關(guān) 98
6.7.1 非溶脹粒子 99
6.7.2 非溶脹型粒子的濃溶液 100
6.8 溶脹的粒子：低剪切速率下的不帶電高分子溶液 100
6.9 低剪切速率下的聚電解質(zhì)溶液 102
6.10 形變與粒子間相互作用導(dǎo)致非牛頓行為 103
6.11 高剪切速率下的高分子溶液的黏度 103
思考題 104
附錄 105
泊肅葉（Poiseuille)方程的推導(dǎo) 105
第7章 電動(dòng)學(xué) 107
7.1 液體通過(guò)帶電表面時(shí)產(chǎn)生電動(dòng)現(xiàn)象 107
7.2 剪切平面是流動(dòng)液體和帶電表面之間的邊界 108
7.3 離子拖動(dòng)液體：電滲 109
7.4 液體沿著帶電表面的流動(dòng)引起的電流或電壓：流動(dòng)電流或流動(dòng)電勢(shì) 110
7.5 膠體粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：電泳 111
7.6 電泳速度的測(cè)量 113
7.6.1 界面移動(dòng)法 113
7.6.2 顯微電泳法 114
7.6.3 高頻方法 115
7.6.4 利用電泳原理的定性測(cè)量方法 115
7.7 Zeta電勢(shì)的解釋 116
思考題 116
附錄 117
7.A 電滲方程的推導(dǎo) 117
7.B 大粒子的電泳速度 118
7.C 流動(dòng)電流的計(jì)算 118
第8章 憎液膠體的抗聚結(jié)穩(wěn)定性及DLVO理論 119
8.1 憎液膠體的分散狀態(tài)并不是熱力學(xué)平衡 119
8.2 當(dāng)膠體粒子之間的距離小于粒子直徑時(shí)，van der waals引力很大 120
8.3 同號(hào)雙電層的重疊導(dǎo)致排斥 123
8.4 總相互作用能有極大值，但在高鹽濃度下此值降低 126
8.5 臨界絮凝濃度 127
8.6 絮凝開(kāi)始時(shí)的情況 129
8.6.1 絮凝速率的測(cè)量 131
8.6.2 聚集體的尺寸分布 132
8.7 分形絮體和粒子凝膠的形成 133
8.8 懸浮液的穩(wěn)定性 134
8.9 膠體的穩(wěn)定性在哪些地方起作用？ 135
思考題 136
附錄 137
8.A Hamaker公式的推導(dǎo) 137
8.B 靜電斥力公式的推導(dǎo) 138
8.C 臨界絮凝濃度表達(dá)式的推導(dǎo) 139
第9章 高分子對(duì)膠體穩(wěn)定性的影響 140
9.1 憎液溶膠的穩(wěn)定性可通過(guò)加入高分子提高或降低 140
9.2 非吸附高分子的影響：排空作用 140
9.3 膠體粒子表面的厚高分子層具有穩(wěn)定膠體的作用 141
9.3.1 具有高分子刷的粒子 141
9.3.2 用環(huán)與尾吸附的高分子 144
9.3.3 飽和吸附的高分子鏈提高膠體穩(wěn)定性 146
9.3.4 不飽和吸附的高分子層通過(guò)在粒子間“成橋”降低膠體穩(wěn)定性 146
9.4 聚電解質(zhì)可以使憎液溶膠穩(wěn)定或絮凝 148
9.5 高分子在許多膠體體系中均有應(yīng)用 149
思考題 149
第10章 憎液溶膠的制備 151
10.1 憎液溶膠是介穩(wěn)的 151
10.2 由相圖得出共存相的組成 151
10.3 分散：從粗糙到精細(xì) 153
10.4 凝聚法：從非常精細(xì)到精細(xì) 154
10.5 由過(guò)飽和體系制備粒子（凝聚法) 155
10.6 兩種情形 157
10.6.1 成核與生長(zhǎng)同步 157
10.6.2 先成核，后生長(zhǎng) 157
10.7 溶膠的老化 159
10.8 溶膠的純化 159
思考題 160
第11章 泡沬和乳狀液的穩(wěn)定性 161
11.1 泡沫和乳狀液 161
11.2 氣泡和液滴內(nèi)部的壓力高于外部 162
11.3 小氣泡或液滴在大氣泡或液滴存在時(shí)收縮：歧化（Ostwald熟化） 162
11.4 液體由氣泡或液滴之間的縫隙流出：排液 164
11.5 DLVO理論適用于界面上有離子型表面活性劑的排液水膜 165
11.6 有關(guān)液膜破裂的完全理論尚未建立 166
思考題 167
第12章 締合膠體 168
12.1 兩親分子締合為膠體粒子 168
12.2 膠束化可用“封閉締合”模型來(lái)描述 169
12.3 質(zhì)量守恒定律在膠束化過(guò)程中得以充分體現(xiàn) 170
12.4 “停止”機(jī)制并非停止膠束在一維或二維空間的生長(zhǎng) 173
12.5 微乳 176
12.6 測(cè)定CMC的五種方法 176
思考題 180
附錄 181
12.A AG與Km之間的關(guān)系 181
12.B 關(guān)于Gibbs 公式 181
第13章 附加習(xí)題 182
13.1 粒子尺寸分布 182
13.2 滲透壓 182
13.3 沉降 183
13.4 光散射 184
13.5 大分子 184
13.6 雙電層 185
13.7 雙電層與Donnan平衡 186
13.8 流變學(xué) 187
13.9 電動(dòng)學(xué) 189
13.10 溶膠的制備和穩(wěn)定性 191
13.11 締合膠體 193
第14章 參考答案 195
參考書(shū)目 228