出版日期:2005年3月
具有悠久历史的
胶体化学,是化学学科中的一个重要分支。随着科学的发展和技术的进步,胶体化学这一古老的学科正焕发出青春,处在蓬勃发展的新时期。胶体化学的理论和技术已广泛应用于化工、石油开采、催化、涂料、造纸、农药、纺织、食品、化妆品、染料、医药和环境保护等工业部门和技术领域。
但目前在这些部门中工作的管理者和技术人员缺乏这方面的理论知识,使相关技术问题的解决存在一定的困难。另一方面,在我国高等学校的化学学科的课程设置中,胶体化学是作为物理化学的一部分,因学时所限,讲授内容很少。所以,即使化学学科的本科毕业生, 对这门学科的了解也很肤浅。正如美国著名胶体化学家Paul C Himenz所说:“学生在取得了化学学位之后,很可能还不知道什么是胶体与界面化学。”在实践中应用胶体化学的知识来解决技术问题有一定的困难。鉴于此,为了适应胶体化学新发展,促进胶体化学的学科发展和技术的进步,满足广大科技工作者和高等学校相关专业师生的需要,本书在重点介绍胶体化学的基本概念和基础理论的同时,又适时地加入了目前胶体化学发展的最新成果,从而具有前沿性、科学性和先进性,以及各学科之间相互交叉、相互渗透,展示其广泛的应用前景。
本书首先介绍胶体化学的基本概念、基本理论和基本知识,特别注重理论和概念的新发展;最后介绍胶体化学新的重要应用领域,注重理论联系实际,特别是联系胶体化学在功能性纳米材料方面的开发研究中的应用,重点阐明应用胶体化学基本原理解决实际问题时的思路和方法。采用大量的最新研究成果,其中包括作者及其合作者的部分研究成果。由于胶体化学所研究的体系和问题处于多学科边缘相互交叉的研究领域,内容十分丰富,涉及面广,限于篇幅,本书只介绍其中重要的热点应用领域,供读者参考。同时本书又是一本科普读物,非化学专业的读者可以从中了解胶体化学的基础知识和应用技术,为相关工作奠定基础。有兴趣从事胶体化学研究的读者,可进一步查阅有关专著和本书的参考文献。
本书由冯绪胜教授主持完成。第1~4章、第7章由冯绪胜教授编写;第5章、第6章由郝京诚教授编写;第8章由刘洪国副教授编写;第9章由黄锡荣教授编写;研究生张立娟为本书录入了第1~4章、第7章的文字并绘制了表和插图。著名胶体化学家杨孔章教授对本书的编写给予了热情的鼓励和支持,对大纲提出了许多有益的意见,并审阅全文,使作者颇受教益,在此表示深切的谢意。限于作者水平,不足之处在所难免,欢迎广大读者批评指正。
胶体化学目录
绪论1
01 胶体化学的历史发展[1]1
02 胶体化学与分散体系2
03 胶体化学的研究内容[5]4
04 胶体化学的发展前景[6]5
参考文献8
第1章 纯液体的界面性质10
11 表面张力和表面自由能10
111 表面分子的受力状态10
112 表面张力11
113 表面自由能11
12 表面热力学基础12
121 纯液体的表面热力学量12
122 吉布斯(Gibbs)表面热力学函数13
13 弯曲液体表面的一些现象14
131 弯曲液体表面下的附加压力14
132 毛细管上升现象17
133 弯曲液面上的饱和蒸气压18
14 液体表面张力的测定方法19
141 毛细管上升法19
142 挂环法19
143 滴重法[4]20
144 最大泡压法[7,8]20
145 吊片法21
15 影响表面张力的因素22
151 物质的本性22
152 温度22
153 压力23
参考文献23
第2章 溶液表面性质24
21 溶液的表面张力24
22 溶液表面的吸附25
221 溶液表面过剩量的定义25
222 Gibbs吸附公式26
223 溶液表面吸附层的结构28
23 液体与固体的界面29
231 液体在固体表面的润湿作用29
232 接触角的测定及其影响因素31
参考文献35
第3章 胶体分散体系的物理化学性质36
31 溶胶的动力学性质36
311 布朗运动[1]36
312 力场中的沉降作用和沉降分析原理37
313 离心力场中的沉降作用[2]39
314 扩散40
32 溶胶的光学性质41
321 丁达尔效应41
322 Rayleigh散射42
323 溶胶的散射现象[3]46
33 电学性质49
331 溶胶粒子表面上电荷的来源49
332 扩散双电层理论50
333 动电现象57
34 胶体的稳定性63
341 电解质对溶胶的聚沉作用63
342 胶体稳定性理论65
参考文献71
第4章 高分子溶液72
41 高分子溶液的形成72
411 高分子化合物的溶解规律72
412 混合熵和混合焓73
42 高分子化合物的分子量73
421 平均分子量和分子量分布73
422 溶液的黏度和高分子的大小75
423 分子量的测定方法76
43 溶液中的高分子化合物77
431 溶液中的高分子形态77
432 溶液中高分子的大小和链节的分布78
44 高分子溶液的渗透压80
441 渗透现象和渗透压80
442 聚电解质的渗透压--唐南(Donnan)平衡82
443 渗透压的测量84
参考文献85
第5章 表面活性剂86
51 表面活性剂的结构和分类[1, 2, 3]86
511 表面活性和表面活性剂的定义86
512 表面活性剂的结构特征88
513 表面活性剂的分类88
52 表面活性剂的HLB值[5]91
53 表面活性剂有序聚集体溶液[1,2]94
531 表面活性剂在溶液表面上的吸附94
532 表面活性剂溶液中的初级聚集体--胶束的形成与临界
胶束浓度[1,2,3]96
533 囊泡[12]98
534 溶致液晶100
535 海绵相(L3-相)[16]101
54 表面活性剂的几种重要作用[1,2]102
541 增溶作用102
542 润湿作用103
543 分散作用104
544 乳化作用105
545 起泡作用106
参考文献108
第6章 乳状液、微乳液109
61 乳状液的制备与性质109
611 乳状液的制备[1]109
612 乳状液性质的测定[2]110
613 乳状液稳定性的测定111
62 表面活性剂在化妆品中的应用113
621 表面活性剂在化妆品中的乳化及增溶作用[3]113
622 液晶类化妆品[4]114
63 生物膜与表面活性剂115
631 生物膜中的表面活性剂115
632 模拟生物膜116
64 食品用表面活性剂117
65 乳液聚合117
651 乳液聚合过程的四个阶段118
652 乳液聚合用乳化剂119
653 乳化剂对聚合反应的影响119
654 聚合物乳液的稳定性120
66 洗涤用品121
661 洗涤机理122
662 洗涤用表面活性剂123
663 增效助表面活性剂124
67 农药微乳剂124
671 高的稳定性125
672 高的传递效率125
673 促进向动植物组织内部的渗透125
参考文献126
第7章 分散体系的流变性质127
71 流变性质的基本概念与规律127
711 基本概念127
712 稀分散体系的黏度128
72 浓分散体系的流变类型130
721 塑性流体131
722 假塑性流体132
723 胀性流体132
724 触变性流体133
73 流变参数的测定134
731 毛细管黏度计135
732 同轴转筒型黏度计135
733 锥板型黏度计136
74 黏弹性136
741 基本概念136
742 黏弹性的力学模型137
743 Weissenberg效应140
744 Toms效应140
参考文献141
第8章 微乳液法制备功能纳米粒子143
81 纳米粒子概述143
811 纳米粒子的性质与功能143
812 纳米粒子的分类144
813 纳米粒子的制备方法144
82 纳米粒子大小和形态的控制145
821 胶束微乳液法制备纳米粒子的一般原理145
822 反胶束微乳液法合成纳米粒子时粒子形状和大小的控制146
823 纳米粒子的分离159
83 新型反胶束微乳液法及与其他方法的结合159
831 新型反胶束微乳液法159
832 微乳液法与其他方法的结合164
84 金属和化合物纳米粒子的制备166
841 金属纳米粒子167
842 氧化物纳米粒子167
843 硫化物、硒化物、碲化物纳米粒子167
844 卤化物纳米粒子167
845 含氧酸盐纳米粒子167
846 复合氧化物纳米粒子168
847 水溶性盐的固体纳米粒子168
85 复合无机纳米粒子的制备169
851 具有均匀结构的复合氧化物纳米粒子169
852 具有核/壳结构的无机复合物171
853 发光无机复合结构173
86 无机/聚合物复合纳米粒子的制备175
861 原位聚合复合法175
862 原位形成无机粒子复合法176
87 小结178
参考文献178
第9章 反胶束在生物技术领域中的应用183
91 反胶束中酶催化反应研究183
911 反胶束性质与微型反应器183
912 酶在反胶束体系中的定位183
913 酶在反胶束体系中的催化活性与选择性184
914 反胶束体系中酶分子的构象187
915 反胶束中酶的稳定性188
916 反胶束体系中酶催化反应的动力学模型188
917 反胶束酶在生物合成与转化中的应用191
92 微乳液凝胶及其固定化酶192
921 微乳液凝胶192
922 微乳液凝胶固定化脂肪酶194
93 反胶束萃取蛋白质196
931 基本原理197
932 表面活性剂的影响197
933 亲和反胶束萃取技术198
94 反胶束介质中生物分析199
941 酶法分析199
942 酶免疫分析200
943 蛋白质波谱分析200
参考文献200
本书可供从事胶体化学研究的科技工作者和高等学校相关专业的师生阅读。
胶体化学内容介绍:
全书共分9章,第1~7章介绍胶体化学的基本概念、基本理论和基本知识,特别注重理论和概念的新发展;第8章、第9章介绍胶体化学新的重要应用领域,注重理论联系实际,特别是联系胶体化学在功能性纳米材料方面的开发研究中的应用,重点阐明应用胶体化学基本原理解决实际问题时的思路和方法。同时本书又是一本科普读物,非化学专业的读者可以从中了解胶体化学的基础知识和应用技术,为相关工作奠定基础。
本书可供从事胶体化学研究的科技工作者和高等学校相关专业的师生阅读。
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