粘土颗粒为什么会带电如题

匿名用户 | 2017-05-23 10:35
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  • 粘土质点是带电的
    带电的情况有三种:
    (1) 永久负电荷
    (2) 可变电荷
    (3) 静电荷
    1.永久负电荷
    永久负电荷是由于粘土矿物晶格中某些离子和外界离子置换后产生的,如硅氧四面体4价的硅被3价的铝所置换,或者铝氧八面体中3价的铝被2价的镁、铁等所置换,就产生过剩的负电荷,这种负电荷的数量决定于晶格中离子置换的数量.永久负电荷在蒙脱石、伊石、蛙石中是很常见的.高岭石根据化学组成推算出的结构式,其晶胞内的电荷是平衡的,因开始人们认为它不具有永久负电荷.近年来发现高岭石存在着铝对硅的同晶置换现象,由此产生永久负电荷,有人甚至测出了具体数值.粘土颗粒的永久负电荷大部分分布在层状铝硅酸盐的板面上,这种电荷所吸附的阳离是可交换的,是以静电力保持的.
    2.可变电荷
    可变电荷的数量随介质的PH值而改变.对于像高岭石那样的层状铝硅酸盐产生可变荷的原因是这样分析的：19代Thi脚n用电子显微镜的观察证明了高岭石同时带有负电和正电荷,以后不少学者应用化学或物理化学的方法,证明高岭石的边面在酸性条件下带有电荷,认为高岭石是由于裸露在边缘的铝氧八面体在酸性条件下从介质中接受质子而使边带有正电荷.如图2A 所示,高岭石在极弱的碱性条件下,铝氧八面体中的两个氧各与一氢连接,同时各自以半个键与铝结合由于其中一个氧同时与硅相连接,所以这个氧带有1个正电荷,另外一个与铝连接的氧则带有1万个负电荷,净结果是边面不带电.当高岭石颗处在酸性介质中时,与铝连接的原来带有 1乃有负电荷的氧接受一个质子而变成带有1/2这样就使边面共带有一个正电荷.在强碱条件下,由于与硅连接的两个OH基中的正电荷的解离,而使边面共带有2个负电荷.
    3.净电荷
    粘土颗粒上正电荷和负电荷（包括永久的和可变负电荷川代数和,就是粘土颗粒的净荷.显然从上面分析可知负电荷一般都是多于正电荷,所以除了少数粘土颗粒在较强的酸性件下可能出现净正电荷外,一般粘土颗粒都带有净负电荷.
    二、 带电的粘土颗粒分散在水中时,胶体颗粒和液相的界面上就有双电层出
    在电场或其它力场的作用下,固体颗粒对另一相移动时所表现出来的电学性质称为动电性质.
    1．胶体双电层的基本概念
    带电胶粒分散在电解质溶液中时,由于静电吸力,在胶粒的周围形成反号电荷的离子层,胶粒表面的电荷与其周围的离子层就构成了胶体的双电层.OOuy于 1910年提出,胶粒周围的反号离子并不是分布在同一平面上.因为在溶液中,这些离子的分布不仅决定于离子所受拭胶粒表面铪拭电荷静电吸力,而且也受使离子均匀分布于溶液胩热运动拭影响.静电吸力使离子趋于靠胶粒周围,而离子拭热运动讹散开拭趋势.两种相反折力同时作用的结果,使胶粒周围的反号离子随着与胶粒表面的距离的增加而减少,因此称为扩散双电层.
    2.电位及其影响因素
    当当粘土中胶体颗粒受外力而运动时,并不是粘土颗粒单独移动,而是与粘土颗粒与密实的内层构成胶粒一起移动.这一结合在固相表面上的双层固定层与胶团内的非固定部分与溶液之分界上的电位,称为胶体的电位.其影响因素：
    （1） 电解质浓度 液相中电解质的浓度愈高,则反号离子的浓度愈高,随着溶液中反号离子的增加,双层的固定层中反号数量也相应地增加.
    （2） 离子价数的影响 价数高的反号离子使胶粒的电位降低得更加.
    匿名用户 | 2017-05-23 10:35

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