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胶体与表面化学 东北石油大学石油工程学院 章 节 结 构 第一章 绪论 东北石油大学石油工程学院 一、基本概念 一、基本概念 相、界面、表面、比表面 S0=S/V 对于立方体：S0=6L2/L3=6/L 对于球体 ：S0=3/R 胶体化学、表面化学 二、胶体体系 二、胶体体系 1、胶体体系定义及体系的分类 2、特 点 3、常见胶体体系 气、固、液三相除气－气外，形成8种胶体体系 4、分 类 气 溶 胶 将气体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为固体或液体时，形成气-固或气-液溶胶，但没有气-气溶胶，因为不同的气体混合后是单相均一体系，不属于胶体。 A. 气-固溶胶 如 :烟，含尘的空气 B. 气-液溶胶 如 :雾，云 液 溶 胶 将液体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为不同状态时，则形成不同的液溶胶： A.液-固溶胶 如：油漆，AgI溶胶 B.液-液溶胶 如：牛奶，原油乳状液 C.液-气溶胶 如：泡沫 固 溶 胶 将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为不同状态时，则形成不同的固溶胶： A. 固-固溶胶 如:有色玻璃，合金 B. 固-液溶胶 如:珍珠 C. 固-气溶胶 如:泡沫塑料，沸石分子筛 三、胶体与石油工程的关系 1、油田的发现 2、钻井 钻井液 完井、固井 3、采油：油气水、多孔介质与液相的相互作用。 一次采油 二次采油 三次采油 压裂 4、增产增注措施 酸化 三、胶体与石油工程的关系 防蜡 防砂 5、油水井的正常维护 化学堵水 稠油降粘 破乳 6、油气集输 乳化 四、胶体化学的发展史 四、胶体化学的发展史 1861年，英国科学家Graham系统研究。 Thomas Graham 实验 Thomas Graham 实验 胶体化学的发展中的飞跃 五、胶体化学研究的对象 研究对象： 溶胶、凝胶、乳状液、表面活性剂、界面现象等等。 人们不仅要研究这些体系的基本性质，而且要研究与其基本性质相联系的许多实际问题。例如： (1)明矾为什么能净水？ (2)肥皂为什么能去污？ (3)向高空抛撒的粉剂为什么能人工降雨？ (4)鱼汤为什么能“冻”起来？ (5)含水原油如何脱水？ 现代应用 胶体化学的应用领域 六、胶体与表面化学的发展 1、自然科学带动胶体与表面化学的提高： ☆现代物理化学理论，解决胶体化学中的基本理论问题； ☆现代精密仪器和方法解决胶体化学许多悬而未决的问题； ☆胶体知识应用广泛，丰富了科学内容，促进了对知识的探索。 2、工农业飞跃发展对胶体表面化学提出新要求： ☆新产品开发：单分散溶胶制备，超细颗粒； ☆老产品升级：洗涤剂、化妆品、染料； ☆旧工艺更新：三采、血液流变学、正电荷溶胶。 七、著名学者 1861年Thomas Graham提出“胶体”等胶体化学词汇，标志胶体化学的产生。Colloid源自希腊文的κολλα(胶)，意为粘稠状的物质。 七、著名学者 傅鹰（１９０２—１９７９），物理化学家和化学教育家。中国胶体科学的主要奠基人。他献身科学和教育事业长达半个多世纪，对发展表面化学基础理论和培养化学人才做出了贡献。他倡导在高等院校开展科学研究，创建了我国胶体化学第一个教研室，并培养了第一批研究生。 傅鹰字肖鸿，祖籍福建省闽侯县，１９０２年１月１９日出生于北京。童年时代受到在外务部供职的父亲傅仰贤的薰陶，深感国家频遭外国列强欺侮，是国家贫弱和清廷腐败所致，遂萌发了强国富民的愿望。１９１９年他入燕京大学化学系学习，轰轰烈烈的“五四”运动和《新青年》杂志对他有很大的影响，从此发奋苦读，立志走科学救国的道路。１９２２年公费赴美国留学，６年以后，在密执安（Ｍｉｃｈｉｇａｎ）大学研究院获得科学博士学位，时年２６岁。 七、著名学者 傅鹰是我国少数有突出贡献的物理化学家之一，尤其在胶体和表面化学的研究上有着很深的造诣。他从青年时代起，就对我们祖先制造陶器，发明纸、墨，加工面食等许多最早应用胶体的实例发生浓厚的兴趣。胶体科学是研究物质在一定介质中经高度分散而成的分散体系和表（界）面现象的科学。虽说胶体的应用几乎和人类文明史一样长久，但对它进行系统的理论研究却是进入２０世纪以后才开始的。傅鹰正是从２０年代初到美国留学时，加入到胶体和表面化学开拓性研究的行列之中。在密执安大学研究院，他师从巴特尔教授，主攻表面现象和吸附作用，旁及多种胶体体系。他潜心研究，勇于探索，取得了系统而有开创性的丰硕成果，受到国际学术界的重视和好评。 戴安邦，男，1901年4月生。江苏丹徒人。1924年毕 业于金陵大学化学系。后赴美留学，1931年获哥伦比亚大学博士学位。著名无机化学家、教授、博士生导师，中科院院士。 主要研究方向 胶体化学 配位化学.他在南京大学筹建胶体化学专业，1955年首批大学生毕业。 七、著名学者 陈宗淇 1932年生，浙江人。教授。1953年毕业于复旦大学化学系，1957年考入北大化学系研究生，1961年毕业后在山东大学化学系工作。1979年升为副教授，1986年为正教授，到青岛化工学院工作。是第一批国务院批准的硕士生导师。自1983年开始，承担国家自然科学基金任务共六项，其中三项为主持。在国内外著名杂志上发表论文百余篇。出版著作有：《胶体化学》（高教）（1985）、《物理化学与胶体化学实验》（1983）（高教）、《胶体化学实验》（山大出版社）（1987），获1978年“工农泥浆”科学大会奖，1984年“低固相不分散湿浆”石油部科技进步奖。1990年获山东省教委科技进步奖。1992年“分散体系的异常流变性”获山东省科委科技进步奖。1994年再次获省科技进步奖，1995年获国家科技进步奖。享受国务院特殊津贴。 七、著名学者 虞宏正（１８９７—１９６６）胶体化学、物理化学家和教育家。毕生致力于农科大学的教育和科学研究，为国家培育了几代科学技术人才；还长期从事胶体化学和热力学的研究工作，创建并组织领导了一批科学研究机构，为我国西北地区的农业科学教育事业做出了开拓性工作。 江龙 福建人，1933年出生于上海，中国科学院化学研究所研究员，2001年当选中国科学院院士。1953年毕业于南京大学化学系胶体化学专业。1960年研究生毕业于莫斯科苏联科学院物理化学研究所，获副博士学位。长期从事胶体与界面化学研究。早年跟随戴安邦先生从事硅酸聚合理论的研究，研究了关于SiO2溶胶胶凝速度与pH关系的定量理论，并于1982年获国家自然科学二等奖。八十年代初从事代油燃料水煤浆以及强化采油的研究。解决了高浓度分散体系（>70％）流动与稳定性的一系
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