胶体分散体系的空缺稳定理论① 郑 忠

(华南理工大学化学系 广州 510641)

本世纪 40 年代以前,胶体化学的理论,特别是胶体的稳定理论很不成熟,只是着重于现象的描述以及定性的解释。但是随着量子力学的发展,London 用量子力学处理伦敦-范德华力,Hamaker 又将它应用到处理胶粒之间相互作用,从而奠定了胶粒间相互作用的“长程范德华力”的基础。1941 年苏联学者Дерягин和Дандау以及 1948 年荷兰学者 Verwey 和 Over-beek 分别独立地提出了带电胶粒的稳定理论,称为DLVO 理论。之后,随着聚合物及表面活性剂分子在胶粒表面上吸附的研究和聚合物溶液的统计热力学的发展,于 50 年代初期,发现聚合物分子吸附在胶粒表面上也像离子吸附那样,能使胶体发生稳定或聚沉。由此而发展起来的理论称为“空间稳定理论”。它是胶粒对聚合物分子产生正吸附时的稳定理论。至于胶粒对聚合物分子产生负吸附的影响,则早在 50 年代已发现负吸附能够使胶体发生聚沉。到 70 年代,进一步发现了负吸附也能够使胶体稳定。80 年代初以来,学者们不断提出一些理论对这种现象进行定量说明。这样,便促使胶体的第三稳定理论——空缺稳定理论(The Theory of De-pletion Stabilization)的逐渐形成。空缺稳定作用既可以理解为胶粒表面形成空缺层使其稳定或聚沉,也可以理解为分散在溶液中的自由聚合物分子起稳定或聚沉作用。因此,如同空间稳定理论可称为吸附聚合物稳定理论那样,空缺稳定理论也可以称为自由聚合物稳定理论。

80 年代以来阐述空缺稳定的各种理论有:Feigin 和 Napper 的理论、Scheatjens 和 Fleer 根据他们发展起来的吸附聚合物统计热力学理论而提出来的空缺稳定理论、以及 Clark 和 Lal 提出的稳定理论。由于篇幅

① 刊于 1988 年第 3 卷第 4 期第 10 页

所限,本文只介绍 Feigin 和 Napper 的空缺稳定理论。