什么是胶体

最新问答

• 康茂暖通

  为了回答什么是胶体这一问题,我们做如下实验:将一把泥土放到水中,大粒的泥沙很快下沉,浑浊的细小土粒因受重力的影响最后也沉降于容器底部,而土中的盐类则溶解成真溶液.但是,混杂在真溶液中还有一些极为微小的土壤粒子,它们既不下沉,也不溶解,人们把这些即使在显微镜下也观察不到的微小颗粒称为胶体颗粒,含有胶体颗粒的体系称为胶体体系.胶体化学,狭义的说,就是研究这些微小颗粒分散体系的科学.
  通常规定胶体颗粒的大小为1~100nm(按胶体颗粒的直径计).小于1nm的几颗粒为分子或离子分散体系,大于100nm的为粗分散体系.既然胶体体系的重要特征之一是以分散相粒子的大小为依据的,显然,只要不同聚集态分散相的颗粒大小在1~100nm之间,则在不同状态的分散介质中均可形成胶体体系.例如,除了分散相与分散介质都是气体而不能形成胶体体系外,其余的8种分散体系均可形成胶体体系.
  习惯上,把分散介质为液体的胶体体系称为液溶胶,如介质为水的称为水溶胶;介质为固态时,称为固溶胶.
  由此可见,胶体体系是多种多样的.溶胶是物质存在的一种特殊状态,而不是一种特殊物质,不是物质的本性.任何一种物质在一定条件下可以晶体的形态存在,而在另一种条件下却可以胶体的形态存在.例如,化钠是典型的晶体,它在水中溶解成为真溶液,若用适当的方法使其分散于或醚中,则形成胶体溶液.同样,硫磺分散在乙醇中为真溶液,若分散在水中则为硫磺水溶胶.
  由于胶体体系首先是以分散相颗粒有一定的大小为其特征的,故胶粒本身与分散介质之间必有一明显的物理分界面.这意味着胶体体系必然是两相或多相的不均匀分散体系.
  另外,有一大类物质(纤维素、蛋白质、橡胶以及许多高聚物）在适当的溶剂中溶解虽可形成真溶液，但它们的分子量很大（常在1万或几十万以上，故称为高分子物质），因此表现出的许多性质（如溶液的依数性、黏度、电导等）与低分子真溶液有所不同，而在某些方面（如分子大小）却有类似于溶胶的性质，所以在历史上高分子溶液一直被纳入胶体化学进行讨论。30多年来，由于科学迅速地发展，它实际上已成为一个新的科学分支——高分子物理化学，所以近年来在胶体表面专著（特别是有关）中，一般不再过多地讨论这方面内容。
  ——摘自《胶体与表面化学（第三版）》，化学化工出版社
  胶体
  定义；分散质粒子大小在1nm~100nm的分散系。
  胶体与溶液、浊液在性质上有显著差异的根本原因是分散质粒子的大小不同。
  常见的胶体：Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、硅胶体、淀粉胶体、蛋白质、血液、豆浆、墨水、涂料、肥皂水、AgI、Ag2S、As2S3
  分类：按照分散剂状态不同分为：
  气溶胶——分散质、分散剂都是气态物质：如SO2扩散在空气中
  液溶胶——分散质、分散剂都是液态物质：如Fe(OH)3胶体
  固溶胶——分散质、分散剂都是固态物质：如有色玻璃、合金
  3、区分胶体与溶液的一种常用物理方法——利用丁达尔效应
  胶体粒子对光线散射而形成光亮的“通路”的现象，叫做丁达尔现象。
  胶粒带有电荷
  胶粒具有很大的比表面积(比表面积=表面积／颗粒体积)，因而有很强的吸附能力，使胶粒表面吸附溶液中的离子。这样胶粒就带有电荷。不同的胶粒吸附不同电荷的离子。一般说，金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳离子，胶粒带正电，非金属氧化物、金属硫化物的胶粒吸引阴离子，胶粒带负电。
  胶粒带有相同的电荷，互相排斥，所以胶粒不容易聚集，这是胶体保持稳定的重要原因。
  由于胶粒带有电荷，所以在外加电场的作用下，胶粒就会向某一极(阴极或阳极)作定向移动，这种运动现象叫电泳。
  胶体的种类很多，按分散剂状态的不同可分为液溶胶、气溶胶和固溶胶。如：云、烟为气溶胶，有色玻璃为固溶胶。中学研究的胶体一般指的是液溶胶。胶体的性质体现在以下几方面：
  ①有丁达尔效应
  当一束光通过胶体时，从入射光的垂直方向上可看到有一条光带，这个现象叫丁达尔现象。利用此性质可鉴别胶体与溶液、浊液。
  ②有电泳现象
  由于胶体微粒表面积大，能吸附带电荷的离子，使胶粒带电。当在电场作用下，胶体微粒可向某一极定向移动。
  利用此性质可进行胶体提纯。
  胶粒带电情况：金属氢氧化物、金属氧化物和AgI的胶粒一般带正电荷，而金属硫化物和硅的胶粒一般带负电荷。
  ③可发生凝聚
  加入电解质或加入带相反电荷的溶胶或加热均可使胶体发生凝聚。加入电解质中和了胶粒所带的电荷，使胶粒形成大颗粒而沉淀。一般规律是电解质离子电荷数越高，使胶体凝聚的能力越强。用胶体凝聚的性质可制生活必需品。如用豆浆制豆腐，从脂肪水解的产物中得到肥皂等。
  ④发生布朗运动
  含义：无规则运动（离子或分子无规则运动的外在体现）
  产生原因：布朗运动是分子无规则运动的结果
  布朗运动是胶体稳定的一个原因
  胶体的知识与人类生活有着极其密切的联系。除以上例子外还如：
  ①土壤里发生的化学过程。因土壤里许多物质如粘土、腐殖质等常以胶体形式存在。
  ②国防的、常制成胶体。
  ③石油原油的脱水、废水的净化、建筑材料中的水泥的硬化，都用到胶体的知识。
  ④食品中牛奶、豆浆、粥都与胶体有关。

  浏览 356赞 107时间 2023-06-07