凝膠的基本特征

1、凝膠的基本特征第一頁，共84頁?？v觀以上四例，體系雖然迥異，但卻有著共同之處：外界條件(的變化使體系由溶液或溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N特殊的半固體狀態(tài)，即。（） 凝膠指的是膠體質(zhì)點(diǎn)或高聚物分子相互，搭起架子所形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在這個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的孔隙中填滿了液體 (分散介質(zhì))。由此可見，凝膠是膠體的一種存在形式，物質(zhì)的凝膠狀態(tài)相當(dāng)普遍。第二頁，共84頁。第三頁，共84頁。第四頁，共84頁。凝膠的特色凝膠的特色 凝膠不同于沉淀：凝膠不同于沉淀： 沉淀是分散相粒子從分散介質(zhì)中沉降出來，明顯存在著固液沉淀是分散相粒子從分散介質(zhì)中沉降出來，明顯存在著固液兩相，兩相， 凝膠中卻帶有大量乃至全部分散介質(zhì)，它們被機(jī)械地包

2、藏于具有凝膠中卻帶有大量乃至全部分散介質(zhì)，它們被機(jī)械地包藏于具有多孔結(jié)構(gòu)的凝膠的孔洞之中。多孔結(jié)構(gòu)的凝膠的孔洞之中。第五頁，共84頁。 凝膠不同于漿糊（凝膠不同于漿糊（糨糊糨糊）：）：它是高濃度、失去了流動性的懸浮體，稱為它是高濃度、失去了流動性的懸浮體，稱為假凝膠。假凝膠。 商品漿糊的成分：商品漿糊的成分：面粉面粉100、清水、清水100、濃硫酸、濃硫酸2、甘油、甘油1-5、水楊酸、水楊酸3、灑精少許、灑精少許先交濃硫酸徐徐注入清水中，使之變成稀硫酸，先交濃硫酸徐徐注入清水中，使之變成稀硫酸，再將面粉徐徐加入，以竹棍攪拌至溶解均勻，如有小塊即以指再將面粉徐徐加入，以竹棍攪拌至溶解均勻，如有小

3、塊即以指揉破，使成薄糊狀，揉破，使成薄糊狀，再放在爐火上慢慢加熱，再放在爐火上慢慢加熱， 不斷攪拌到漸成透明的液體時，不斷攪拌到漸成透明的液體時，再加甘油和以酒清溶解了的水楊酸，冷卻后即可。再加甘油和以酒清溶解了的水楊酸，冷卻后即可。懸浮體的特點(diǎn)是什么？懸浮體的特點(diǎn)是什么？第六頁，共84頁。第七頁，共84頁。 凝膠不同于固體：凝膠不同于固體：凝膠有一定的幾何外形，顯示出固體的力學(xué)性質(zhì)，具有一定的強(qiáng)度、凝膠有一定的幾何外形，顯示出固體的力學(xué)性質(zhì)，具有一定的強(qiáng)度、彈性和屈服值，彈性和屈服值，但是，從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，凝膠與固體不一樣，但是，從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，凝膠與固體不一樣，凝膠是由固液（或氣）兩相組成，屬

4、于膠體，凝膠是由固液（或氣）兩相組成，屬于膠體，但具有液體的某些性質(zhì)。但具有液體的某些性質(zhì)。如：離子在水凝膠中的擴(kuò)散速度接近于在水中的擴(kuò)散速度，說明：如：離子在水凝膠中的擴(kuò)散速度接近于在水中的擴(kuò)散速度，說明： 在新形成的水凝膠中，在新形成的水凝膠中，不僅分散相是連續(xù)相（搭成了三維網(wǎng)狀不僅分散相是連續(xù)相（搭成了三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)），分散介質(zhì)也是連續(xù)相。結(jié)構(gòu)），分散介質(zhì)也是連續(xù)相。第八頁，共84頁。 凝膠不同于溶膠凝膠不同于溶膠 溶膠：分散相以膠體粒子大小于介質(zhì)中；溶膠：分散相以膠體粒子大小于介質(zhì)中； 具有流動性，無固定形狀；具有流動性，無固定形狀； 分散介質(zhì)為連續(xù)相，分散相不連續(xù)；分散介質(zhì)為連續(xù)相，分

5、散相不連續(xù)；凝膠：膠體凝膠：膠體大小的分散相粒子間相互連接形成空間三維網(wǎng)架；大小的分散相粒子間相互連接形成空間三維網(wǎng)架； 將分散介質(zhì)包于其中；將分散介質(zhì)包于其中； 無流動性，有固定形狀，有一定的屈服值；無流動性，有固定形狀，有一定的屈服值； 分散相和分散介質(zhì)均為連續(xù)相；分散相和分散介質(zhì)均為連續(xù)相；凝膠的普遍存在凝膠的普遍存在工業(yè)中的橡膠、硅鋁催化劑和離子交換劑；工業(yè)中的橡膠、硅鋁催化劑和離子交換劑； 日常生活中的棉花纖維、豆腐、木材、動物的肌肉、毛發(fā)、細(xì)日常生活中的棉花纖維、豆腐、木材、動物的肌肉、毛發(fā)、細(xì)胞膜胞膜都是凝膠。都是凝膠。第九頁，共84頁。凝膠是個總的名稱。根據(jù)，凝膠可以分為以下2

6、類：第十頁，共84頁。 由柔性的線型大分子物質(zhì)，如明膠 (是一種蛋白質(zhì))、洋菜(學(xué)名瓊脂，主要成分是多糖類)等形成的凝膠屬于彈性凝膠。這類凝膠的在水中加熱溶解后，在冷卻過程中便膠凝成凝膠。此凝膠經(jīng)脫水干燥又成干膠，并可如此重復(fù)下去說明這一過程完全是可逆的，故又稱為可逆凝膠1 彈性凝膠水凝膠干燥脫水第十一頁，共84頁。 大多數(shù)的無機(jī)凝膠，如Si02、Ti02、Fe203等凝膠屬于此， 因質(zhì)點(diǎn)本身和骨架具有剛性，活動性很小，故凝膠吸收或釋出液體時自身體積變化自身體積變化很小很小，屬于。通常此類凝膠具有多孔性結(jié)構(gòu)，液體只要能潤濕，均能被其吸收，即。2.剛性凝膠第十二頁，共84頁。 第二節(jié) 凝膠的形成

7、 可以從兩種途徑形成凝膠（1）干凝膠吸收親和性液體(溶劑)形成凝膠；（2）溶液或溶膠在適當(dāng)?shù)臈l件下分散顆粒相聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)而形成凝膠，這種過程稱為。本節(jié)重點(diǎn)討論膠凝過程如硅膠、明膠、阿拉伯膠等如豆腐等第十三頁，共84頁。（1）降低被分散物質(zhì)在溶劑中的溶解度，以便分散相的析出；（2）析出的分散顆粒相聯(lián)成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而不是聚結(jié)成大顆粒沉降下來。 只有同時滿足以上兩個基本條件，溶液或溶膠才會轉(zhuǎn)變成凝膠。對于不同的體系要采用不同的方法來創(chuàng)造形成凝膠的基本條件。由溶液或溶膠轉(zhuǎn)變成凝膠的基本條件有二：第十四頁，共84頁。 是形成凝膠的關(guān)鍵，是形成凝膠的關(guān)鍵， 如果不能有效控制，即使溶解度降低而產(chǎn)如果不能有效

8、控制，即使溶解度降低而產(chǎn)生過飽和，也只是形成沉淀，而不是凝膠。生過飽和，也只是形成沉淀，而不是凝膠。形成凝膠主要方法如下。第十五頁，共84頁。 利用升、降溫來實(shí)現(xiàn)膠凝過程是常用的一種方法。例如，瓊脂或明膠等在水中受熱后可以溶解，其溶液后一方面分散相的溶解度下降，另一方面分散顆粒相互聯(lián)結(jié)而形成凝膠。1改變溫度 也有的溶液或溶膠在時分散相發(fā)生交聯(lián)而形成凝膠。例如，2的甲基纖維素水溶液升溫至5060時發(fā)生膠凝，蛋白質(zhì)溶液受熱后膠凝等。第十六頁，共84頁。第十七頁，共84頁。許多線型高分子溶液中，溶質(zhì)的分子鏈很長且有柔順性，在溶液中多以卷曲的線團(tuán)狀存在。時卷曲的分子舒展開來，在較小的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生有序的排

9、列，形成。利用X射線衍射法可以證實(shí)微晶區(qū)的存在。隨著膠凝的發(fā)生，微晶區(qū)不斷擴(kuò)大，最后聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)體系成為凝膠。蛋清蛋白溶液受熱時，由球形分子轉(zhuǎn)變成纖維狀分子，纖維狀分子的有序排列和交聯(lián)使蛋白質(zhì)凝固。第十八頁，共84頁。用分散相溶解度較小的溶劑替換溶液或溶膠中原有的溶劑可以使體系膠凝。例如，高級脂肪酸鈉的水溶液加入乙醇可以使溶液膠凝，就是利用這個原理制造的。2轉(zhuǎn)換溶劑高級脂肪酸鈉鹽與乙醇混合第十九頁，共84頁。 在植物體中的多糖物質(zhì)果膠水溶液中在植物體中的多糖物質(zhì)果膠水溶液中加入酒精，可形成凝膠加入酒精，可形成凝膠；（果凍）（果凍） Ca(Ac)Ca(Ac)2 2的飽和溶液加入酒精中，形成凝膠的飽和

10、溶液加入酒精中，形成凝膠, , 高級脂肪酸鈉鹽與乙醇混合可制得固體酒高級脂肪酸鈉鹽與乙醇混合可制得固體酒精精* * *作為沉淀劑的酒精的用量要合適；作為沉淀劑的酒精的用量要合適； 要注意快速混合，使體系均勻；要注意快速混合，使體系均勻；第二十頁，共84頁。固體酒精的制作 近年來家庭或餐館利用火鍋用餐近年來家庭或餐館利用火鍋用餐, ,野外作業(yè)和旅游野餐者野外作業(yè)和旅游野餐者, ,常使用固體酒精作燃料常使用固體酒精作燃料. .它是一種理想的方便燃料它是一種理想的方便燃料. .固體酒精是將工業(yè)酒精固體酒精是將工業(yè)酒精( (乙醇乙醇) )中加入凝固劑使之成為膠凍狀中加入凝固劑使之成為膠凍狀. . 使用

11、時用一根火柴即可點(diǎn)燃使用時用一根火柴即可點(diǎn)燃, ,燃燒時無煙塵燃燒時無煙塵, ,無毒無毒, ,無異味無異味, ,火焰溫度均勻火焰溫度均勻, , 可達(dá)可達(dá)600 600 左右左右. .每每250 g250 g可以燃燒可以燃燒1.51.5小時以上小時以上. .比使用電爐比使用電爐, ,酒精爐都節(jié)省酒精爐都節(jié)省, ,方便方便, ,安全安全. .第二十一頁，共84頁。固體酒精的制作實(shí)驗(yàn)原理：硬脂酸與氫氧化鈉混合后將發(fā)生反應(yīng)： C17H35COOH + NaOH C17 H35 COONa + H2O 反應(yīng)生成的硬脂酸鈉是一個長碳鏈的極性分子， 室溫下在酒精中不易溶。在較高的溫度下，可以均勻地分散在液體

12、酒精中， 而冷卻后則形成凝膠體系，使酒精分子被束縛于相互連接的大分子之間，呈不流動狀態(tài)我們說酒精凝固了，形成了固體狀態(tài)的酒精。我們說酒精凝固了，形成了固體狀態(tài)的酒精。第二十二頁，共84頁。固體酒精的制作改進(jìn)后的方法 在裝有攪拌器、溫度計和回流冷凝管的1000mL三口燒瓶中加入14.5g(約0.051mol)硬脂,4.0g石蠟,300mL酒精,在水浴上加熱至70,并保溫至固體全部溶解。將2.5g(約0.062mol)氫氧化鈉和10g水進(jìn)入100mL燒杯中,攪拌,全部溶解后再加入200mL酒精,攪勻, 將液體在一分鐘內(nèi)從冷凝管上端加進(jìn)燒瓶中(要始終讓酒精沸騰)在水浴上加熱,攪拌數(shù)分鐘后加入0.2g

13、硝酸銅, 再回流15min,使反應(yīng)完全,移去水浴,趁熱倒進(jìn)模具,冷卻后密封即得到成品。 第二十三頁，共84頁。3加電解質(zhì)高分子溶液中加入大量電解質(zhì)(鹽)可以引起膠凝，這與鹽析作用有關(guān)，引起膠凝的主要是電解質(zhì)中的。親水性較大以及粒子形狀不對稱的溶膠，親水性較大以及粒子形狀不對稱的溶膠，加入適量的電解質(zhì)可形成凝膠。加入適量的電解質(zhì)可形成凝膠。第二十四頁，共84頁。電解質(zhì)濃度較大(例如05moldm-3)時，各種負(fù)離子對膠凝過程影響的能力可用表示：這個次序與這些離子的水化能力次序大致相同，這說明水化能力強(qiáng)的負(fù)離子對高分子鏈的有序化產(chǎn)生的影響大。通常以C1為界，對大多數(shù)體系，Cl-以前的負(fù)離子可以加速

14、體系的膠凝過程；第二十五頁，共84頁。 事實(shí)上，膠凝可看作膠體聚沉過程中的一個特殊階段。與聚沉不同的是，膠凝時膠粒相互聯(lián)結(jié)成網(wǎng)狀，不再能自由流動，因此失去了膠體的聚結(jié)穩(wěn)定性。但是相互聯(lián)結(jié)的膠粒聯(lián)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使膠粒并不沉降，所以體系尚未失去動力穩(wěn)定性，不會生成沉淀。現(xiàn)以電解質(zhì)KCl加到Fe(OH)3：溶膠中的變化過程為例，說明的關(guān)系。第二十六頁，共84頁。見教材加入KCl（22mM）加入KCl（8mM）老化聚沉第二十七頁，共84頁。 化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng): : 1.能使分子鏈相互聯(lián)接的化學(xué)反應(yīng)稱為交聯(lián)反應(yīng)。進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)是使高分子溶液或溶膠產(chǎn)生膠凝的主要手段。 凝膠滲透色譜中常用的有機(jī)聚苯乙烯凝膠，凝

15、膠滲透色譜中常用的有機(jī)聚苯乙烯凝膠，也是通過苯乙烯與交聯(lián)劑二乙烯苯在適當(dāng)條也是通過苯乙烯與交聯(lián)劑二乙烯苯在適當(dāng)條件下經(jīng)聚合反應(yīng)制得件下經(jīng)聚合反應(yīng)制得 血液凝結(jié)是血纖維蛋白質(zhì)在酶的作用下發(fā)生血液凝結(jié)是血纖維蛋白質(zhì)在酶的作用下發(fā)生的形成凝膠的過程的形成凝膠的過程；（血小板）；（血小板）第二十八頁，共84頁。 2.2.利用化學(xué)反應(yīng)生成不溶物，利用化學(xué)反應(yīng)生成不溶物， 如果條件合適也可以形成凝膠。如果條件合適也可以形成凝膠。 化學(xué)反應(yīng)生成不溶物，形成凝膠的條件是：化學(xué)反應(yīng)生成不溶物，形成凝膠的條件是： A.A.產(chǎn)生不溶物的同時生成大量小晶粒；產(chǎn)生不溶物的同時生成大量小晶粒； B.B.晶粒的形狀最好不對

16、稱，利于搭成骨架；晶粒的形狀最好不對稱，利于搭成骨架； 例如：例如： MnSOMnSO4 4與與Ba(SCN)Ba(SCN)2 2作用作用 二者濃度很稀時二者濃度很稀時： 相混合可得幾十納米的相混合可得幾十納米的BaSOBaSO4 4溶膠；溶膠； 二者濃度中等時二者濃度中等時： 相混合析出相混合析出BaSOBaSO4 4沉淀；沉淀； 二者為飽和溶液時二者為飽和溶液時：相混合可得：相混合可得BaSOBaSO4 4凝膠；凝膠；第二十九頁，共84頁。 硅酸凝膠、硅鋁凝膠均是由化學(xué)反應(yīng)生成硅酸凝膠、硅鋁凝膠均是由化學(xué)反應(yīng)生成 ; 在煮沸的在煮沸的FeCl3溶液中加入溶液中加入NH3H2O溶液溶液,可以

17、制備可以制備Fe(OH)3凝膠；凝膠；第三十頁，共84頁。 凝膠具有三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。視質(zhì)點(diǎn)形狀和性質(zhì)不同，所形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有如圖32所示的4種類型：第三十一頁，共84頁。A球形質(zhì)點(diǎn)相互聯(lián)結(jié)球形質(zhì)點(diǎn)相互聯(lián)結(jié),由質(zhì)點(diǎn)聯(lián)成的鏈排成三維網(wǎng)架由質(zhì)點(diǎn)聯(lián)成的鏈排成三維網(wǎng)架 如如TiO2、SiO2凝膠。凝膠。第三十二頁，共84頁。B棒狀或片狀質(zhì)點(diǎn)搭成網(wǎng)架棒狀或片狀質(zhì)點(diǎn)搭成網(wǎng)架,如如V2O5凝膠凝膠,白土凝膠。白土凝膠。第三十三頁，共84頁。C線形大分子構(gòu)成凝膠線形大分子構(gòu)成凝膠,骨架中一部分分子鏈有序排列骨架中一部分分子鏈有序排列,構(gòu)成構(gòu)成微晶區(qū)。微晶區(qū)。如明膠、棉花纖維。如明膠、棉花纖維。第三十四頁，共84

18、頁。D線形大分子因化學(xué)交聯(lián)而形成凝膠線形大分子因化學(xué)交聯(lián)而形成凝膠, 如硫化橡膠。如硫化橡膠。第三十五頁，共84頁。第三十六頁，共84頁。第三十七頁，共84頁。第三十八頁，共84頁。第三十九頁，共84頁。第四十頁，共84頁。第四十一頁，共84頁。第四十二頁，共84頁。第四十三頁，共84頁。第四十四頁，共84頁。第四十五頁，共84頁。第四十六頁，共84頁。親水凝膠親水凝膠-眼膜貼眼膜貼第四十七頁，共84頁。凝膠類排毒面膜凝膠類排毒面膜莎力斯莎力斯 Cellex-C 眼部收緊凝膠眼部收緊凝膠第四十八頁，共84頁。由此可見，不同凝膠結(jié)構(gòu)間的區(qū)別主要表現(xiàn)在的特殊方式等3個方面。第四十九頁，共84頁。

19、質(zhì)點(diǎn)形狀的影響質(zhì)點(diǎn)形狀的影響 質(zhì)點(diǎn)形狀對形成凝膠所需要的最低濃度值有明顯的影響。質(zhì)點(diǎn)形狀對形成凝膠所需要的最低濃度值有明顯的影響。 質(zhì)點(diǎn)形狀越是不對稱，所需濃度越低質(zhì)點(diǎn)形狀越是不對稱，所需濃度越低。 明膠形成凝膠的最低濃度為明膠形成凝膠的最低濃度為0.7-0.9%;0.7-0.9%; V V2 2O O5 5形成凝膠的最低濃度為形成凝膠的最低濃度為0.2%;0.2%; 質(zhì)點(diǎn)的柔性與剛性質(zhì)點(diǎn)的柔性與剛性 柔性大分子通常形成彈性凝膠；柔性大分子通常形成彈性凝膠； 剛性質(zhì)點(diǎn)形成非彈性凝膠；剛性質(zhì)點(diǎn)形成非彈性凝膠；第五十頁，共84頁。 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)聯(lián)結(jié)的性質(zhì)對凝膠的性質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)聯(lián)結(jié)的性質(zhì)對凝膠

20、的性質(zhì) 有重要的影響有重要的影響 靠質(zhì)點(diǎn)間的范德華力形成結(jié)構(gòu)靠質(zhì)點(diǎn)間的范德華力形成結(jié)構(gòu) 此類結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，往往具有觸變性，此類結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，往往具有觸變性， 在外力作用下遭到破壞，靜止后又可復(fù)原，在外力作用下遭到破壞，靜止后又可復(fù)原， Fe(OH)3 、 Al(OH)3、白土凝膠屬于這種結(jié)構(gòu)。白土凝膠屬于這種結(jié)構(gòu)。線形大分子靠范德華力形成的凝膠也屬于此類型線形大分子靠范德華力形成的凝膠也屬于此類型， 如未硫化的天然橡膠、未交聯(lián)的聚苯乙烯，如未硫化的天然橡膠、未交聯(lián)的聚苯乙烯， 這類凝膠吸收液體膨脹時，這類凝膠吸收液體膨脹時， 因質(zhì)點(diǎn)間聯(lián)結(jié)力很弱，最后轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z，因質(zhì)點(diǎn)間聯(lián)結(jié)力很弱，最后轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z，

21、 凝膠結(jié)構(gòu)遭到破壞。凝膠結(jié)構(gòu)遭到破壞。第五十一頁，共84頁。 屬于此類的主要是屬于此類的主要是蛋白質(zhì)凝膠蛋白質(zhì)凝膠。如。如明膠明膠 這類凝膠的結(jié)構(gòu)這類凝膠的結(jié)構(gòu)比靠范德華力形成的凝膠穩(wěn)定比靠范德華力形成的凝膠穩(wěn)定。 此類凝膠在水凝膠狀態(tài)下所含的液體量較大，此類凝膠在水凝膠狀態(tài)下所含的液體量較大，有一定的彈性，有一定的彈性， 因?yàn)槭且驗(yàn)槭强繗滏I形成內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分子鏈可以部分平行靠氫鍵形成內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分子鏈可以部分平行排列，形成局部有序排列，形成局部有序， 所以結(jié)構(gòu)較牢。所以結(jié)構(gòu)較牢。第五十二頁，共84頁。 若形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的單元是若形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的單元是剛性質(zhì)點(diǎn)剛性質(zhì)點(diǎn)， 凝膠凝膠( (干膠干膠) )即

22、使吸收液體，即使吸收液體，也沒有任何膨脹作用也沒有任何膨脹作用。 若形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的單元是線形大分子，若形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的單元是線形大分子，則形成的凝膠吸收液體后只能發(fā)生有限的膨脹，則形成的凝膠吸收液體后只能發(fā)生有限的膨脹， 即使加熱也不會變成無限膨脹。即使加熱也不會變成無限膨脹。 如：硫化橡膠、有化學(xué)交聯(lián)的聚苯乙烯。如：硫化橡膠、有化學(xué)交聯(lián)的聚苯乙烯。第五十三頁，共84頁。第四節(jié)、膠凝作用及其影響因素第四節(jié)、膠凝作用及其影響因素 一定濃度的溶膠或者大分子化合物溶液一定濃度的溶膠或者大分子化合物溶液 在放置過程中自動生成凝膠的過程稱為在放置過程中自動生成凝膠的過程稱為膠凝膠凝 gelatinatio

23、n第五十四頁，共84頁。茶樹潔面凝膠茶樹潔面凝膠 歐樹蜂蜜潔面歐樹蜂蜜潔面凝膠凝膠 第五十五頁，共84頁。膠凝化時間儀膠凝化時間儀 第五十六頁，共84頁。 1、溶膠、溶膠凝膠轉(zhuǎn)變時的現(xiàn)象凝膠轉(zhuǎn)變時的現(xiàn)象 轉(zhuǎn)變溫度轉(zhuǎn)變溫度 大分子溶液與其凝膠之間可以相互轉(zhuǎn)變，大分子溶液與其凝膠之間可以相互轉(zhuǎn)變， 此種轉(zhuǎn)變?yōu)榭赡孢^程。此種轉(zhuǎn)變?yōu)榭赡孢^程。 大分子溶液轉(zhuǎn)變?yōu)槟z時，無恒定的溫度，大分子溶液轉(zhuǎn)變?yōu)槟z時，無恒定的溫度， 并且并且 溶液轉(zhuǎn)變?yōu)槟z的溫度與凝膠的液化溫度不一致溶液轉(zhuǎn)變?yōu)槟z的溫度與凝膠的液化溫度不一致第五十七頁，共84頁。第五十八頁，共84頁。 主要的原因是：主要的原因是：大分子凝膠中存在

24、著不同范圍的微晶區(qū)，大分子凝膠中存在著不同范圍的微晶區(qū)，晶區(qū)的晶區(qū)的“熔點(diǎn)熔點(diǎn)”與其有序程度及范圍大小有關(guān)與其有序程度及范圍大小有關(guān), ,微晶區(qū)越大，微晶區(qū)越大，“熔點(diǎn)熔點(diǎn)”越高。越高。洋菜溶液冷卻到洋菜溶液冷卻到3535變成凝膠時，變成凝膠時，凝膠中的有序化進(jìn)程并沒有停止，凝膠中的有序化進(jìn)程并沒有停止，晶區(qū)仍然在不斷擴(kuò)大，晶區(qū)仍然在不斷擴(kuò)大，因而使因而使“熔點(diǎn)熔點(diǎn)”升高。升高。 熱效應(yīng)熱效應(yīng) 一般溶膠膠凝時一般溶膠膠凝時, ,熱效應(yīng)極小熱效應(yīng)極小, ,幾乎測不出來；幾乎測不出來； 大分子溶液膠凝時常常放熱，大分子溶液膠凝時常常放熱，此熱可以視為結(jié)晶作用的潛熱。此熱可以視為結(jié)晶作用的潛熱。第五

25、十九頁，共84頁。 光學(xué)效應(yīng)光學(xué)效應(yīng)溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)槟z時，溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)槟z時，TyndallTyndall效應(yīng)增強(qiáng)，效應(yīng)增強(qiáng)，原因是：質(zhì)點(diǎn)增大、水化作用減弱。原因是：質(zhì)點(diǎn)增大、水化作用減弱。 流動性質(zhì)流動性質(zhì)溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)槟z以后，失去了流動性，溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)槟z以后，失去了流動性，獲得了彈性、屈服值，獲得了彈性、屈服值，彈性隨時間而不斷增加，粒子間相互聯(lián)結(jié)不斷強(qiáng)化彈性隨時間而不斷增加，粒子間相互聯(lián)結(jié)不斷強(qiáng)化. . 電導(dǎo)電導(dǎo) 溶膠膠凝后，體系的電導(dǎo)無明顯變化，溶膠膠凝后，體系的電導(dǎo)無明顯變化， 說明凝膠中離子的遷移率未受到阻礙。說明凝膠中離子的遷移率未受到阻礙。 凝膠中存在連通的毛細(xì)管空間系統(tǒng)，凝膠中存在連

26、通的毛細(xì)管空間系統(tǒng)， 其中充滿分散介質(zhì)，其中充滿分散介質(zhì)， 使得低分子物質(zhì)在凝膠中的擴(kuò)散速度與在純?nèi)軇┲械囊粯印Ｊ沟玫头肿游镔|(zhì)在凝膠中的擴(kuò)散速度與在純?nèi)軇┲械囊粯?。第六十頁，?4頁。2、影響膠凝作用的因素、影響膠凝作用的因素 以二種代表性凝膠為例來說明：以二種代表性凝膠為例來說明： 一種是大分子凝膠，洋菜、明膠；一種是大分子凝膠，洋菜、明膠； 一種是無機(jī)凝膠，硅膠；一種是無機(jī)凝膠，硅膠； 洋菜，學(xué)名豆瓣菜，亦稱水蔊草、西洋菜。洋菜，學(xué)名豆瓣菜，亦稱水蔊草、西洋菜。十字花科。多年生草本植物。莖節(jié)易發(fā)根。奇數(shù)羽狀復(fù)葉，小葉十字花科。多年生草本植物。莖節(jié)易發(fā)根。奇數(shù)羽狀復(fù)葉，小葉卵圓形，濃綠色，有

27、辛香味。總狀花序，花小、白色。長角果。卵圓形，濃綠色，有辛香味。總狀花序，花小、白色。長角果。種子很小，褐色。種子很小，褐色。生于溪流淺灘，以種子或莖扦插繁殖。生于溪流淺灘，以種子或莖扦插繁殖。種子可榨油供工業(yè)用。鮮莖葉可做蔬菜。種子可榨油供工業(yè)用。鮮莖葉可做蔬菜。 第六十一頁，共84頁。瓊脂瓊脂,學(xué)名瓊膠學(xué)名瓊膠,英文名英文名agar,又名又名洋菜洋菜、凍凍粉、燕粉、燕菜菜精、精、洋洋粉、粉、寒天寒天 第六十二頁，共84頁。第六十三頁，共84頁。洋菜、寒天、瓊脂等都是常見的海藻制備物；寒天是日本名字洋菜、寒天、瓊脂等都是常見的海藻制備物；寒天是日本名字概括來講，海藻有紅藻類、褐藻類、藍(lán)藻類等

28、等。概括來講，海藻有紅藻類、褐藻類、藍(lán)藻類等等。海藻有很多的復(fù)雜多糖成份，成膠質(zhì)狀態(tài)，所以，從很多海藻都能夠制海藻有很多的復(fù)雜多糖成份，成膠質(zhì)狀態(tài)，所以，從很多海藻都能夠制備出多糖為主的膠質(zhì)，概括的叫做備出多糖為主的膠質(zhì)，概括的叫做“海藻膠海藻膠”。 其中，其中，褐藻類，有我們常見的海帶、裙菜等等，制備的稱為褐藻膠；褐藻類，有我們常見的海帶、裙菜等等，制備的稱為褐藻膠；紅藻類，有石花菜，鹿角菜、麒麟菜、龍須菜、角叉菜等等，可以制備紅藻類，有石花菜，鹿角菜、麒麟菜、龍須菜、角叉菜等等，可以制備的海藻膠有卡拉膠（的海藻膠有卡拉膠（carrageenan）與瓊脂（）與瓊脂（Agar）。）。瓊脂也被稱

29、為洋菜膠或者洋菜。瓊脂也被稱為洋菜膠或者洋菜。第六十四頁，共84頁。第六十五頁，共84頁。第六十六頁，共84頁。第六十七頁，共84頁。第六十八頁，共84頁。第六十九頁，共84頁。食用明膠食用明膠第七十頁，共84頁。食用明膠的溶解食用明膠的溶解第七十一頁，共84頁。食用明膠制成的膠囊食用明膠制成的膠囊第七十二頁，共84頁。食用明膠制成的膠囊食用明膠制成的膠囊第七十三頁，共84頁。食用明膠制成的果凍食用明膠制成的果凍第七十四頁，共84頁。皮凍皮凍第七十五頁，共84頁。第七十六頁，共84頁。 溶液濃度溶液濃度 膠凝過程可以看作是質(zhì)點(diǎn)之間的吸引，膠凝過程可以看作是質(zhì)點(diǎn)之間的吸引，濃度大，質(zhì)點(diǎn)間距離近，

30、膠凝速度快濃度大，質(zhì)點(diǎn)間距離近，膠凝速度快.明膠濃度濃度低于明膠濃度濃度低于0.7-0.9%,不形成凝膠，不形成凝膠， 稱為明膠的最低膠凝濃度。稱為明膠的最低膠凝濃度。洋菜的最低膠凝濃度為洋菜的最低膠凝濃度為0.2%； V2O5的最低膠凝濃度為的最低膠凝濃度為0.005%；為什么？為什么？ 影響明膠溶液膠凝的因素有三方面影響明膠溶液膠凝的因素有三方面 溫度的影響溫度的影響溫度升高，分子熱運(yùn)動加劇，溫度升高，分子熱運(yùn)動加劇，不利于形成結(jié)構(gòu)，使膠凝速度減慢。不利于形成結(jié)構(gòu)，使膠凝速度減慢。但是但是,有些分散相的溶解度隨溫度升高而降低有些分散相的溶解度隨溫度升高而降低其膠凝速度隨溫度升高而加快。其膠

31、凝速度隨溫度升高而加快。第七十七頁，共84頁。 電解質(zhì)的影響電解質(zhì)的影響 鹽類對明膠的影響主要來自于陰離子。鹽類對明膠的影響主要來自于陰離子。 感膠離子序：感膠離子序：SO42C4H4O62-Ac-Cl-NO3-ClO3-Br-I-SCN-Cl-離子以前的諸離子加速膠凝；離子以前的諸離子加速膠凝；從從Cl-離子開始的各個離子減慢膠凝；離子開始的各個離子減慢膠凝； I和和SCN則阻止膠凝。則阻止膠凝。 綜合起來，綜合起來，鹽類對明膠的影響如下：鹽類對明膠的影響如下：濃度較稀時，與聚沉作用有關(guān)；濃度較稀時，與聚沉作用有關(guān)；濃度相當(dāng)高時濃度相當(dāng)高時, 與鹽析作用有關(guān)與鹽析作用有關(guān)(I、SCN除外除外)第七十八頁，共84頁。 在一定溫度和在一定溫度和pH值下，硅溶膠中值下，硅溶膠中 SiO2濃度大，膠凝快；濃度大，膠凝快； 濃度小，膠凝慢；濃度小，膠凝慢； 濃度小于濃度小于1%時，難以膠