膠體溶液“十校聯(lián)賽”一等獎

無機與分析技術基礎化學教研室葉國華膠體溶液膠體溶液高分子溶液分散相粒子直徑1~100nm溶膠膠體溶液膠體高分子溶液溶膠有機體構成人的生理活動醫(yī)藥工作膠體溶液應用細胞膜、肌肉等腎臟功能膠體藥物溶膠的分散相粒子是由許多分子聚集而成，其高度分散在不相溶的介質(zhì)中而形成溶膠。溶膠不是一類特殊的物質(zhì)，而是物質(zhì)存在的一種特殊狀態(tài)。NaCl溶膠NaCl晶體Cl-Na+水溶液溶膠苯許多分子的聚集體溶膠分類Fe(OH)3溶膠液溶膠氣溶膠固溶膠分散介質(zhì)固體氣體液體分散法凝聚法制備溶膠8制備方法大顆粒粉碎或分散分子或離子化學凝聚物理凝聚1-100nm一、溶膠的性質(zhì)光學性質(zhì)動力學性質(zhì)電學性質(zhì)膠體一、溶膠的性質(zhì)溶膠的特征是：多相性、高分散性和不穩(wěn)定性。溶膠在光學、動力學和電學的獨特性質(zhì)。（一）溶膠的光學性質(zhì)——丁鐸爾現(xiàn)象透鏡溶膠丁鐸爾效應光源一、溶膠的性質(zhì)光線通過硫酸銅溶液光線通過氫氧化鐵膠體丁鐸爾現(xiàn)象一、溶膠的性質(zhì)產(chǎn)生原因

——膠粒對光的散射作用而產(chǎn)生的。應用

——利用丁鐸爾現(xiàn)象可以區(qū)別溶膠與真溶液、懸濁液和高分子溶液。丁達爾現(xiàn)象的解釋及用途入射光線粗分散系反射d>>λ外觀渾濁散射膠體d<λ看到光路溶液d<<λ透過溶液透明可區(qū)分三種分散系

1.布朗運動（二）溶膠的動力學性質(zhì)

溶膠的分散相粒子在分散介質(zhì)中不停地做無規(guī)則運動，這種運動稱為布朗運動。一、溶膠的性質(zhì)（二）動力學性質(zhì)超顯微鏡下觀察膠體粒子布朗運動2.擴散概念：因膠粒的熱運動和布朗運動，膠粒從濃度大的區(qū)域向濃度小的區(qū)域遷移，這種現(xiàn)象稱為膠粒的擴散。擴散規(guī)律

——膠粒的質(zhì)量越小，溫度越高，介質(zhì)黏度越小，則膠粒越容易擴散。膠粒的擴散能透過濾紙，但不能透過半透膜。（二）動力學性質(zhì)（二）動力學性質(zhì)滲析（或透析）

——利用半透膜能透過小分子和小離子但不能透過膠體粒子的性質(zhì)，除去溶膠中小分子或離子雜質(zhì)的過程。應用

——凈化溶膠，血液透析滲析半透膜水淀粉Na+Cl-把膠體溶液中混有的電解質(zhì)分子或離子分離出來，使膠體溶液凈化，這種方法稱滲析。血液泵透析液新鮮透析液血液半透膜用過的透析液血液透析圖實例尿毒癥患者定期透析參見/a/keshidaohang/feishoushukeshi/shenbingnake/keyanjiaoxue/2011/1018/7135.html3.沉降和沉降平衡沉降分散系中的分散相粒子在重力作用下逐漸下沉的現(xiàn)象沉降平衡：沉降和擴散兩個相反方向的作用力相等時，膠粒的分布達到平衡狀態(tài)。沉降平衡示意圖特點平衡時，底層濃度最大，但隨著高度不同形成了一定的濃度梯度。（二）動力學性質(zhì)

在外電場作用下,膠體粒子在分散介質(zhì)中定向移動的現(xiàn)象.

電泳現(xiàn)象表明膠體粒子是帶電的.NaCl溶液Fe(OH)3溶膠+－電泳示意圖

圖中Fe(OH)3溶膠在電場作用下向陰極方向移動,證明Fe(OH)3的膠體粒子是帶正電荷的.

電泳（三）電學性質(zhì)電泳電泳現(xiàn)象證明膠粒是帶電的膠粒帶正電稱正溶膠，膠粒帶負電稱負溶膠大多數(shù)金屬氧化物和金屬氫氧化物膠粒帶正電大多數(shù)金屬硫化物，金屬及土壤所形成的膠粒帶負電（二）膠團結(jié)構溶膠粒子帶電的原因膠核膠核選擇性吸附離子帶電溶液中存在的其他離子溶膠粒子帶電的主要原因

吸附作用：氫氧化鐵溶膠，由于Fe(OH)3

對FeO+的吸附因而溶膠帶正電。電離作用：硅膠粒子帶電就是因為H2SiO3電離形成HSiO3-

或SiO32-，并附著在表面而帶負電。

H2SiO3＝HSiO3-+H+＝SiO32-+2H+

（三）電學性質(zhì)膠團結(jié)構溶膠具有擴散雙電層結(jié)構擴散層吸附層Cl－Cl－Cl－Cl－FeO＋FeO＋FeO＋FeO＋FeO＋FeO＋FeO＋FeO＋Cl－Cl－[Fe(OH)3]m膠核電位離子反離子反離子吸附層擴散層膠團Cl－Cl－膠粒{[Fe(OH)3]m

·nFeO＋·(nx)Cl－}x+·xCl－KI過量時，AgI膠團結(jié)構：[(AgI)mnI-(n-x)K+]x-xK+膠核吸附層擴散層帶正電膠粒帶負電膠團電中性[(AgI)mnAg+(n-x)NO3-]x+xNO3-膠核吸附層擴散層帶負電膠粒帶正電膠團電中性AgNO3過量時，AgI膠團結(jié)構：（三）溶膠的穩(wěn)定性和聚沉（2）溶劑化膜（1）膠粒帶電1.穩(wěn)定性溶膠具有一定的穩(wěn)定性，其原因如下：同一種溶膠的膠粒帶有相同電荷，當彼此接近時，由于靜電作用相互排斥而分開，而不易聚沉。膠核吸附層上的離子，水化能力強，在膠粒周圍形成一個水化層，阻止了膠粒間的聚集。無規(guī)則運動，可以克服重力影響，膠粒穩(wěn)定，不易發(fā)生沉降。（2）布朗運動（三）溶膠的穩(wěn)定性和聚沉2.聚沉

（1）加入少量電解質(zhì)

相反離子起作用電解質(zhì)的聚沉能力，用聚沉值的大小來表示。聚沉值:

指一定時間內(nèi)，使一定量的溶膠完全聚沉所需要的電解質(zhì)的最低濃度。電解質(zhì)的聚沉值大，聚沉能力小。電解質(zhì)聚的沉值小，聚沉能力大。電解質(zhì)對溶膠的聚沉規(guī)律為：聚沉能力主要取決于與膠粒帶相反電荷離子(即反離子)的價數(shù)，反離子價數(shù)越高，聚沉能力越強。如：對硫化砷溶膠(負溶膠)的聚沉能力：電解質(zhì)AlCl3＞CaCl2＞NaCl。

對Fe(OH)3溶膠(正溶膠)的聚沉能力：電解質(zhì)K3PO4＞K2SO4＞KCl。

（三）溶膠的穩(wěn)定性和聚沉（三）溶膠的穩(wěn)定性和聚沉價數(shù)相同的離子聚沉能力也有所不同。如：不同的一價陰離子所形成的鉀鹽，對帶正電的溶膠的聚沉能力為：不同堿金屬的一價陽離子所生成的硝酸鹽，對帶負電的溶膠的聚沉能力為：

（2）加入帶相反電荷的溶膠（3）加熱加熱可加速膠粒運動，使得膠粒相互間碰撞機會增多，而結(jié)合成大顆粒沉降實例長江三角洲的形成江河攜帶的粘土以膠體形式存在，由于入?？谔幒Ｋ泻娊赓|(zhì)（氯化鈉為主），使得