定義由一種物質(zhì)以粒子形式分散到另一種物(共27張PPT)

第二章

膠體的性質(zhì)及其應用一、分散系1、定義：由一種物質(zhì)(或幾種物質(zhì))以粒子形式分散到另一種物質(zhì)里所形成的混合物，統(tǒng)稱為分散系分散質(zhì)：分散系中分散成粒子的物質(zhì)分散劑：另一中物質(zhì)溶液、懸(乳)濁液、膠體分散系溶液膠體濁液分散質(zhì)微粒直徑<10-9m(<1nm)10-9m-10-7m

(1~

100

nm)>10-7m

(>

100

nm)二、

膠體1.定義：分散質(zhì)微粒的直徑大小在1nm-100nm(10-9-

10-7m)之間的分散系叫做膠體2、

分散系的分類本質(zhì)依據(jù)——分散質(zhì)微粒直徑大小粒子膠體按分散質(zhì)分類分子膠體Fe(OH)?Agl膠體淀粉

膠體氣溶膠固溶膠液溶膠2.膠體的分類：Fe(OH)?Agl膠體膠體的分類按分散劑分類霧、

云、

煙有色玻璃注：膠體不是一類物質(zhì)，而是任何物質(zhì)存

在的一種形式。如：

NaCl

溶于水形成溶液，

如果分散在酒精中則可形成膠體。練習：(2000

·上海)用特殊方法把固體物質(zhì)加工到納米級(1nm~100nm,1nm=10-9m)

的超細粉末粒

子，然后制得納米材料。下列分散系中的分散質(zhì)

的粒子直徑和這種粒子具有相同數(shù)量級的是A、

溶

液

B、

懸濁液

膠體

D、

乳濁液(

)3、滲析利用半透膜把膠體中混有的離子或分子從膠體溶液里分離的操作，叫做滲析。其原理為膠體微粒不能透過半透膜，而溶液中的分

子和離子能透過半透膜。淀粉膠體和Na

Cl溶液于半透膜內(nèi)蒸

餾

水應用：膠體凈化、

提純使膠

體和溶液

分離分散系溶液膠體濁液分散質(zhì)微

粒直徑<

1

nm1~100

nm>100

nm分散質(zhì)微

粒單個分子或離子許多分子集

合體大量分子集合體能否透過

濾紙能能不能能否透過

半透膜能不能不能穩(wěn)定性穩(wěn)定較穩(wěn)定不穩(wěn)定【附表】:三種分散系的比較三

、膠體的性質(zhì)1、丁達爾現(xiàn)象(光學性質(zhì))實驗：光束分別通過AgI膠體和CuSO?

溶液，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：

一束光通過膠體時，從側(cè)面可觀察到膠體里

產(chǎn)生一條光亮的“通路”。原因：膠粒直徑大小與光的波長相近，膠粒對光有散射作用；而溶液分散質(zhì)的粒子太小，不發(fā)生散射。應用：鑒別溶膠和溶液。練習：不能發(fā)生丁達爾現(xiàn)象的分散系是(

)ABA、

碘酒

B、

無水酒精C、

蛋白質(zhì)溶液

D、

鈷玻璃2、

布朗運動(動力學性質(zhì))在超顯微鏡下觀察膠體溶液可以看到膠體顆粒不斷地作無規(guī)則的運動。普遍存在

的現(xiàn)象原因：溶劑分子不均勻地撞擊膠體粒子，使其

發(fā)生不斷改變方向、改變速率的布朗運動。膠體微粒作布朗運動是膠體穩(wěn)定的原因之一。練習：膠體粒子能作布朗運動的原因是

(

〇①水分子對膠體粒子的撞擊②膠體粒子有吸附

能力③膠體粒子帶電④膠體粒子質(zhì)量很小，所受重力小A

、①②

B

、①③

C

、①④

D

、②④3、

電泳現(xiàn)象(電學性質(zhì))在外加電場作用下，膠體粒子在分散劑里向電極

(陰極或陽極)作定向移動的現(xiàn)象，叫做電泳Fe(OH)3膠粒向陰極移動——帶正電荷十陽

極陰

極原

因

：粒子膠體微粒帶同種電荷，當膠粒帶正電

荷

時

向

陰

極

運

動

，

當

膠

粒

帶

負

電

荷

時向

陽

極

運

動

。膠

體的膠粒有的帶電，有電泳現(xiàn)象；有的不帶電

，沒有電泳現(xiàn)象。應用：①靜電除塵；②電泳電鍍，利用電泳將油漆、

乳膠、橡膠等粒子均勻地沉積在鍍件上。答：

電解質(zhì)離子在電場作用下也發(fā)

生定向運動，因此，電泳不能用作

凈化或檢驗膠體的方法。@:可否用電泳現(xiàn)象凈化或檢驗膠體?膠粒帶電，但整個膠體分散系是呈電中性的。在進行電泳實驗時，由于電場的作用，膠團在吸附

層和擴散層的界面之間發(fā)生分離，帶正電的膠粒

向陰極移動，帶負電的離子向陽極移動。

因此，

膠團在電場作用下的行為跟電解質(zhì)相似。膠粒、

膠團{[AgI]m

·nAg+

·(n-x)NO?}x+

·xNO?擴散層吸附層膠核帶正電荷膠粒帶負電荷膠粒金屬氫氧化物金屬氧化物AgI金屬硫化物(如Sb?S?)非金屬硫化物(如As?S?)非金屬氧化物(如SiO?泥沙)硅酸鹽(土壤和水泥)AgI膠粒帶同種電荷，相互間產(chǎn)生排斥作用，

不易結(jié)合成更大的沉淀微粒，這是膠體具有穩(wěn)

定性的主要因素。重要膠粒帶電的一般規(guī)律：例題在陶瓷工業(yè)上常遇到因陶土里混有Fe?O?

而影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題。解決方法之

一是把這些陶土和水放在一起攪拌，使粒子

大小在1nm~100nm

之間，然后插入兩根電極，

接通直流電源，這時陽極聚積

帶負電荷的膠粒(粒子陶土)’陰極聚積

一帶正電荷的膠粒(Fe?O?

'

理由含有雜質(zhì)的陶土和水形成了膠體，利用電泳將是陶土和雜質(zhì)分離除雜例題：已知土壤膠體中的粒子帶負電荷，又有很大的表面積，因而具有選擇吸附能力。有下列陰陽離子，

NH?+、K+、H+、NO?

、H?PO?

、PO?3,哪些易被吸附?在土壤里施用含氮量相同的下列肥料，肥效較差的是(NH?)?SO?

、NH?HCO?

、NH?NO?

、NH?Cl土壤膠粒一般帶負電荷，容易再吸附陽離子如NH4+、

K+、

H+,

而難以吸附陰離子如NO?

、H?PO?

、PO3,據(jù)此，我們可以得到如下有關(guān)施用化肥與土壤膠體關(guān)系的常識：①銨態(tài)氮肥、鉀肥容易被土壤吸收，此類化肥可以直接

進行表面施用。②磷肥不易被土壤吸收，易隨雨水流失，因此，磷肥必須

深施在土壤里層，以保證有效利用。③施用硝酸鹽氮肥肥料不如施用銨態(tài)氮肥好，如NH?NO?

雖含氮量高，但NO?

的利用率低，多雨季節(jié)不

宜使用。④酸雨和長期施用酸性化肥容易導致土壤膠粒吸附H+,

而使土壤酸化，影響植物生長，也影響銨態(tài)氮肥和鉀肥的

有效利用。四、

膠體的制備物理方法1、

直接溶解法：由于淀粉、蛋白質(zhì)單個分子的直徑

就達到了膠體粒子大小程度，可將其直接溶于水以單

個分子形式分散到水中。2、研磨分散法：磨墨化學結(jié)合法

——溶質(zhì)分子聚合成膠粒①加熱水解法FeCl?+

3H?O=△-

Fe(OH)?

(

膠

體

)

+

3HCl紅褐色注意：不能過度加熱，以免出現(xiàn)Fe(OH)?膠體凝聚。FeCl3溶液中存在微弱的水解，生成極少量的Fe(OH)?

,加熱，加大水解程度，使Fe(OH)?聚集成較大顆?！?/p>

膠體注意：少量飽和FeCl?

溶液、沸水、不能攪拌②復分解法AgNO?+KI=AgI

(

膠

體

)

+KNO?淺黃色注意：濃度控制，濃度過大會生成沉淀，逐滴滴加，同時要

不斷振蕩。NaSiO膠體較為穩(wěn)定，但是長時間放置之后也會出現(xiàn)沉淀。所以膠體通?，F(xiàn)配現(xiàn)用。五、

膠體的凝聚使膠體微粒凝聚成更大的顆粒，

形成沉淀，從分散劑里析出的過程叫膠體的凝聚。Q1:

膠體為什么能夠穩(wěn)定存在?膠粒帶電、布朗運動Q2:

如何破壞膠體的穩(wěn)定狀態(tài)?要使膠體凝聚成沉淀，就要減少或消除膠體微

粒表面吸附的電荷，使之減弱或失去電性排斥

力作用，從而使膠粒在運動中碰撞結(jié)合成更大

的顆粒。(1)加入電解質(zhì)實驗：往Fe(OH)?

膠體中加入物質(zhì)的量濃度相等的下列溶液：①MgSO?

溶液，②Na?SO?

溶液，③MgCl?

溶

液，④NaCl溶液，⑤Na?PO?

溶液現(xiàn)象：膠體變成渾濁狀態(tài)，產(chǎn)生紅褐色沉淀的量⑤>①=

②>③>④結(jié)論：a.加入電解質(zhì)使Fe(OH)?

膠體凝聚說明Fe(OH)?

膠粒帶

電荷；b.不同電解質(zhì)對Fe(OH)?

膠體的凝聚效果不同，從電

解質(zhì)陽離子濃度的影響不能解釋，但從陰離子對其影

響PO?3>SO?2>Cl

說明Fe(OH)?膠體微粒帶正電荷。實例：①渾濁的井水中加入少量石灰能使水變澄清；②豆?jié){里加鹽鹵(MgCl?

·

6H?O)

或石膏(CaSO?2H?O)

溶液使之凝聚成豆腐；③水泥里加石膏能調(diào)節(jié)水泥漿的硬化速率；④在江河與海的交匯處形成的沙洲。(2)加入膠粒帶相反電荷的膠體帶不同電荷的膠體微粒相互吸引發(fā)生電性中和，從

而在膠粒碰撞時發(fā)生凝聚，形成沉淀或凝膠。實驗：將Fe(OH)?

膠體溶液與硅酸膠體溶液

現(xiàn)象：形成大量的沉淀.結(jié)論：

Fe(OH)?

膠粒與H?SiO?

膠粒帶相反電荷.實例：①用明礬、氯化鐵等凈水；②不同種類的墨水混合使用時有沉淀產(chǎn)生，使墨水失效。(3)加熱溫度升高，膠粒的吸附能力減弱，減少了膠粒所吸引

的陰離子或陽離子數(shù)量，膠粒所帶的電荷數(shù)減少，膠

粒間的斥力作用減弱，使得膠粒在碰撞時容易結(jié)合成

大顆粒，形成沉淀或凝膠。實例：淀粉溶液加熱后凝聚成了漿糊凝膠，蛋清加熱

后凝聚成了白色膠狀物(同時發(fā)生變性)。練習：氯化鐵溶液與氫氧化鐵膠體具有的共同性質(zhì)

是

(

C)A、

分散質(zhì)顆粒直徑都在1nm~100nm

之間B、

能透過半透膜C、

加熱蒸干、灼燒后都有氧化鐵生成D、

呈紅褐色