1、胶体胶体是一种混合物,在胶体中含有两种不同状态的物质。分散质粒子直径在 1nm100nm 之间的分散系;胶体是一种分散质粒子直径介于浊液和溶液之间的一类分散体系, 胶体与溶液,浊液的本质区别是分散质粒子直径的大小分 类1 按 照 分 散 剂 状 态 不 同 分 为 : 气 溶 胶 分 散 系 均 为 气 体 。 如 烟 , 云 雾 液 溶 胶 分 散 系 均 为 液 体 。 如 Fe(OH)3 胶 体 , AgI 胶 体 固 溶 胶 分 散 系 均 为 固 体 。 如 有 色 玻 璃 、 烟 水 晶 2 按 分 散 质 的 不 同 可 分 为 : 粒 子 胶 体 、 分 子 胶 体 淀 粉 胶
2、 体 , 蛋 白 质 胶 体 是 分 子 胶 体 , 土 壤 是 粒 子 胶 体 ; 常 见 胶 体 Fe(OH)3 胶 体 、 Al(OH)3 胶 体 、 硅 酸 胶 体 、 淀 粉 胶 体 、蛋 白 质 胶 体 、 豆 浆 、 墨 水 、 涂 料 、 肥 皂 水 、 AgI、 Ag2S、 As2S3,有 色 玻 璃 , 果 冻 , 鸡 蛋 清 , 血 液 等 。 性 质 1 丁 达 尔 现 象 ( 胶 体 粒 子 对 光 线 的 散 射 ) , 2 电 泳 现 象 , 3 介 稳 性介 稳 性胶 体 的 稳 定 性 介 于 溶 液 和 浊 液 之 间 , 在 一 定 条 件 下 能 稳 定
3、 存 在 ,属 于 介 稳 体 系 . 原 因 : 一 胶 体 粒 子 可 以 通 过 吸 附 而 带 有 电 荷 , 同 种 胶 粒 带 同 种 电 荷 , 而同 种 电 荷 会 相 互 排 斥 ( 要 使 胶 体 聚 沉 , 就 要 克 服 排 斥 力 , 消 除 胶粒 所 带 电 荷 ) 。 二 胶 体 粒 子 在 不 停 地 做 布 朗 运 动 , 与 重 力 作 用 相 同 时 便 形 成 沉降 平 衡 的 状 态 。 净 水 原 理 胶 体 粒 子 的 直 径 一 般 在 1nm100nm 之 间 , 它 决 定了 胶 体 粒 子 具 有 巨 大 的 表 面 积 , 吸 附 力 很
4、 强 , 能 在 水 中 吸 附 悬 浮固 体 或 色 素 形 成 沉 淀 , 从 而 使 水 净 化 , 这 就 是 胶 体 净 水 的 原 理 。 能 在 水 中 自 然 形 成 浓 度 较 大 的 胶 体 , 并 且 对 水 质 无 明 显 副 作 用 的物 质 有 KAl( SO4) 212H2O(明 矾 )、 FeCl36H2O 等 , 这 样 的 物质 被 称 为 净 水 剂 , 其 形 成 胶 体 的 化 学 原 理 是 使 其 发 生 水 解 反 应 : FeCl3+ + 3H2O=( 有 加 热 符 号 ) Fe(OH)3(胶 体 )+3HCl 注 : Fe(OH)3 胶 体
5、 呈 红 褐 色 , 在 自 来 水 净 化 中 常 用 , 另 外 也可 用 来 净 化 被 重 金 属 污 染 的 水 源 , 高 效 廉 价 。 2Al+ + 6H2O=( 可 逆 号 ) 2Al(OH)3(胶 体 )+3H2 辨 别 丁 达 尔 效 应 ( 不 能 利 用 电 泳 现 象 )胶 粒 带 有 电 荷 胶 粒 具 有 很 大 的 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 , 胶粒 就 带 有 电 荷 。 不 同 的 胶 粒 吸 附 不 同 电 荷 的 离 子
6、。 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 电 性1 正 电 : 一 般 来 说 , 金 属 氢 氧 化 物 、 金 属 氧 化 物 的 胶 体 粒 子 带正 电 荷 , 如 Fe(OH)3,Al(OH)3,Cr(OH)3,H2TiO3,Fe2O3,ZrO2,Th2O3 2
7、负 电 : 非 金 属 氧 化 物 , 非 金 属 硫 化 物 , 金 属 硫 化 物 , 非 金 属含 氧 酸 的 胶 体 粒 子 带 负 电 荷 , 如As2S3,Sb2S3,As2O3,H2SiO3,Au,Ag,Pt。 ( 另 外 土 壤 胶 粒 子 也 带负 电 ) 3 不 带 电 : 像 淀 粉 溶 液 , 蛋 白 质 溶 液 一 类 的 高 分 子 胶 体 粒 子 是 不带 电 的 。 4 胶 体 粒 子 可 以 带 电 荷 , 但 整 个 胶 体 呈 电 中 性 胶 体 的 制 备A 物 理 法 : 如 研 磨 ( 制 豆 浆 , 研 墨 ) , 直 接 分 散 ( 制 蛋 白
8、质 胶体 ) B 水 解 法 : 制 备 氢 氧 化 铁 胶 体与 溶 液 分 离 渗 析 法 ( 半 透 膜 )胶 体 的 聚 沉 ( 原 理 : 中 和 胶 体 粒 子 的 电 性 )1 加 入 电 解 质 , 如 有 豆 浆 做 豆 腐 时 , 在 一 定 温 度 下 , 加 入 硫 酸钙 ( 获 其 他 电 解 质 ) , 豆 浆 中 的 胶 体 微 粒 带 的 电 荷 被 中 和 , 很 快聚 集 形 成 胶 冻 状 的 豆 腐 ( 凝 胶 )一 般 来 说 , 加 入 电 解 质 时 , 高 价 粒 子 比 低 价 离 子 是 胶 体 凝 聚的 效 率 高2 加 入 胶 粒 带 相
9、 反 电 荷 的 胶 体 , 如 Fe(OH)3 胶 体 加 入 硅 酸 胶体 中 就 会 发 生 凝 聚3 加 热 胶 体氢氧化铁胶体的制备1.原理:FeCl3+3H2O =Fe(OH)3(胶体)+3HCl 2.操作:向 25ml 沸腾的蒸馏水中逐滴加入 56mL 饱和 FeCl3 溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即制得氢氧化铁胶体。3.注意事项:(1)实验操作中,必须选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。是为了提高转化效率,若氯化铁浓度过低,不利于氢氧化铁胶体的形成。(2)向沸水中滴加 FeCl3 饱和溶液,而不是直接加热 FeCl3 饱和溶液,否则会因溶液浓度过大直接生成 Fe
10、(OH)3 沉淀。(3)实验中必须用蒸馏水,而不能用自来水。自来水中含有电解质、杂质较多,易使制备的胶体发生聚沉,Fe(OH)3 沉淀是实验不成功。(4)制备胶体时,如果没有立即停止加热,已经制备好的胶体就会聚沉(5)书写制备 Fe(OH)3 胶体的化学反应方程式时,一定要注明“胶体” ,不能用“” 、 “”符号。应 用1 农 业 生 产 : 土 壤 的 保 肥 作 用 .土 壤 里 许 多 物 质 如 粘 土 腐 殖质 等 常 以 胶 体 形 式 存 在 . 2 医 疗 卫 生 : 血 液 透 析 , 血 清 纸 上 电 泳 利 用 电 泳 分 离 各 种氨 基 酸 和 蛋 白 质 .医 学
11、 上 利 用 高 度 分 散 的 胶 体 来 检 验 或 治 疗 疾 病 ,如 胶 态 磁 流 体 治 癌 术 是 将 磁 性 物 质 制 成 胶 体 粒 子 , 作 为 药 物 的 载体 , 在 磁 场 作 用 下 将 药 物 送 到 病 灶 , 从 而 提 高 疗 效 。 3 日 常 生 活 : 制 豆 腐 (胶 体 的 聚 沉 )和 豆 浆 , 牛 奶 ,粥 , 明 矾净 水 . 4 自 然 地 理 :江 河 人 海 口 处 形 成 三 角 洲 , 其 形 成 原 理 是 海 水中 的 电 解 质 使 江 河 泥 沙 所 形 成 胶 体 发 生 聚 沉 . 5 工 业 生 产 : 制 有
12、 色 玻 璃 (固 溶 胶 ),在 金 属 、 陶 瓷 、 聚 合 物等 材 料 中 加 入 固 态 胶 体 粒 子 , 不 仅 可 以 改 进 材 料 的 耐 冲 击 强 度 、耐 断 裂 强 度 、 抗 拉 强 度 等 机 械 性 能 , 还 可 以 改 进 材 料 的 光 学 性 质 。有 色 玻 璃 就 是 由 某 些 胶 态 金 属 氧 化 物 分 散 于 玻 璃 中 制 成 的 。 国 防工 业 中 有 些 火 药 、 炸 药 须 制 成 胶 体 。 一 些 纳 米 材 料 的 制 备 , 冶 金工 业 中 的 选 矿 , 石 油 原 油 的 脱 水 , 塑 料 、 橡 胶 及 合 成 纤 维 等 的 制造 过 程 都 会 用 到 胶 体 。