膠體的性質(zhì)與其應用

1、膠體的性質(zhì)及其應用撰稿：顧振海責編：張立基本目標要求1.掌握膠體的一些重要性質(zhì)。,了解膠體的一些重要應用。2.認識物質(zhì)的性質(zhì)與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關。3知識講解一、膠體的性質(zhì)及其應用概述1.膠體的 性質(zhì)的現(xiàn)象叫做丁達爾效應。光束通過膠體，形成光亮 的通路丁達爾效應(1)膠體粒子在分散劑中做不停的、無秩序的運動，這種現(xiàn)象 叫做布朗運動。(2)布朗運動膠體粒子在分散劑里向在外加電場作用下， 電泳現(xiàn)象 因膠粒帶電，)(陰極或陽極電極 做定向移動的現(xiàn)象，叫做電泳。膠體的電 泳具有廣泛的實用價值。膠體的應用研發(fā)納米材料。檢驗或治療疾病。土壤膠體、制作食物等。膠體的聚沉膠體受熱或加入電解質(zhì)或加入帶相反電荷膠粒

2、的膠體使膠體粒子聚集成較大顆粒從分散劑里析出的過程叫膠體的聚 沉。二、膠體的性質(zhì)）（膠體的光學性質(zhì).丁達爾效應1 （光產(chǎn)生丁達爾效應， 是因為膠體分散質(zhì)的粒子比溶液中溶質(zhì)的粒子大，能使 光波發(fā)生散射）波偏離原來方向而分散傳播，而溶液分散 質(zhì)的粒子太小，光束通過時不會發(fā)生散射。利用丁達爾效應可以區(qū)別溶液和膠體。2.布朗運動（膠體的動力學性質(zhì)） 產(chǎn)生布朗運動現(xiàn)象，是因為膠體粒子受分散劑分子從各 方面撞擊、推動，每一瞬間合力 的方向、大小不同，所以 每一瞬間膠體粒子運動速度和方向都在改變，因而形成不 停的、無秩序的運動。（2）膠體粒子做布朗運動的這種性質(zhì)是膠體溶液具有穩(wěn)定性 的原因之一。3.電泳現(xiàn)象

3、（膠體的電學性質(zhì)）產(chǎn)生電泳現(xiàn)象，是因為膠體的粒子是帶電的粒子，所以 在電場的作用下，發(fā)生了定向運動。帶正電商雅于r向f腳移聃亍E但電溶皎帶負電靛于T向砌落勃禎*岐 抵聲藉般電泳現(xiàn)象證明了膠體的粒子帶有電荷；同一種膠體粒子帶有 相同的電荷，(2)彼此相互排斥，這是膠體穩(wěn)定的一個主要原因。膠體粒子帶有電荷，一般說來，是由于膠體粒子具有相對較大的表面積，(3)能吸附離子等原因引起的。某些膠體粒子所帶電荷情況：(4)帶負電荷的膠體帶正電荷的膠體硫化砷、硫化銻氫氧化鐵硅酸、錫酸氫氧化鋁土壤 氫氧化鉻蛋白質(zhì)在堿性溶液中氧化鐵酸性染料 蛋白質(zhì)在酸性溶液中過量時形成的鹵化銀(AgNO 3 膠體)注意而帶負電荷

4、；AgI I過量時，吸附IAgI膠體粒 子在_而帶正電Ag Ag過量時，AgI吸附 荷。膠體的電荷是指膠體中膠體粒子帶有電荷，而不是膠體 帶電荷，整個膠體是電中性的。淀粉膠體粒子因不吸附陰、陽離子而不帶電荷，所以加入電解質(zhì)不聚沉，也無電泳現(xiàn)象。三、膠體的聚沉膠體穩(wěn)定的原因是膠粒帶有某種相同的電荷互相排斥，膠粒 間無規(guī)則的熱運動也使膠粒穩(wěn)定。因此，要使膠體聚沉、其 原理就是：中和膠粒的電荷、加快其膠粒的熱運動以增 加膠粒的結合機會，使膠粒聚集而沉淀下來。其方法有：加入電解質(zhì)。在溶液中加入電解質(zhì)，這就增加了膠體中 離子的總濃度，而給帶電荷的膠使它們失去了體粒子創(chuàng)造了吸引相反電荷離 子的有利條件，從

5、而減少或中和原來膠粒所帶電荷，保持 穩(wěn)定的因素。這時由于粒子的布朗運動、在相互碰撞時，就 可以聚集起來。迅速沉降。如由豆?jié){做豆腐時，在一定溫度下，加入CaSO（或其他電解 質(zhì)溶液），豆?jié){中的膠體粒子帶4的電荷被中和，其中的粒 子很快聚集而形成膠凍狀的豆腐（稱為凝膠）。一般說來，在加入電解質(zhì)時，高價離子比低價離子使膠體凝 聚的效率大。如：聚沉能力：3 2 3 2 Cl Fe Ca Na, PO SO 44加入帶相反電荷的膠體，也可以起到和加入電解質(zhì)同樣 的作用，使膠體聚沉。Fe(OH)膠體加入硅酸膠體中，兩種膠體均會發(fā)生凝聚。如把 3.加熱膠體，能量升高，膠粒運動加劇，它們之間碰撞機會 增多，而

6、使膠核對3離子的吸附作用減弱，即減弱膠體的穩(wěn) 定因素，導致膠體凝聚。膠體就發(fā)生凝聚而出現(xiàn)紅褐色沉淀。如長時間加熱時，F(xiàn)e(OH)3四、鹽析與膠體聚沉的比較使分鹽析指的是膠體如蛋白質(zhì)膠體、淀粉膠體以及肥皂水 等，當加入某些無機鹽時，散質(zhì)的溶解度降低而結晶析出 的過程，該過程具有可逆性。當加水后，分散質(zhì)又可溶解形 成溶液。破壞了膠粒)膠體的聚沉指的是由于某種原因(如加入電解 質(zhì)、加熱、加入帶相反電荷的膠體的結構，從而破壞了膠體的穩(wěn)定因素，使膠體凝聚產(chǎn)生沉淀 的過程。該過程具有不可膠體等的凝聚都是不可逆的。因此， 過程是否可逆，膠體、AgI逆性。如Fe(OH) 3這是鹽析 與膠體的聚沉的重要區(qū)別。五

7、、膠體中膠粒帶電荷的原因.吸附作用1中的分子或離子的現(xiàn)液體或氣體（）主要是固體物質(zhì)吸附是 指物質(zhì)（）表面吸住周圍介質(zhì)具有象。吸附作用和物質(zhì)的 表面積有關。表面積越大，吸附能力越強。膠體粒子比較 小，很大的表面積，因此表現(xiàn)出強烈的吸附作用。所以就發(fā)生對離子的選擇性吸附。由于膠體溶液內(nèi)存在其他 電解質(zhì)，膠體優(yōu)先吸附一般說，與它組成有關的離子，例如用 AgNO 3和KI制備AgI溶膠其反應式為：AgNO 3 + KI=AgI （膠體）+ + KNO 3，溶液中存在的Ag離子和I離子都是AgI膠 體的組成離子，它們都能被吸附在膠粒表面。如果形成膠 體時KI過量，則AgI膠體粒子吸附I 一離子而帶負電;

8、 反之，當AgNO 3過量時，+則AgI膠粒吸附Ag離子而帶正電，所以AgI膠粒在不 同情況下可以帶相反的電荷。當AgNO 3離子都不能直接被吸附在膠粒表面NO K KI和等物 +一質(zhì)的量反應時，溶液中的離子或3而使膠粒帶電，這說明膠 粒的吸附是具有選擇性的。O=Fe(OH) 3HFe膠體其反應為水解而形成O=Fe(OH) 3HFe膠體其反應為水解而形成Fe(OH)+ FeCl又如3323+膠體(3H )+,溶液中一，由 FeOCI=FeO + Cl Fe(OH) + HCl=FeOCI + +一+ 2H O , FeOCI再電離為：部分Fe(OH)與H反應233 Fe(OH)有類似的組成，因

9、而易吸附在膠粒表膠粒帶正電 + FeO于和Fe(OH) 33荷。面，使2.電離作用例如硅酸溶膠中，有些膠體溶液是通過表 面基團的電離而產(chǎn)生電膠體粒子是由許多硅荷的， 2+3 離子，在膠體粒子表面留下SiOH酸分子縮合而 成的。表面上的硅酸分子可以電離出和一HSiO 離子，而使膠體粒子帶負電荷。3總之，膠體粒子由于吸附溶液中 的離子，或者表面基團的電離，而帶有電荷。例題分析例1、下列關于膠體的敘述不正確的是()A.布朗運動是膠體粒子特有的運動方式，可以據(jù)此把膠體 和溶液、懸濁液區(qū)別開來B .光線透過膠體時，膠體發(fā)生丁達爾效應C.用滲析的 方法凈化膠體時，使用的半透膜只能讓較小的分子、離子通 過D

10、 .膠體粒子具有較大的表面積，能吸附陽離子或陰離 子，故在電場作用下會產(chǎn)生電泳現(xiàn)象解析：布朗運動是微觀粒子不斷運動的宏觀表現(xiàn)，懸濁 液、孚1濁液等都有而不是膠體粒布朗運動，子所特有， A錯。觀察膠體的布朗運動需要高倍的顯微鏡，所以通常 區(qū)分膠體和溶液是觀察是否產(chǎn)生丁達爾效應而不是觀察 布朗運動；區(qū)分膠體和懸濁液，只要觀察其分散系是否穩(wěn)定 即可。1nm - D、C、B間，能對光線產(chǎn)生散射作用而產(chǎn)生丁達爾由于膠體粒子都100nm 在現(xiàn)象。正確。答案：A例2、已知土壤膠體帶負電荷，施用含氮量相同的下列化肥 時，膠效最差()的是 Cl A. NH4 (NH 4)2SO4 .B NH 4NO 3 C. NH 4HCO 3 . D解析：，供作物吸收。當施用含氮量相同的因土壤膠粒帶負電荷， +古攵應易吸附帶正電荷的NH4_ NO應是肥效最差的。(NO種化肥時，其中陰離子)含氮元素的NH 4 334C答案：”分散到液體分納米材料是指粒子直徑在幾納米到幾十納米的納米材料、例3材料。如將散劑中，所得混合物具有的性質(zhì)是（A.能全部透過半