第一章 溶液與膠體

第1章溶液與膠體生命體內(nèi)含有大量水分，其中大部分以溶劑的形式存在于生命體中的各種溶液里，還有一部分則形成膠體。1-4膠體溶液第1章溶液與膠體1-1分散系1-2溶液組成標(biāo)度的表示方法1-3稀溶液的依數(shù)性1-1分散系

把一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中就構(gòu)成分散體系。其中，被分散的物質(zhì)稱為分散相（dispersedphase），另一種物質(zhì)稱為分散介質(zhì)（dispersingmedium)。例如：云，牛奶，珍珠分散體系分類分類體系通常有三種分類方法：分子分散系膠體分散系粗分散系按分散相粒子的大小分類：按分散相和介質(zhì)的聚集狀態(tài)分類：液溶膠固溶膠氣溶膠按膠體溶液的穩(wěn)定性分類：憎液溶膠親液溶膠表1-1分散系按分散相粒子大小不同的分類分散相粒子直徑/nm分散系統(tǒng)類型

分散相粒子的組成

一般性質(zhì)

實(shí)例

<1nm

真溶液

低分子或離子

均相；熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子擴(kuò)散快、能透過濾紙和半透膜；形成真溶液

氯化鈉，氫氧化鈉，葡萄糖等水溶液

1~100nm

膠體分散系溶膠膠粒（分子、離子、原子的聚集體）

非均相；熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子擴(kuò)散慢、能透過濾紙，不能透過半透膜氫氧化鐵、硫化砷、碘化銀及金、銀、硫等單質(zhì)溶膠

高分子溶液高分子

均相；熱力學(xué)穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子擴(kuò)散慢、能透過濾紙，不能透過半透膜；形成溶液

蛋白質(zhì)、核酸等水溶液，橡膠的苯溶液

>100nm粗粒分散系(乳狀液、懸浮液)粗粒子

非均相；熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)；分散相粒子不能透過濾紙和半透膜

乳汁、泥漿等

1-2-1物質(zhì)的量濃度（cB

）定義：物質(zhì)B的物質(zhì)的量(nB)除以混合物的體積(V)。對(duì)溶液而言，物質(zhì)的量濃度定義為溶質(zhì)的物質(zhì)的量除以溶液的體積，即單位：摩爾每升（mol·L-1）、毫摩爾每升（mmol·L-1）和微摩爾每升（μmol·L-1）等。注意：在使用物質(zhì)的量濃度時(shí)，必須指明物質(zhì)B的基本單元，例如c(HCl)=0.10mol·L-1，c(Ca2+)=1.0mol·L-1，c(KMnO4)=0.20mol·L-1等。1-2

溶液組成標(biāo)度的表示方法1.單位：mol·L?1,mol/L,

mol/升,摩·L-1,pH(Ph),k(K),pr(prism),Pr(propyl),ed(edition),Ed(editor),ED(effectivedose)2.指明物質(zhì)B的基本單元n(H),n(H2),n(H+)n(C-H),n(C+H),n(H2+0.7O2)C(KMnO4)=0.1mol·L-1,C(0.2KMnO4)=0.5mol·L-1基本單元就是在確定物質(zhì)的量時(shí)的計(jì)數(shù)單元《論化學(xué)中基本單元的正確使用》

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)

（自然科學(xué)版）

JOURNALOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY

（NATURALSCIENCE）

2000

Vol.31

No.1

P.87-89【例】正常人血漿中每100ml含葡萄糖100mg、HCO3-164.7mg、Ca2+10mg，它們的物質(zhì)的量濃度（單位mmol·L-1）各為多少？解c(C6H12O6)

=×

=5.6(mmol·L-1)

c(HCO3-)

=

×

=27.0(mmol·L-1)

c(Ca2+)=

×

=2.5(mmol·L-1)

cB表示物質(zhì)B的總濃度，[B]表示物質(zhì)B的平衡濃度。1-2-2質(zhì)量濃度（ρB)定義：溶質(zhì)B的質(zhì)量(mB)除以溶液的體積(V)

單位：g·L-1或mg·L-1注意：世界衛(wèi)生組織提議，凡是摩爾質(zhì)量已知的物質(zhì)，在人體內(nèi)的含量統(tǒng)一用物質(zhì)的量濃度表示；對(duì)于摩爾質(zhì)量未知的物質(zhì)，在人體內(nèi)的含量則可用質(zhì)量濃度表示。5%葡萄糖50g·L-1

c(C6H12O6)

=

278mmol·L-11-2-3質(zhì)量摩爾濃度和摩爾分?jǐn)?shù)（1）摩爾分?jǐn)?shù)(xB)定義：物質(zhì)B的物質(zhì)的量(nB)除以混合物的物質(zhì)的量之和(∑ini)

若溶液由溶質(zhì)B和溶劑A組成，則溶質(zhì)B和溶劑A的摩爾分?jǐn)?shù)分別為：

xA＋xB=1(2)質(zhì)量摩爾濃度（bB

）定義：溶質(zhì)B的物質(zhì)的量（nB)除以溶劑的質(zhì)量(mA)

單位：mol·kg-1或mmol·kg-1【例】將7.00g結(jié)晶草酸(H2C2O4·2H2O)溶于93.0g水中，求草酸的質(zhì)量摩爾濃度b(H2C2O4)和摩爾分?jǐn)?shù)x(H2C2O4)。解

M(H2C2O4·2H2O)=126g·mol-1，M(H2C2O4)=90.0g·mol-1在7.00gH2C2O4·2H2O中H2C2O4的質(zhì)量為：草酸的質(zhì)量摩爾濃度和摩爾分?jǐn)?shù)分別為：

m(H2C2O4)==5.00（g）

溶液中水的質(zhì)量為：m(H2O)=93.0+(7.00－5.00)=95.0（g）

b(H2C2O4)==0.585(mol·kg–1)

x(H2C2O4)==0.01041-2-4質(zhì)量分?jǐn)?shù)和體積分?jǐn)?shù)（1）質(zhì)量分?jǐn)?shù)（ωB

）定義：為物質(zhì)B的質(zhì)量（mB）除以混合物的質(zhì)量（∑i

mi)對(duì)于溶液，溶質(zhì)B和溶劑A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為

：

ωA＋ωB=1（2）體積分?jǐn)?shù)（j

B）定義：物質(zhì)B的體積（VB）除以混合物的體積（∑iVi)1-3

稀溶液的依數(shù)性

溶液的性質(zhì)

與溶質(zhì)的本性有關(guān)的性質(zhì)第一類第二類與溶質(zhì)的本性無關(guān)、只與溶液中單位體積的粒子數(shù)目有關(guān)的性質(zhì)(亦稱溶液的依數(shù)性)溶液的蒸氣壓下降溶液的沸點(diǎn)升高3.溶液的凝固點(diǎn)降低4.溶液的滲透壓力溶液的顏色、體積、導(dǎo)電性、溶解度等1-3-1

溶液的蒸氣壓下降一、蒸氣壓氣態(tài)固態(tài)液態(tài)蒸發(fā)冷凝凝固熔化凝華升華·....................（亦即飽和蒸氣壓）一定溫度T下蒸發(fā)速度=冷凝速度蒸氣飽和1-3-11溶液的蒸氣壓下降一、蒸氣壓蒸氣壓:與液相處于平衡時(shí)的蒸氣所具有的壓力稱為該溫度下的飽和蒸氣壓·......................·......................沸點(diǎn):液體蒸氣壓與大氣壓相等時(shí)的溫度大氣壓蒸氣壓1-3-1溶液的蒸氣壓下降

與相等時(shí)的溫度固體的蒸氣壓液體的蒸氣壓凝固點(diǎn):1-3-1溶液的蒸氣壓下降

溫度水冰150℃476.0kPa100℃101.310℃1.2320℃2.330℃0.6100.610

-10℃0.26-20℃0.10水的沸點(diǎn)冰點(diǎn)純水和冰的飽和蒸氣壓水、冰的蒸氣壓與溫度的關(guān)系示意圖AO101.3Tb0Tf0P/(kPa)Tf0=0℃(273K)Tb0=100℃(373K)T(/K)水的沸點(diǎn)水的凝固點(diǎn)水的蒸氣壓冰的蒸氣壓B冰點(diǎn)一、純水的蒸氣壓p0OA線：水的蒸氣壓OB線：冰的蒸氣壓水的沸點(diǎn)(A點(diǎn))：蒸氣壓為101.3kPa下,

373K水的凝固點(diǎn)(O點(diǎn))：蒸氣壓為0.610kPa下,273K。純水的蒸氣壓二、溶液的蒸氣壓溶液的蒸氣壓:p溶液的蒸氣壓＜水的蒸氣壓:p＜難揮發(fā)溶質(zhì)的溶液p0①②③溶液的蒸氣壓下降值：⊿p

=

p0-pWhy？溶液的蒸氣壓下降水和溶液的蒸氣平衡原理純?nèi)軇簹狻浩胶馊芤海簹狻浩胶馊軇┓肿与y揮發(fā)溶質(zhì)微粒水、冰和溶液的蒸氣壓與溫度的關(guān)系示意圖AO101.3P/(kPa)T/KB溶液蒸氣壓A’O’Ｏ’A’：溶液的蒸氣壓曲線Ｏ’B：溶液的凝固點(diǎn)曲線拉烏爾定律（LawofRault）

在一定溫度下，稀溶液的蒸氣壓等于純?nèi)軇┑恼魵鈮撼艘匀芤褐腥軇┑哪柗謹(jǐn)?shù)p=p0·xAxA（溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)）=1－xBp=p0·xAp=p0（1－xB）⊿p=p0·xBp0－

p=p0·xB⊿p=p0·xBxB≈bB·MA⊿p=p0·⊿p=·bBMA·bBK在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)的稀溶液的蒸氣壓下降(⊿P)與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的種類和本性無關(guān)⊿p=·bBK拉烏爾定律（LawofRault）1-3-2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低AO101.3P/(kPa)T/KBA，O，水的蒸氣壓溶液的蒸氣壓AA’

O’O101.3TbTb0P/(kPa)Tb0=100℃(373K)T/KB⊿Tb=Tb－Tb0溶液的沸點(diǎn)溶液的沸點(diǎn)升高溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低⊿Tb=Kb·bB幾種溶劑的沸點(diǎn)及質(zhì)量摩爾沸點(diǎn)升高常數(shù)（Kb）溶劑Tb/℃Kb/（K·kg·mol-1）乙酸苯四氯化碳乙醚乙醇

水118.180.276.734.778.4100.03.072.535.032.021.220.5122、溶液的凝固點(diǎn)降低AA’

O’O101.3Tf0TfP/(kPa)T/KBTf﹤Tf0⊿Tf

=

Tf0－Tf⊿Tf

=

Kf·bB幾種溶劑的凝固點(diǎn)及質(zhì)量摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù)（Kf）溶劑Tf/℃Kf/（K·kg·mol-1）乙酸

苯

四氯化碳

乙醚

萘

水175.5-22.9-116.280.50.03.95.12321.86.81.86例：1%（g/ml）蔗糖(C12H22O11）溶液的密度1(g·ml-1)

(蔗糖Mr

=

342)，計(jì)算該溶液的沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)。解：bB=0.030(mol.kg-1)根據(jù)：⊿Tb=Kb·bBKb=0.512⊿Tb==0.015(℃)Tb=⊿Tb+Tb0=0.015+100=100.015(℃)或=0.015+373=373.015(K)×0.0300.512例：10g·L-1蔗糖(C12H22O11）溶液的密度1(g·ml-1)(蔗糖Mr=342).計(jì)算該溶液的沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)。解：mB=0.030(mol.kg-1)根據(jù)：⊿Tf=Kf·bBKf=1.86⊿Tf==0.056(℃)Tf=Tf0－⊿Tf

=

0.0－0.056=-0.056(℃)或=273

－0.056=272.44(K)1.86×0.030使用溶液作冷卻劑NaCl+冰-22℃(實(shí)際溫度為：-5~-10℃)CaCl2+冰-55℃乙醇-冰：-20

℃干冰-丙酮-78℃1-3-3溶液的滲透壓力一、滲透現(xiàn)象和滲透壓力1、滲透現(xiàn)象水或低濃度溶液高濃度溶液半透膜滲透條件：①具有半透膜②半透膜兩邊溶液有濃度差。

1-3-3溶液的滲透壓力一、滲透現(xiàn)象和滲透壓力1、滲透現(xiàn)象水或低濃度溶液高濃度溶液半透膜現(xiàn)象：水(或溶劑)分子通過半透膜向高濃度溶液滲透。

滲透方向一般解釋：低濃度溶液的蒸氣壓比高濃度的高P低濃度＞P高濃度+P大氣P大氣+大氣壓溶液的蒸氣壓水的蒸氣壓?jiǎn)挝惑w積內(nèi)水分子的個(gè)數(shù)越多，擴(kuò)散的速度越快，因此單位時(shí)間內(nèi)，由外到內(nèi)的水分子比由內(nèi)到外的水分子多。當(dāng)半透膜里面的壓力增大到一定時(shí)候，從內(nèi)向外擴(kuò)散的水分子數(shù)=從外向內(nèi)擴(kuò)散的水分子數(shù)，此時(shí)就達(dá)到了滲透平衡純水砝碼活塞

滲透壓力(П):半透膜兩邊，純水與溶液產(chǎn)生滲透平衡時(shí)，在溶液上所需要增加的壓力，稱為該溶液的滲透壓力

2、滲透壓力滲透壓力(П)=？二、溶液的滲透壓力與濃度及溫度的關(guān)系Van，tHoff定律：П

=cBRT理想氣體方程P=nRT/V稀水溶液：cB（mol·L-1）≈bB（mol·kg-1）П

=bBRT∴П=bBRTR=8.314J·K-1·mo1-lbB:mol·kg-1(或mol·L-1)T:KП:kPa稀溶液的滲透壓力與溶液的濃度和溫度成正比,而與溶質(zhì)的種類和本性無關(guān)單位：例：37℃時(shí)，0.1mol·kg-1蔗糖的滲透壓力是多少?解:П=bBRT

×8.314=257.7(kPa)=2.54(atm)=25(米水柱)П=0.1×(273+37)溶液的滲透壓力小結(jié):稀溶液的通性：(稀溶液的依數(shù)性)溶液的蒸氣壓下降溶液的沸點(diǎn)升高溶液的凝固點(diǎn)下降溶液的滲透壓力⊿p=K

·bBП=bBRT⊿Tf=Kf·bB⊿Tb=Kb·bB在一定溫度下，只與溶液的組成有關(guān)而與溶質(zhì)本性無關(guān)的性質(zhì)，稱為溶液的依數(shù)性溶液的組成bBП=bBRT⊿Tf=Kf·bB⊿Tb=Kb·bB⊿p=K

·bB公式的適用范圍：難揮發(fā)非電解質(zhì)的稀溶液

例：將0.20g葡萄糖溶于10.0g水中,測(cè)得此溶液的凝固點(diǎn)為－0.207℃，求：葡萄糖的相對(duì)分子質(zhì)量（水的Kf=1.86)解:⊿Tf=Kf·bBbB=mB/MBmAnB/mA=MB=Kf·mB⊿Tf·mA＝⊿Tf/Kf=bBMB=Kf·mB⊿Tf·mAMB=1.86×0.200.207×10.0×1000(g)解:=180例:將1.00g血紅素配成100ml溶液,在20℃時(shí)測(cè)得溶液的滲透壓力為0.366kPa,求血紅素的相對(duì)分子質(zhì)量.解:П=cRTc=nB/V=mB/MBVMB=＝mB·RTV·ПП/RT

MB=mB·RTV·П=1.00×8.314×293100×10-3×0.366=6.66

×104(g·mol-1)解：注意例:①b—溶液中粒子的總濃度b

=

icB非電解質(zhì)：i=1電解質(zhì)：i＞1i

稱為校正因子強(qiáng)電解質(zhì)：NaCl→Na++Cl-i=2MgCl2→Mg2++2Cl-i=3Na2CO3→2Na++CO32-i=3∴電解質(zhì)溶液：П

=

icB

·

RT⊿Tf=icB

·

Kf⊿Tb=i

cB

·

KbcNaCl=1

mol·L-1b

=

2

mol·L-1

例：臨床上常用的生理鹽水是9.0g·L-1的NaCl溶液,求此溶液在37℃時(shí)的滲透壓力(不考慮離子強(qiáng)度)解:根據(jù):П

=

i

cB·

RTNaClC=9.0/58.5(mol·L-1)П

=

i

cB·

RT==7.9

×

102(kPa)2×(9.0/58.5)×8.314×310i=2②多種粒子在同一溶液中：b=nB+nC+nD+…WA例：測(cè)得淚水(或血清)中⊿Tf=0.56℃,求其bB解:bB=⊿TfKf=0.561.86=bB為各種生物物質(zhì)粒子濃度的總和0.30(mol·kg-1)1-3-4滲透壓在醫(yī)學(xué)上的意義1.滲透濃度：

體液中能產(chǎn)生滲透效應(yīng)的各種滲透活性物質(zhì)(分子或離子)的量濃度的總和mol·L-1mmol·L-1符號(hào)cOS單位:例:求50.0g·L-1葡萄糖(M=180)的滲透濃度滲透濃度cOS

=0.278mol·L-1C=50.0/180=278mmol·L-1=0.278(mol·L-1)×1000滲透濃度=0.154Os·mol·L-1

=154mOsmol·L-1例:求9.0g·L-1NaCl(M=58.5)的滲透濃度c=9.0/58.5=0.154(mol·L-1)滲透濃度cOS=ic=2×0.154=0.308

mol·L-1=308mmol·L-1×1000例:求含0.1mol·L-1NaCl和0.1mol·L-1MgCl2的溶液的滲透濃度b=0.1+0.1+0.1+0.2(mol·L-1)Na+Cl-Mg2+Cl-=0.5mol·L-1cOS=0.5mol·L-1×1000

=500mmol·L-12.等滲、高滲和低滲溶液比(與)體液滲透壓的溶液高低正常人血漿為:303.7mmol·L-1等滲溶液:280~320mmol·L-1高滲溶液:大于320mmol·L-1低滲溶液:小于280mmol·L-1

相等等滲溶液高滲溶液低滲溶液9.0g·L-1NaCl溶液(308mmol·L-1)50.0g·L-1葡萄糖溶液(278mmol·L-1)12.5g·L-1NaHCO3溶液(298mmol·L-1)18.7g·L-1乳酸鈉溶液(333mmol·L-1)臨床上應(yīng)用的等滲溶液：紅細(xì)胞在不同含量的NaCl溶液中的形態(tài)圖在生理鹽水(9.0g.L-1NaCl)中在較稀鹽水(5.0g.L-1NaCl)中在較濃鹽水(15g.L-1NaCl)中紅細(xì)胞在不同含量的NaCl溶液中的形態(tài)圖在生理鹽水(9.0g.L-1NaCl)中在較稀鹽水(5.0g.L-1NaCl)中在較濃鹽水(15g.L-1NaCl)中紅細(xì)胞在不同含量的NaCl溶液中的形態(tài)圖在生理鹽水(9.0g.L-1NaCl)中在較稀鹽水(5.0g.L-1NaCl)中在較濃鹽水(15g.L-1NaCl)中紅細(xì)胞在不同含量的NaCl溶液中的形態(tài)圖溶血！栓塞！在生理鹽水(9.0g.L-1NaCl)中在較稀鹽水(5.0g.L-1NaCl)中在較濃鹽水(15g.L-1NaCl)中小結(jié)：醫(yī)學(xué)上，溶液的等滲、低滲和高滲是以血漿的滲透壓力為標(biāo)準(zhǔn)。正常人血漿的總滲透濃度約為303.7mmol·L-1，臨床上規(guī)定，凡滲透濃度在280～320mmol·L-1范圍內(nèi)的溶液稱為等滲溶液，如生理鹽水，12.5g·L-1NaHCO3溶液等。將紅細(xì)胞置于滲透濃度小于280mmol·L-1的低滲NaCl溶液（如5.0g·L-1）或純水中，可以看到紅細(xì)胞逐漸膨脹，最后破裂[圖1-3（a）]釋放出紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白將溶液染成紅色，這種現(xiàn)象醫(yī)學(xué)上稱之為溶血。若將紅細(xì)胞置于滲透濃度大于320mmol·L-1的高滲NaCl溶液中（如15g·L-1）中，可見紅細(xì)胞逐漸皺縮[圖1-3（b）]，這種現(xiàn)象稱為胞漿分離。將紅細(xì)胞置于滲透濃度為280~320mmol·L-1的等滲NaCl溶液中（9.0g·L-1的生理鹽水）中，可見紅細(xì)胞既不會(huì)膨脹，也不會(huì)皺縮，維持原來的形態(tài)不變[圖1-3（c）]晶體滲透壓(766kPa)(由晶體物質(zhì)產(chǎn)生)3.晶體滲透壓和膠體滲透壓生物體液的滲透壓(769.9kPa)NaClKClHCO3-HPO42-H2PO4-葡萄糖氨基酸等(100ml血漿含0.75g)膠體滲透壓(3.85kPa)(由膠體物質(zhì)產(chǎn)生)蛋白質(zhì)多糖脂質(zhì)等高分子物質(zhì)(100ml血漿含7g)血漿組織間液水和晶體小分子物質(zhì)膠體物質(zhì)自由通過維持血容量對(duì)水分子的進(jìn)出起緩沖作用水分子蛋白質(zhì)等高分子和K+、Na+等小分子1-4膠體溶液膠體是分散系的一種，其分散相粒子的直徑在1~100nm范圍內(nèi)。2.4.1表面現(xiàn)象分子在表面和內(nèi)部受力情況系統(tǒng)表面自由能和表面積的關(guān)系可表示為：要降低表面能，可通過兩種途徑：一是縮小物體的表面積；二是降低表面張力或是兩者都減小。

1-4-2溶膠的性質(zhì)1.光學(xué)性質(zhì)Tyndall效應(yīng)

1869年Tyndall發(fā)現(xiàn)，若令一束會(huì)聚光通過溶膠，從側(cè)面（即與光束垂直的方向）可以看到一個(gè)發(fā)光的圓錐體，這就是Tyndall效應(yīng)。其他分散體系也會(huì)產(chǎn)生一點(diǎn)散射光，但遠(yuǎn)不如溶膠顯著。當(dāng)光束通過粗分散體系，由于粒子大于入射光的波長(zhǎng)，主要發(fā)生反射，使體系呈現(xiàn)混濁。當(dāng)光束通過分子溶液，由于溶液十分均勻，散射光因相互干涉而完全抵消，看不見散射光。

Tyndall效應(yīng)實(shí)際上已成為判別溶膠與分子溶液的最簡(jiǎn)便的方法。當(dāng)光束通過膠體溶液，由于膠粒直徑小于可見光波長(zhǎng)，主要發(fā)生散射，可以看見乳白色的光柱。1-4-2溶膠的性質(zhì)2.溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)（1）布朗運(yùn)動(dòng)1827年植物學(xué)家布朗（Brown)用顯微鏡觀察到懸浮在液面上的花粉粉末不斷地作不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。

后來又發(fā)現(xiàn)許多其它物質(zhì)如煤、化石、金屬等的粉末也都有類似的現(xiàn)象。人們稱微粒的這種運(yùn)動(dòng)為布朗運(yùn)動(dòng)。Brown運(yùn)動(dòng)是分散介質(zhì)分子以不同大小和不同方向的力對(duì)膠體粒子不斷撞擊而產(chǎn)生的，由于受到的力不平衡，所以連續(xù)以不同方向、不同速度作不規(guī)則運(yùn)動(dòng)。隨著粒子增大，撞擊的次數(shù)增多，而作用力抵消的可能性亦大。

1905年和1906年愛因斯坦（Einstein)和斯莫魯霍夫斯基（Smoluchowski)分別闡述了Brown運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)。當(dāng)半徑大于5m，Brown運(yùn)動(dòng)消失。（2）擴(kuò)散在生物體內(nèi)，擴(kuò)散是物質(zhì)的輸送或物質(zhì)的分子、離子透過細(xì)胞膜的一種動(dòng)力。高濃度低濃度擴(kuò)散

當(dāng)溶膠存在濃度差時(shí)，膠粒自發(fā)地由濃度大的區(qū)域向濃度小的區(qū)域遷移，這種過程稱為擴(kuò)散

溶膠是高度分散體系，膠粒一方面受到重力吸引而下降，另一方面由于布朗運(yùn)動(dòng)促使?jié)舛融呌诰弧?/p>

當(dāng)這兩種效應(yīng)相反的力相等時(shí)，粒子的分布達(dá)到平衡，粒子的濃度隨高度不同有一定的梯度，如圖所示。

這種平衡稱為沉降平衡。（3）沉降3.溶膠的電學(xué)性質(zhì)?膠粒在形成過程中，膠核優(yōu)先吸附某種離子，使膠粒帶電。離子型固體電解質(zhì)形成溶膠時(shí)，由于正、負(fù)離子溶解量不同，使膠粒帶電。例如：將AgI制備溶膠時(shí)，由于Ag+較小，活動(dòng)能力強(qiáng)，比I-容易脫離晶格而進(jìn)入溶液，使膠粒帶負(fù)電。

例如：在AgI溶膠的制備過程中，如果AgNO3過量，則膠核優(yōu)先吸附Ag+離子，使膠粒帶正電；如果KI過量，則優(yōu)先吸附I-離子，膠粒帶負(fù)電。（1）膠粒帶電的原因?可電離的大分子溶膠，由于大分子本身發(fā)生電離，而使膠粒帶電。膠粒帶電的原因

例如蛋白質(zhì)分子，有許多羧基和胺基，在pH較高的溶液中，離解生成P–COO-離子而負(fù)帶電；在pH較低的溶液中，生成P-NH3+離子而帶正電。

在某一特定的pH條件下，生成的-COO-和-NH3+數(shù)量相等，蛋白質(zhì)分子的凈電荷為零，這pH稱為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)

。電動(dòng)現(xiàn)象

膠粒在重力場(chǎng)作用下發(fā)生沉降，而產(chǎn)生沉降電勢(shì)；帶電的介質(zhì)發(fā)生流動(dòng)，則產(chǎn)生流動(dòng)電勢(shì)。這是因動(dòng)而產(chǎn)生電。

以上四種現(xiàn)象都稱為電動(dòng)現(xiàn)象。

由于膠粒帶電，而溶膠是電中性的，則介質(zhì)帶與膠粒相反的電荷。在外電場(chǎng)作用下，膠粒和介質(zhì)分別向帶相反電荷的電極移動(dòng)，就產(chǎn)生了電泳和電滲的電動(dòng)現(xiàn)象，這是因電而動(dòng)。（1）電泳與電滲電泳：帶電膠粒或大分子在外加電場(chǎng)的作用下向帶相反電荷的電極作定向移動(dòng)的現(xiàn)象稱為電泳。

Fe(OH)3溶膠的電泳

影響電泳的因素有：帶電粒子的大小、形狀；粒子表面電荷的數(shù)目；介質(zhì)中電解質(zhì)的種類、離子強(qiáng)度，pH值和粘度；電泳的溫度和外加電壓等。

從電泳現(xiàn)象可以獲得膠?；虼蠓肿拥慕Y(jié)構(gòu)、大小和形狀等有關(guān)信息。電滲：在外加電場(chǎng)作用下，帶電的介質(zhì)通過多孔膜或半徑為1~10nm的毛細(xì)管作定向移動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電滲。

外加電解質(zhì)對(duì)電滲速度影響顯著，隨著電解質(zhì)濃度的增加，電滲速度降低，甚至?xí)淖冸姖B的方向。

電滲方法有許多實(shí)際應(yīng)用，如溶膠凈化、海水淡化、泥炭和染料的干燥等。例1：AgNO3+

KI→KNO3+AgI↓

過量的KI作穩(wěn)定劑膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)表達(dá)式：[(AgI)mnI–(n-x)K+]x–xK+

|________________________||________________________________|膠核膠粒膠團(tuán)膠團(tuán)的圖示式：1-4-3膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)例2：AgNO3+

KI→KNO3+AgI↓

過量的AgNO3

作穩(wěn)定劑膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)表達(dá)式：[(AgI)mnAg+(n-x)NO3–]x+x

NO3–

|______________________________||_______________________________________|膠核膠粒膠團(tuán)膠團(tuán)的圖示式：膠粒的形狀例如：（1）聚苯乙烯膠乳是球形質(zhì)點(diǎn)（2）V2O5

溶膠是帶狀的質(zhì)點(diǎn)（3）Fe(OH)3

溶膠是絲狀的質(zhì)點(diǎn)1-4-4溶膠的穩(wěn)定性和聚沉（2）膠粒表面水化層的保護(hù)作用：在膠粒電層中的離子都是水化離子，使膠粒表面形成一層水化層，保護(hù)膠粒相互碰撞時(shí)不致引起聚沉。（1）動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性由于溶膠粒子小，布朗運(yùn)動(dòng)激烈，在重力場(chǎng)中不易沉降，使溶膠具有動(dòng)力穩(wěn)定性。（3）膠粒帶電：同種溶膠中的膠粒帶喲偶相同電荷，互相間的靜電斥力使膠粒不易聚集成大顆粒，保持溶膠的穩(wěn)定。是溶膠穩(wěn)定的主要原因。1.溶膠的穩(wěn)定性2.溶膠的聚沉（2）溫度的影響。 溫度升高，粒子碰撞機(jī)會(huì)增多，碰撞強(qiáng)度增加。（3）膠體體系的相互作用。 帶不同電荷的膠粒互吸而聚沉。（1） 電解質(zhì)的聚沉作用： 這影響最大，主要影響膠粒的帶電情況，使電位下降，促使膠粒聚結(jié)。聚沉值使1L溶膠開始聚沉所需的電解質(zhì)濃度。對(duì)同一溶膠，外加電解質(zhì)的離子價(jià)數(shù)越低，其聚沉值越大。電解質(zhì)對(duì)溶膠的聚沉作用的大小具有如下規(guī)律：（1） 與膠粒帶相反電荷的離子的價(jià)數(shù)影響最大，價(jià)數(shù)越高，聚沉能力越強(qiáng)。（2）與膠粒帶相反電荷的離子就是價(jià)數(shù)相同，其聚沉能力也有差異。

例如，對(duì)膠粒帶負(fù)電的溶膠，一價(jià)陽(yáng)離子硝酸鹽的聚沉能力次序?yàn)椋篐+>Cs+>Rb+>NH4+>K+>Na+>Li+

對(duì)帶正電的膠粒，一價(jià)陰離子的鉀鹽的聚沉能力次序?yàn)椋篎->Cl->Br->NO3->I-

這種次序稱為感膠離子序（lyotropicseries)。不同膠體的相互作用