第三讲 胶体的性质2汇总
高中化学:胶体的性质知识点
高中化学:胶体的性质知识点1.胶体的性质与作用:(1)丁达尔效应:由于胶体粒子直径在1~100nm之间,会使光发生散射,可以使一束直射的光在胶体中显示出光路.(2)布朗运动:①定义:胶体粒子在做无规则的运动.②水分子从个方向撞击胶体粒子,而每一瞬间胶体粒子在不同方向受的力是不同的.(3)电泳现象:①定义:在外加电场的作用下,胶体粒子在分散剂里向电极作定向移动的现象.②解释:胶体粒子具有相对较大的表面积,能吸附离子而带电荷.扬斯规则表明:与胶体粒子有相同化学元素的离子优先被吸附.以AgI胶体为例,AgNO3与KI反应,生成AgI溶胶,若KI过量,则胶核AgI吸附过量的I-而带负电,若AgNO3过量,则AgI吸附过量的Ag+而带正电.而蛋白质胶体吸附水而不带电.③带电规律:1°一般来说,金属氧化物、金属氢氧化物等胶体微粒吸附阳离子而带正电;2°非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤等胶体带负电;3°蛋白质分子一端有-COOH,一端有-NH2,因电离常数不同而带电;4°淀粉胶体不吸附阴阳离子不带电,无电泳现象,加少量电解质难凝聚.④应用:1°生物化学中常利用来分离各种氨基酸和蛋白质.2°医学上利用血清的纸上电泳来诊断某些疾病.3°电镀业采用电泳将油漆、乳胶、橡胶等均匀的沉积在金属、布匹和木材上.4°陶瓷工业精练高岭土.除去杂质氧化铁.5°石油工业中,将天然石油乳状液中油水分离.6°工业和工程中泥土和泥炭的脱水,水泥和冶金工业中的除尘等.(4)胶体的聚沉:①定义:胶体粒子在一定条件下聚集起来的现象.在此过程中分散质改变成凝胶状物质或颗粒较大的沉淀从分散剂中分离出来..②胶粒凝聚的原因:外界条件的改变1°加热:加速胶粒运动,减弱胶粒对离子的吸附作用.2°加强电解质:中和胶粒所带电荷,减弱电性斥力.3°加带相反电荷胶粒的胶体:相互中和,减小同种电性的排斥作用.通常离子所带荷越高,聚沉能力越大.③应用:制作豆腐;不同型号的墨水不能混用;三角洲的形成.2.胶体的制备:1)物理法:如研磨(制豆浆、研墨),直接分散(制蛋白胶体)2)水解法:Fe(OH)3胶体:向20mL沸蒸馏水中滴加1mL~2mL FeCl3饱和溶液,继续煮沸一会儿,得红褐色的Fe(OH)3胶体.离子方程式为:Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+3)复分解法:AgI胶体:向盛10mL 0.01mol•L-1KI的试管中,滴加8~10滴0.01mol•L-1AgNO3,边滴边振荡,得浅黄色AgI胶体.硅酸胶体:在一大试管里装入5mL~10mL 1mol•L-1HCl,加入1mL水玻璃,然后用力振荡即得.离子方程式分别为:Ag++I-=AgI(胶体)↓SiO32-+2H++2H2O=H4SiO4(胶体)↓复分解法配制胶体时溶液的浓度不宜过大,以免生成沉淀.3.常见胶体的带电情况:(1)胶粒带正电荷的胶体有:金属氧化物、金属氢氧化物.例如Fe(OH)3、Al(OH)3等;(2)胶粒带负电荷的胶体有:非金属氧化物、金属硫化物、硅酸胶体、土壤胶体;(3)胶粒不带电的胶体有:淀粉胶体.特殊的,AgI胶粒随着AgNO3和KI相对量不同,而带正电或负电.若KI过量,则AgI胶粒吸附较多I-而带负电;若AgNO3过量,则因吸附较多Ag+而带正电。
胶体的性质及其应用
胶体得性质及其应用撰稿:顾振海责编:张立[基本目标要求]1。
掌握胶体得一些重要性质。
ﻫﻫ2.了解胶体得一些重要应用。
ﻫ3.认识物质得性质与物质得聚集状态有关。
[知识讲解]一、胶体得性质及其应用概述1.胶体得性质ﻫ(1)丁达尔效应光束通过胶体,形成光亮得“通路”得现象叫做丁达尔效应。
ﻫﻫ(2)布朗运动胶体粒子在分散剂中做不停得、无秩序得运动,这种现象叫做布朗运动。
ﻫﻫ(3)电泳现象因胶粒带电,在外加电场作用下,胶体粒子在分散剂里向电极(阴极或阳极)做定向移动得现象,叫做电泳。
胶体得电泳具有广泛得实用价值。
(1)研发纳米材料。
2。
胶体得应用ﻫﻫ(2)检验或治疗疾病。
ﻫﻫ(3)土壤胶体、制作食物等。
3.胶体得聚沉ﻫ胶体受热或加入电解质或加入带相反电荷胶粒得胶体使胶体粒子聚集成较大颗粒从分散剂里析出得过程叫胶体得聚沉。
二、胶体得性质1。
丁达尔效应(胶体得光学性质)(1)产生丁达尔效应,就是因为胶体分散质得粒子比溶液中溶质得粒子大,能使光波发生散射(光波偏离原来方向而分散传播),而溶液分散质得粒子太小,光束通过时不会发生散射。
ﻫ(2)利用丁达尔效应可以区别溶液与胶体。
ﻫ(1)产生布朗运动现象,就是因为胶体粒子受分散剂分子2.布朗运动(胶体得动力学性质)ﻫ从各方面撞击、推动,每一瞬间合力得方向、大小不同,所以每一瞬间胶体粒子运动速度与方向都在改变,因而形成不停得、无秩序得运动.ﻫ(2)胶体粒子做布朗运动得这种性质就是胶体溶液具有稳定性得原因之一。
ﻫﻫ3。
电泳现象(胶体得电学性质)ﻫ(1)产生电泳现象,就是因为胶体得粒子就是带电得粒子,所以在电场得作用下,发生了定向运动。
ﻫﻫ(2)电泳现象证明了胶体得粒子带有电荷;同一种胶体粒子带有相同得电荷,彼此相互排斥,这就是胶体稳定得一个主要原因。
ﻫﻫ(3)胶体粒子带有电荷,一般说来,就是由于胶体粒子具有相对较大得表面积,能吸附离子等原因引起得.ﻫ(4)某些胶体粒子所带电荷情况:注意:ﻫ①AgI胶体粒子在I—过量时,AgI吸附I—而带负电荷;Ag+过量时,AgI吸附Ag+而带正电荷。
胶体知识点详解
★胶体的本质特征:分散质微粒的直径在1nm ~ 100nm之间。
胶体是以分散质粒子大小为特征的,它只是物质的一种存在形式,如NaCl溶于水形成溶液,如果分散在酒精中可形成胶体。
可见,同种分散质在不同的分散剂中可以得到不同的分散系。
胶体★胶体结构:一般认为在胶体粒子的中心,是一个由许多分子聚集而成的固体颗粒,叫做胶核。
在胶核的表面常常吸附一层组成类似的、带相同电荷的离子。
当胶核表面吸附了离子而带电后,在它周围的液体中,带相反电性的离子会扩散到胶核附近,并与胶核表面电荷形成扩散双电层。
扩散双电层由两部分构成:(1)吸附层:胶核表面吸附着的离子,由于静电引力,又吸引了一部分带相反电荷的离子(简称反离子),形成吸附层。
(2)扩散层:除吸附层中的反离子外,其余的反离子扩散分布在吸附层的外围。
距离吸附层的界面越远,反离子浓度越小,到了胶核表面电荷影响不到之处,反离子浓度就等于零。
从吸附层界面(图中虚线)到反离子浓度为零的区域叫做扩散层。
吸附层的离子紧挨着胶核,跟胶核吸附得比较牢固,它跟随胶核一起运动。
扩散层跟胶核距离远一些,容易扩散。
通常把胶核和吸附层共同组成的粒子称为胶粒,把胶核、吸附层和扩散层统称为胶团。
★胶体带电的原因:是由于胶体是高分散的多相体系,具有巨大的界面(总表面积),因而有很强的吸附能力。
它能有选择地吸附介质中的某种离子,而形成带电的胶粒。
这里以AgI胶体为例来说明。
包围着AgI胶核的是扩散双电层(吸附层和扩散层),胶核和吸附层构成了胶粒,胶粒和扩散层形成的整体为胶团,在胶团中吸附离子的电荷数与反离子的电荷数相等,因此胶粒是带电的,而整个胶团是电中性的。
式中的m是AgI分子数,m的值常常很大,n的数值比m小得多;(n-x)是包含在吸附层中的反离子数;x为扩散层中的反离子数。
由于胶核对吸附层的吸引能力较强,对扩散层的吸引能力弱,因此在外加电场(如通直流电)作用下,胶团会从吸附层与扩散层之间分裂,形成带电荷的胶粒而发生电泳现象。
胶体的性质及其应用2 人教课标版精选教学PPT课件
水
氯化钠 溶液
分分
散散
剂质
::
L
水氯
(化
液钠
)固
体
(
固
)
2、分散系的分类: (1)按照分散质或分散剂的聚集状态:
(气、液、固)来分,有9种类型。
分散质
分散剂
气态
气态
液态
液态
固态
固态
常见的一些分散系
分散质 分散剂
气
气
液
气
固
气
气
液
液
液
固
液
气
固
液
固
固
固
实
例
空气 云、雾
烟、灰尘 汽水
牛奶、酒精的水溶液
B.布朗运动
C.电泳
D.介稳性
(2)布朗运动 悬浮在水中的花粉小颗粒做不停地、无秩序地运动,
这种现象叫做布朗运动。
【讨论1】 胶体分散系稳定的原因?
(1)同种胶粒带同种电荷,相互排斥,不易聚沉。 (2)布朗运动克服重力作用,不易聚沉。
【讨论2】 如何破坏胶体的稳定性,使胶体粒子 聚集成大颗粒而沉淀?
失去了它应有的价值。也许,在那个时候,他们的爱就已经开始了,只是他不愿意去瞭解罢了。平凡的书信来往,交换彼此的心灵,交融彼此的心情。辉成了莉肚子裡的蛔虫,虽然他们没有见过面 新世纪的第一个情人节是莉陪辉渡过的,虽然没有玫瑰,没有巧克力,没有任何物质上的东西,他是个很容易满足的人,一个电话,就让辉已经很幸福了。辉一次很重的感冒在家卧床不起,是她——莉!
△ FeCl3+3H2O====Fe(OH)3(胶体) +3HCl
红褐色 特别提示
方程式中 Fe(OH) 3 不用加↓
高一化学胶体的知识点归纳
高一化学胶体的知识点归纳在高一化学学习中,胶体是一个重要的知识点。
胶体是指由两种或多种物质组成的混合体系,其中一种物质以微小颗粒的形式悬浮在另一种物质中。
下面将对胶体的定义、性质以及应用进行归纳总结。
一、胶体的定义胶体是介于溶液与悬浮液之间的一种混合体系。
它的特点是悬浮的微粒大于分子,但又小于机械混合物的粒径。
胶体的形成是由于相互作用力的存在导致溶质不能完全溶解于溶剂中,而形成微小颗粒悬浮在溶剂中,形成胶体。
二、胶体的性质1. 可见性:胶体的微粒大小在10-9到10-6m之间,透过显微镜可以观察到。
2. 不稳定性:胶体由于微粒之间存在相互作用力,导致胶体不稳定,容易发生凝聚和沉淀现象。
3. 混浊性:胶体在光线的照射下呈现混浊状态,散射光使得胶体呈现浑浊的外观。
4. 过滤性:胶体可以通过一次普通滤纸进行过滤,不通过超微滤膜。
三、胶体的分类根据胶体的组成和性质,胶体可以分为溶胶、凝胶和胶体溶液三类。
1. 溶胶:溶胶是指胶体中溶质颗粒多分散且呈无定形结构的胶体,如烟雾、煤粉等。
2. 凝胶:凝胶是指胶体中溶质颗粒呈现有规律的立体结构的胶体,如明胶等。
3. 胶体溶液:胶体溶液是指胶体中溶质颗粒保持在溶液中的胶体,如乳液、胶束等。
四、胶体的应用1. 工业上的应用:胶体在工业生产中有广泛的应用,例如纺织、造纸、涂料、医药等行业中常用的乳液和胶束都是胶体的应用。
2. 日常生活中的应用:胶体在日常生活中也有一些重要的应用,如牙膏、洗洁精等产品中的凝胶胶体,以及乳化液体、奶粉等产品都是胶体的应用。
3. 环境保护中的应用:胶体的特性使其在环境保护方面具有重要作用,如胶束能够帮助清洁污染物,减少环境污染。
总结:高一化学中胶体的知识点主要包括胶体的定义、性质、分类以及应用。
胶体是由两种或多种物质组成的混合体系,具有可见性、不稳定性、混浊性以及过滤性等特点。
根据组成和性质的不同,胶体可以分为溶胶、凝胶和胶体溶液三类。
胶体在工业生产、日常生活以及环境保护中都有广泛的应用。
大一无机化学知识点胶体
大一无机化学知识点胶体胶体是无机化学中一个重要的概念,它在生活中有着广泛的应用。
本文将介绍大一无机化学中关于胶体的基本概念和知识点。
一、胶体的定义和特点胶体是指由两种或两种以上的物质组成的系统,其中一种是固态的颗粒(称为胶体颗粒),另一种是液体(称为分散介质)。
胶体的颗粒大小一般在1纳米(nm)到1000纳米之间,介于溶液和悬浮液之间。
胶体具有以下特点:1.胶体粒子的尺寸小,具有较大的表面积,易与周围的物质发生相互作用。
2.胶体具有与乳液类似的物理性质,比如会光散射、呈现乳白色、具有重力沉降或渗滤的特点。
3.胶体的颗粒可以通过使用适当的方法(如超声波、离心等)分散或凝聚。
二、胶体的分类胶体可以按照胶体颗粒和分散介质的性质进行分类。
1.按照胶体颗粒的性质分类,可分为以下几类:(1)溶胶:由小分子形式的颗粒组成,无法通过滤纸过滤。
(2)凝胶:具有三维网状结构的胶体,像凝胶一样具有一定的弹性和固体性质。
(3)胶束:由表面活性剂分子组成的微小胶体颗粒。
2.按照分散介质的性质分类,可分为以下几类:(1)气溶胶:胶体颗粒分散在气体中,如空气中的烟尘。
(2)液溶胶:胶体颗粒分散在液体中,如悬浮液。
(3)固溶胶:胶体颗粒分散在固体中,如凝胶。
三、胶体的制备与应用1.胶体的制备方法:(1)凝聚法:通过凝聚小颗粒或固体颗粒增大其尺寸,使其达到胶体的体积浓度。
(2)分散法:通过搅拌、超声波等方法将颗粒低浓度悬浮于液体中。
2.胶体在生活中的应用:(1)药物输送系统:胶体可以作为药物的载体,保护药物并控制其释放速度。
(2)涂料和油墨:胶体的粒子大小和形状可以影响涂层和油墨的性质和表现。
(3)生物医学:胶体在生物医学领域有着广泛的应用,如用于细胞标记和分离、生物传感器等。
(4)环境工程:胶体可以用于废水处理、污泥固化等环境工程领域。
四、胶体相关实验1.胶体溶液的制备:准备一定体积的悬浮液或溶液,使用超声波或搅拌等方法进行分散,制备成胶体溶液。
胶体高考化学知识点
胶体高考化学知识点胶体是高考化学中一个非常重要的概念。
在高考化学中,胶体是一个关键的知识点,涉及到物质的性质、结构和应用等方面。
本文将从胶体的定义、性质、分类和应用等方面,全面介绍高考化学中与胶体相关的知识点。
一、胶体的定义胶体是指由两种或两种以上物质组成的混合系统,其中一种物质呈胶态,即粒径在1纳米(nm)到1000纳米之间,分散在另一种物质中形成的稳定混合物。
胶体由胶体溶质和分散介质组成,其中溶质是胶粒,分散介质是胶体液体或固体。
二、胶体的性质胶体具有一些独特的性质,主要包括稳定性、散射性、过滤性、浑浊性和凝胶性。
1. 稳定性:胶体的稳定性是指胶体系统中胶粒之间的相互作用力使胶粒和分散介质保持分散状态的能力。
胶体的稳定性分为物理稳定性和化学稳定性。
物理稳定性是指胶体中胶粒之间的静电相互作用、凡德华力以及吸附层等相互作用力所保持的稳定性;化学稳定性是指胶体中存在表面活性物质或化学稳定剂等,可以通过化学反应来保持稳定性。
2. 散射性:胶体溶液对光的散射现象称为散射性。
由于胶粒的尺寸与光的波长接近,所以会导致光的散射现象。
胶体溶液的散射性可以用来研究胶粒的尺寸和浓度等信息。
3. 过滤性:胶体溶液可以使用过滤纸、滤膜等进行过滤分离。
胶体溶液中的胶粒尺寸较小,可以通过过滤纸或滤膜的微孔被截留下来,从而实现对胶粒的分离。
4. 浑浊性:胶体溶液在光的照射下,会导致光的透明度降低,呈现出一种浑浊的样子。
浑浊性是胶体中胶粒悬浮在分散介质中的体现。
5. 凝胶性:一些胶体溶液在一定条件下可以形成凝胶,凝胶是一种类似固体但又具有一定流动性的物质。
凝胶形成是由于胶粒之间的相互作用力增强,使得整个系统形成了一个网状结构。
三、胶体的分类胶体可以根据胶粒的性质和分散介质的性质进行分类。
根据胶粒的性质,胶体可分为溶胶、凝胶和胶体溶液。
溶胶是指胶粒尺寸较小,无明显的流变性质;凝胶是指由胶粒形成的三维网络结构,可以保持一定形状;胶体溶液是指胶粒悬浮在液体中,没有形成明显的凝胶结构。
胶体的性质及其应用知识总结
胶体的性质及其应用经点答疑【学法旨要】1.本章知识的学法旨要是什么?由于胶体知识与学生以前所学化学知识有所不同,它研究的不是某种物质所特有的性质,而是物质的聚集状态表现的性质,对学生来说这是一个观察、研究物质的新角度,是较为陌生的领域。
为了便于学生了解,我们应结合丁达尔效应的演示实验入手,在学生较熟悉的溶液的基础上引出与溶液性质不同的另一类混合物——胶体。
在此并不用提丁达尔效应一词,只利用丁达尔效应向学生展示溶液与胶体的不同,起到点出课题的作用。
在知道了溶液、胶体、悬浊液和乳浊液等知识的基础上,来理解分散系的概念。
从而得出胶体的定义。
在了解了胶体与溶液的区别这一基础上,我们可通过实验进一步了解布朗运动、电泳、凝聚等胶体所具有的性质。
2.学习本章知识的目标是什么?学习本章知识应达到以下知识目标:(1)了解胶体及分散系的概念;(2)了解胶体与其他分散系的区别;(3)了解胶体的重要性质和应用。
【经点答疑】1.你知道什么是“分散系”吗?我们把一种或几种物质微粒分散在另一种物质中所形成的混合物称之为“分散系”,其中:被分散成微粒的物质为“分散质”,而微粒分布在其中的物质为“分散剂”。
2.你知道胶体体系的分类吗?分散质和分散剂有不同的聚集状态(固态、液态、气态),它们可以组合成不同的分散系。
对于两者都是气态的体系,实际上是气体混合物,其性质不属于胶体的范围,这里不讨论;对于气体分散到固体中或液体中的泡沫,及液体分散到液体中的乳状液,它们虽属粗分散系,但常包含于广义的胶体体系内,这里把它们与胶体一起进行分类、比较:液胶体和亲液胶体,胶体粒子为多个分子聚集体的是憎液胶体。
因其胶粒与分散剂(液体)不亲合(不溶)而得名。
从体系的热力学特点考虑,憎液胶体是热力学不稳定体系,是一相(分散质质点,)分布在另一相(分散剂介质)中的多相分散体系,体系中的界面(质点与介质之间的相界面)总是要减少,胶体质点趋向于聚集在一起,有发生聚沉而使分散体系破坏的倾向(粗分散体系更易如此)。
胶体的六大性质
胶体的六大性质
1.流变性:胶体的流变性是指它的变形特性和流动特性,决定了胶体的再分散、输送、包封和剪切等运动的容易程度。
2.隔离性:胶体的隔离性表示其有效将体系中的固体颗粒或液体分散粒子隔离,防止它们之间在体系中进行混合,不受外界干扰。
3.协同效应:当胶体在某种环境中,它可以促进溶质分子之间的协同作用,从而加速溶解过程或促进沉淀物聚合,产生新的化合物。
4.胶稠度:胶稠度是指悬浮液的粘度,随着温度、pH值或其它因素的变化而发生变化,影响胶体的流动状态和钝性板材的形状。
5.动态混合性:胶体的动态混合性是指在加入非离子性溶剂或润湿剂成分时,可以影响胶体内部粒子间的混合质量。
6.表面状态:胶体具有有效混合、不容易沉淀和优异的流变性,这主要取决于胶体表面的构型,也决定了其稳定性和活跃性。
胶体的性质及其应用
胶体具有介稳性的原因
主要是因为胶体粒子表面积大,可以通 过吸附而带电荷。同种胶体粒子的电性相 同,在通常情况下,它们之间的相互排斥 阻碍了胶体粒子变大,使它们不容易聚集。 胶体粒子所作的布朗运动也使得它们不容 易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。
3、胶体的电泳:在外加电场的作用下,胶 粒定向地向阴极或阳极运动。 原因:胶粒吸附离子而带同种电荷。 带正电:金属氧化物、金属氢氧化物胶体 如Fe2O3 、 Al(OH)3胶体等 带负电:非金属氧化物、金属硫化物胶体 如H2SiO3(SiO2) 、 Sb2S3胶体等 应用:⑴ 静电除尘 ⑵ 精制粘土 ⑶ 血清电泳用于诊断疾病
3、已知土壤胶体粒子带负电,在土壤里施用含 氮量相等的下列肥料,肥效较差的是 ( C ) A.(NH4)2SO4 B.NH4HCO3 C.NH4NO3 D.NH4Cl 4、下列事实与胶体知识有关的是 ( D) ①用卤水点豆腐 ②工厂烟窗用电极除尘 ③河 海交接处易沉积形成沙洲 ④向25ml沸腾的蒸馏 水中加入5-6滴饱和FeCl3溶液所得液体. A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.全部都是
凝胶的形成: 胶体在聚沉的过程中由于某种原因使分散 剂一起聚沉成的一种不流动的胶冻状物质。 如:豆腐脑、果冻等
三、胶体的制备方法 1、分散法:大→小 ⑴ 、研磨法:把固体磨成直径大小为1nm~ 100nm之间的微粒,再分散到适当 的分散剂中, 并加入稳定剂。
如:工业制石墨胶体、有色玻璃、碳素墨水、 涂料、颜料、炸药、塑料、橡胶等。 ⑵ 、胶溶法 2 、凝聚法:小→大 AgNO3 + KI = AgI(胶体) + KNO3 注意:⑴溶液浓度足够稀(0.001mol/L)。 ⑵有一种反应物必须过量。 四、胶体的精制—渗析
人教社高中化学必修三胶体的性质及其应用
第二节胶体的性质及其应用一、胶体的性质胶体的性质与胶体分散质粒子的大小有关,如前面提到的光束通过胶体时,形成光亮的“通路”,而光束通过溶液时则没有这种现象,就是因为胶体分散质的粒子比溶液中溶质的大,能使光波发生散射(光波偏离原来方向而分散传播);而溶液分散质的粒子太小,光束通过时不会发生散射。
光束通过胶体,形成光亮的“通路”的现象叫做丁达尔①效应。
利用丁达尔效应可以区别溶液与胶体。
此外,胶体还有一些重要性质,下面简要地介绍两种。
1.布朗②运动现象1827年,英国植物学家布朗把花粉悬浮在水里,用显微镜观察,发现花粉的小颗粒在作不停的、无秩序的运动,这种现象叫做布朗运动(如图2-3)。
用超显微镜观察胶体,可观察到胶体粒子也在作布朗运动。
这是因为水分子(或分散剂分子)从各个方面撞击胶体粒子,而每一瞬间胶体粒子在不同方向受的力是不相同的,所以胶体运动的方向每一瞬间都在改变,因而形成不停的、无秩序的运动。
2.电泳现象在盛有红褐色Fe(OH)3胶体的U形管的两个管口,各插入一个电极(如图2-4)。
通直流电后,发现阴极附近的颜色逐渐变深,阳极附近的颜色逐渐变浅。
这表明Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,在电场作用下向阴极移动。
这种在外加电场作用下,胶体粒子在分散剂里向电极(阴极或阳极)作定向移动的现象,叫做电泳。
胶体粒子带有电荷,一般说来,是由于胶体粒子具有相对较大的表面积,能吸附离子等原因引起的。
有的胶体粒子带正电,有的带负电,一般说来,金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电荷;非金属氧化物、金属硫化物的胶体粒子带负电荷。
电泳是胶体的重要特性,有广泛的实用价值。
例如,生物化学中常利用电泳来分离各种氨基酸和蛋白质;医学上利用血清的纸上电泳进行某些疾病的诊断;电泳电镀则是利用电泳将油漆、乳胶、橡胶等粒子均匀地沉积在镀件上。
二、胶体的应用胶体在自然界尤其是生物界普遍存在,它与人类的生活及环境有着密切的联系;胶体的应用很广,且随着技术的进步,其应用领域还在不断扩大。
胶体化学第3章 胶体的基本性质
反之,将AgNO3溶液滴加至KI溶液中形成的AgI胶团结构式为:
滑动面和 ζ 电势
滑动面是当固液两相发生相对移动时呈现在固液交 界处的一个高低不平的曲面,它位于紧密层之外,扩 散层之中且距固体表面的距离约为分子直径大小处。 滑动面与溶液本体之间的电势差称为 ζ 电势。有时也 称为电动电势,这是因为只有当固液两相发生相对移 动时才有 ζ 电势,可见,ζ 电势是滑动面存在的结果 ,而滑动面是 ζ 电势产生的基础。
3)实际上达到沉降平衡需要很长时间,温度波动引起对流 会妨碍沉降平衡建立。
粒子浓度随高度的变化
体系
氧气 高度分散的金溶 胶 粗分散金溶胶 藤黄悬浮体
粒子直径/nm
0.27 1.86 186 230
粒子浓度降低一 半时的高度
5km 215cm 2×10-5cm 2×10-3cm
沉降与沉降平衡
当分散相粒子足够小时,扩散作用使粒子在介质中趋于均匀 分布:沉降与扩散是两个互相对抗的作用。
离子。对于金属氧化物和氢氧化物的溶胶,决定胶粒电
性的主要离子是H+和OH-的浓度。
4)晶格取代
主要是黏土矿物,在成矿时有些Al3+的位置被Ca2+,
Mg2+所取代,从而使黏土晶格带负电。
为了维持电中性,黏土表面必然要吸附某些正离子,
这些正离子又因水化而离开表面,形成双电层。晶格取
代是造成黏土颗粒带电的主要原因。
(5)相的接触电位
在非极性介质中,颗粒也会带电。 Coehn规则:两相接触时,具有较大介电常数D的 一相带正电,另一相带负电。 玻璃(D=5-6)与水(D=81)接触时,玻璃带负电,水 带正电;玻璃(D=5-6)与苯(D=2)接触时,玻璃带正电, 苯带负电。
第3章 胶体体系的基本性质
πV1 n2RT
下标2代表溶质,1代表溶剂
3.1.4 渗透压
将溶液和溶剂用只容许溶剂分子透过的半透膜分开,为 使膜两侧的化学势趋于相等(或使两侧不同浓溶液的浓度 趋于相等),溶剂将透过半透膜扩散。为组织这种溶剂扩 散的反向压力称为渗透压,常用π表示,单位为Pa。
3.1.1 扩散
当由于某种原因(人为原因)在已知浓度的溶液或分散 体系中,加入溶质或溶胶,或者添加介质,而使其浓度分 配不均。这样就会发生粒子从高浓度区域向低浓度区域自 发运动,并最终使浓度趋于均衡的过程称为扩散作用。扩 散作用的驱动力是分子热运动引起的体系熵增加,故而扩 散作用是热力学自发过程。
FV f v
V (ρ2
m(1
ρ1 )g = f • v
ρ1 )g = f • v ρ2
m =
f (1
密度的粒子在密度的液体中受 力情况示意图
v ρ1 ) g ρ2
假定:粒子为单分散的刚性小球在液体介质中沉降,粒 子运动速度慢,保持层流;且粒子间无相互作用;分散介 质连续。可等价于球粒静止而液体以相等速率逆向运动。
3、离心场中的沉降作用
当分散相粒子大小为纳米级时,在重力场中的沉降速度 极慢,粒子的扩散作用不可能忽视。在离心场中离心力比 重力大许多(可达上百万倍),可使纳米级小粒子的沉降 速度加快。
x为粒子与旋转轴的距离,在离心场中沉降,x则不断 改变,v=dx/dt,当离心力和阻力相等时,假设粒子为球
形,用离心加速度ω2x换重力加速度g,得离心沉降速度:
沉降过程中多分散的粗分散体系可以其粒子大小分成级 分,并度量出不同大小粒子所占总粒子中的分数,即沉降 分析,这是常用的粗分散体系粒度大小的简便分析方法。
化学中胶体知识点总结
化学中胶体知识点总结一、胶体的定义和性质1. 胶体的定义胶体是由两种或多种物质组成的混合物,其中至少有一种物质分散在另一种物质中形成胶体颗粒。
这些颗粒的直径范围在1~1000纳米之间,与溶液中的溶质颗粒直径相当。
2. 胶体的性质(1)悬浮性:胶体颗粒在溶剂中形成悬浮系统,不会很快沉淀下来。
(2)分散性:胶体颗粒的分散程度较高,不容易团聚。
(3)不可过滤性:胶体颗粒的大小与溶质颗粒相近,不容易通过过滤器。
(4)光学性质:胶体颗粒对光有一定的散射和吸收作用,显示出乳白或彩色。
(5)电性质:胶体颗粒可以带电,形成电性胶体。
(6)表面效应:胶体颗粒的表面活性较高,与外界有较强的相互作用。
二、胶体的形成和稳定1. 胶体的形成胶体的形成是由于两种或多种物质之间的相互作用所导致的。
常见的胶体形成方式包括:(1)机械法:通过机械方式混合两种或多种物质而形成的胶体。
(2)凝聚法:由于凝聚或凝聚抑制作用导致的胶体形成。
(3)化学法:由化学反应而形成的胶体,如溶胶凝胶法。
2. 胶体的稳定胶体颗粒在溶液中往往会因为分散力和聚合力的作用而发生团聚,影响胶体的稳定性。
为了稳定胶体颗粒,通常采用以下方法:(1)增加分散剂:通过增加分散剂的使用量来提高胶体颗粒的分散性。
(2)控制电荷:通过改变胶体颗粒的表面电荷来调控其相互作用,从而提高稳定性。
(3)控制溶液条件:通过调节溶液的pH值、温度等条件来影响胶体颗粒的稳定性。
三、胶体的分类1. 根据分散介质的性质,胶体可分为溶胶、凝胶和胶体溶液。
溶胶是指液体中形成的胶体,凝胶是指固体中形成的胶体,胶体溶液是指固体和液体相混合形成的胶体。
2. 根据胶体颗粒的大小,胶体可分为溶胶胶体(颗粒直径小于1纳米)、胶体(颗粒直径1~1000纳米)和胶束(颗粒直径大于1000纳米)。
3. 根据分散相和连续相之间的互作用,胶体可分为溶胶性胶体和胶凝性胶体。
溶胶性胶体是指分散相和连续相间的互作用力比较弱,易于分散;胶凝性胶体是指分散相和连续相间的互作用力比较强,不容易分散。
胶体知识点总结
胶体知识点总结一、胶体的定义胶体是一种由两种或两种以上物质组成的溶液态体系,其中一种物质分散在另一种物质中,形成稳定的悬浮体系。
在胶体中,分散相的粒子大小介于溶液和悬浮物之间,一般为1-1000纳米。
此外,胶体的分散相不会在溶剂中沉淀或沉降,而是形成了均匀的悬浮状态。
二、胶体的性质1. 蓬松性:胶体中的分散相颗粒之间存在着较大的间隙,因此具有较大的比表面积,具有较高的比表面积,这使得胶体具有良好的吸附性和保水性。
2. 不透明性:由于胶体中的分散相颗粒呈胶束状态或乳状分布,在光线照射时会散射光线,导致胶体呈乳白色或浑浊状态,因此呈半透明或不透明状态。
3. 稳定性:胶体具有一定的稳定性,分散相颗粒之间存在着静电作用力、分子作用力或物理交联作用力等,这些力使分散相颗粒保持在溶剂中不沉淀、不融合,形成较长时间的稳定分散体系。
三、胶体的分类根据溶剂和分散相的性质,胶体可以分为溶胶、凝胶和气溶胶:1. 溶胶:指溶剂为液体,分散相为固体或液体的胶体。
例如:银胶体、铁胶体等。
2. 凝胶:指溶剂为液体,分散相为固体或液体的胶体。
例如:硅胶、胶凝体等。
3. 气溶胶:指溶剂为气体,分散相为固体或液体的胶体。
例如:烟雾、大气悬浮颗粒等。
根据分散相颗粒的大小,胶体可以分为溶胶、胶凝体和胶束:1. 溶胶:分散相颗粒的大小在1-1000纳米左右,分散相颗粒保持在溶剂中分散,并不沉淀。
2. 凝胶:分散相颗粒的大小在1000纳米以上,分散相颗粒呈现三维网状结构,具有一定的机械强度和弹性。
3. 胶束:分散相颗粒的大小在1-100纳米左右,分散相颗粒在溶剂中形成聚集体,被表面活性剂包裹,形成微小胶束结构。
四、胶体的制备方法1. 沉淀法:通过溶剂中的化学反应,产生较小的固体颗粒,形成溶胶胶体体系。
2. 微乳法:利用表面活性剂在水/油界面上形成胶束结构,形成微乳液,再通过调节条件使小的胶束结构聚集形成凝胶体系。
3. 破碎法:通过超声波、搅拌等方式对块大颗粒进行破碎,形成分散相颗粒较小的胶体体系。
胶体的性质及应用2
3.胶体粒子能作布朗运动的原因是: ①水分子对胶粒的撞击 ②胶体粒子有吸附能力 ③胶粒带电 ④胶体粒子质量较小,所受重力小 答案:①④
盛有红褐色Fe(OH)3胶体的U型管,两个管口各 插入一个电极,通直流电。
通电一段时间后
现象:阴极颜色逐渐变深,阳极附近的颜色 逐渐变浅。 结论:Fe(OH)3胶体粒子带正电荷。
练习: 氢氧化铁胶体粒子带有正电荷,这是因为: A.通电后胶粒向阴极移动 B.胶粒组成中有Fe3+,带正电荷 C.Fe(OH)3胶体颗粒吸附Fe3+从而带正电荷 D.OH-带负电荷,吸引Fe3+ 答案:C
胶体的聚沉 减少或消除胶体粒子所带电荷,使胶体粒子 聚集成较大的颗粒而沉淀出来的过程,叫做胶 体的聚沉。
制作人:张海风
学习目标:
了解胶体的重要性质和应用。 认识物质的性质与物质的聚集状态有关。
重点: 胶体的性质。
一、胶体的性质:
• • • • 丁达尔效应 布朗运动 电泳 聚沉
光束通过胶体,形成光亮的“通路”的现象 叫丁达尔效应。
形成原因:
溶液分散质粒子小 不易发生光散射 胶体分散质粒子大 浊液分散质粒子更大 发生光散射 反射光
无光亮通路 光亮通路 无光亮通路
应用:鉴别区分胶体和其它分散系
练习:
1.不能发生丁达尔效应的分散系是: A.碘酒 B.四氯化碳 C.蛋白质溶液 D. 钴玻璃 答案:A
1827年,英国植物学家布朗把花粉悬浮 在水里,用显微镜观察,发现花粉的小颗 粒在作不停的、无秩序的运动,这种现象 叫做布朗运动。
布朗运动:
胶体分散质粒子作不停的、无秩序的运动, 这种现象叫布朗运动。
形成原因: 胶体粒子受分散剂分子从各方面撞击、推动, 每一瞬间合力的方向、大小不同,所以每一瞬间 胶体粒子运动速度和方向都在改变,因而形成不 停的、无秩序的运动。
胶体的性质
胶体的性质知识点1:Fe(OH)3胶体的制备1、实验原理:FeCl3+3H2O≜ Fe(OH)3(胶体)+3HCl2、实验操作:取1个小烧杯,向烧杯中注入25 mL蒸馏水,将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液。
继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
3、注意事项:①向沸水中逐渐滴加FeCl3饱和溶液,而不是直接加热FeCl3饱和溶液,直接加热FeCl3饱和溶液会生成Fe(OH)3沉淀而无法得到Fe(OH)3胶体;②实验中必须使用饱和氯化铁溶液和沸水。
③当液体呈红褐色时应立即停止加热,因为过度加热会破坏胶体,生成Fe(OH)3沉淀④制备过程中不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶体粒子碰撞形成大颗粒,最后形成沉淀。
备注:(1)制备Fe(OH)3胶体时,采用的方法是向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,定不能用FeCl3与NaOH反应,因为该反应为FeCl3+3NaOH≜ Fe(OH)3↓+3NaCl,产生的是Fe(OH)3沉淀。
(2)书写制备胶体的化学方程式时,在胶体粒子后标注“胶体”,而不标注“↓”。
知识点2:胶体的性质(1)介稳性溶液是稳定体系,不论存放的时间有多长,在一般情况下溶质都不会自动与溶剂分离;浊液是不稳定体系,分散质在重力作用下沉降下来,与分散剂相互分离(形成沉淀或溶液分层);胶体属于介稳体系,在一定条件下能稳定存在。
胶体具有介稳性的原因:1、胶粒具有很大的比表面积,从而有很强的吸附能力,有些胶体粒子通过吸附溶液中的离子而带有电荷,由于同种胶粒带同种电荷,相互排斥,所以不易聚集成更大的颗粒,这是胶体具有介稳性的主要原因。
2、胶体粒子在不停地作布朗运动,使得它们不容易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来,这是胶体具有介稳性的次要原因。
(2)丁达尔效应概念:当一束可见光通过胶体时,从侧面可以看到一条光亮的“通路”。
这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线散射(光波偏离原来方向而分散传播)形成的,叫做丁达尔效应。
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双电层理论:胶核的静电作用把溶液中的反离子吸附到其周围。 受胶核电位离子的静电引力和反离子热运动的扩散作用、溶液对反 离子的水化作用,反离子的浓度随与固体表面距离增加浓度逐渐减 少,分布符合Boltzmann分布。
缩双电层), 随x的下降变快,即电势随距离下降得更快,如下图:
三、胶体的电学性质
按Gouy-Chapman的扩散双电层模型,电动现象 不难解释。
在外加电场作用下,带不同电荷的两相向相反方 向运动。由于相对运动的边界(滑动面)可能处于靠近
表面的液体内部某处,因此按计算出的 电势随电解
质的浓度与价数的升高而下降,这都与实验相符。
(2-34f)
三、胶体的电学性质
式中, K 2 e2
k T
i
n Z2 i0 i (2-34g)
(2-34f)式变形为
d 2 K 2 0
dx2
三、胶体的电学性质
其通解为 Aexp(Kx) A' exp Kx (2-34h)
欲求积分常数A和A’必须引入边界条件:
x , 0, 代入(2-34h)得: AeKx
式中ε为界电常数。
因为此处讨论的是平表面质 点, 只沿垂直于平表面的方向 变化(x坐标轴),在y和z方向 上不变,即
2 0, 2 0
y 2
z 2
三、胶体的电学性质
于是,
d 2 dx2
(2-34e)
将
e2
kT
i
ni0 Zi 2
代入上式,得
d 2 e2
dx2 kT
i
ni0 Zi2 K 2
i
Zieni0
i
ni0 Zi 2e2
kT
(2-34b)
因为体系是电中性的,正负离子的电荷数量相等,所以
Zieni0 0
(和)
三、胶体的电学性质
于是式(2-34b)变为
e2
kT
i
ni0 Zi 2
(2-34c)
由Possion方程:
2 2 2 x2 y 2 z 2
(2-34d)
三、胶体的电学性质
单位体积内的电荷密度为:
0 ini
ni ni0 exp( Zie / kT)
故: Zieni Zieni0 exp( Zie / kT) (2-34a)
i
i
e 按幂级数展开 (Zie / kT) 1 Zie (Zie / kT)2 ...
kT
2!
当溶液很稀时, 很小,取前两项,代入式(2-34a),可得
三、胶体的电学性质
假设溶液中只有一种对称型电解质,正负离子价数均为Zi,粒子的表面电位为 0 , 扩散层内某点处的电位为 ,根据Boltzmann分布定律,该处i离子的浓度为:
ni ni0 exp( Zie / kT) (2-34)
式中: ni——双电层内部单位体积溶液中i种离子的数目 (浓度); ni0——溶液内部(=0)单位体积溶液中i种离子的数目(浓度); Zi——离子价数; ——扩散层内某点处的电势; e——单位电荷; k——Boltzman常数 T——绝对温度
所以,正负离子的 分布曲线如右图:
正负离子在双电层区域内的分布
三、胶体的电学性质
在式(2-34g)中
K 2 e2
k T
i
ni0 Zi 2
于是
K
ni0 Zi2e2
1/ 2
kT
K 是一种重要的物理量,它的倒数具有长度单位,通常将K-1称 为双电层的厚度。相当于把双电层等效于平板电容器时的板距。
三、胶体的电学性质
Gouy-Chapman的扩散双电层模型在认识双电层 的结构与解释电动现象方面取得了相当的成功,但也 遇到了不少困难,尤其在高表面电势的情形。
如在0=300mv,溶液中1-1价电解质的浓度为 1×10-3mol/L时,按得出附近反离子的浓度高达 160mol/L!
三、胶体的电学性质
第三讲 胶体的性质
三、胶体的电学性质
3. 双电层理论
反离子?
胶粒表面带电时,因整个体系是电中性的,所以在液相中必有 与表面电荷数量相等而符号相反的离子存在,这些离子称为反离子。
一方面受静电引力作用反离子有向胶粒表面靠近的趋势; 另一方面受分子热运动及扩散作用有在整个液体中均匀分布 的趋势。
? 三、胶体的电学性质 表面电势
胶粒表面与液体内部的电势差称为胶粒的表面电势。
三、胶体的电学性质
关于双电层的内部结构,即电荷和电势分布,主要有两种模型。
➢(1)Gouy-Chapman 模型
扩散双电层模型及其电势分布
0——表面电势; ——电动电势,粒子与介质作反向运动时显示出来。
三、胶体的电学性质
Gouy与Chapman作了以下假设: (1)胶粒表面是无限大的平面,表面电荷均匀分布; (2)扩散层中的反离子为服从Boltzman分布的点电荷; (3)液相中的介电常数到处相同。
另外,根据 Gouy-Chapman理论,同价离子对双电层
的影响应该相同,电势的绝对值随离子浓度的增加而下
降,但永远与表面电势同号,其极限值为0。但实验结果
表明,同价离子对电势的影响也会有明显差别。电势还
可能随离子浓度的增加而改变符号,甚至电势还可高于 表面电势。这些都是Gouy-Chapman理论无法解释的。
三、胶体的电学性质
➢(2)Stern模型
Stern指出,Gouy-Chapman模型的问题在于点电荷的假 设。实际上,在溶液里,电荷都是以离子的形式存在的。 对于真实离子, Stern认为:
若只含有1∶1型电解质,则转化为:
K
2n0Z 2e2
kT
1/ 2
由
0e Kx 知电势下降的大小由K的大小决定。
三、胶体的电学性质
若用摩尔浓度c代替n0,则
K 1
k T
2n0Z 2e2
1/ 2
k T
2NAcZ 2e2
1/ 2
可见,当电解质浓度c或离子价数Z增大时,K-1减少,双电层变薄(压
x 0, 0,所以: A 0
于是平面扩散双电层的电势分布为
e Kx 0
(2-34i)
表明:扩散层内的电势 随离表面的距离x而指数下降。
三、胶体的电学性质
若假设只有一对正负离子,价数均为2,代入
ni ni0 exp( Zie / kT)
n n0 exp( 2e / kT)
n n0 exp( 2e / kT)