胶体的性质及制备
胶体的制备和性质
AgCl (新鲜沉淀) 加AgNO3或KCl AgCl(溶胶)
二、溶胶的制备--凝聚法
1.化学凝聚法
通过各种化学反应使生成物呈过饱和状态,使初 生成的难溶物微粒结合成胶粒,在少量稳定剂存在下 形成溶胶,这种稳定剂一般是某一过量的反应物。例 如:
A.复分解法 2H3AsO3(稀)+ 3H2S →As2S3(溶胶)+6H2O
蒸气骤冷法
3、凝聚法原理
凝聚法的核心问题:粒子大小即分散度
晶核与结晶生长动力学研究认为,溶液中 析出胶粒的过程与结晶过程相似,分为形成 晶核和晶体生长两个阶段
1)形成晶核阶段
晶核形成速度 : v1=dn/dt=k1(C-S)/S
n:产生晶核的数目;C:析出物质的浓度;S:溶解 度;(C-S):过饱和度
(1)渗析法
A、简单渗析 将需要净 化的溶胶放在羊皮纸或动 物膀胱等半透膜制成的容 器内,膜外放纯溶剂。
利用浓差因素,多余 的电解质离子不断向膜外 渗透,经常更换溶剂,就 可以净化半透膜容器内的 溶胶。
如将装有胶的半透膜容器不断旋转,可 以加快渗析速度。
B、电渗析 为了加快渗析速度,
在装有溶胶的半透膜 两侧外加一个电场, 使多余的电解质离子 向相应的电极作定向 移动。溶剂水不断自 动更换,这样可以提 高净化速度。这种方 法称为电渗析法。
4、溶液浓度对晶核生长过程的影响
Weimarn实验:在乙醇-水介质中, B与a反(C应NS物)2浓+M度g的SO关4 →系B,a结SO论4,:研究颗粒大小
①浓度对r的影响: A、浓度很小(10-5~10-4 mol/L),因晶体生长
速度受到限制,形成溶胶。
B、浓度较大(10-2~10-1 mol/L),有利于晶体 生长,生成结晶状沉淀
胶体的制备及性质实验报告设计
胶体的制备及性质实验报告设计实验目的:1.学习了解胶体的定义、性质和制备方法;2.掌握胶体的制备方法,并观察和分析其性质。
实验器材和药品:1.实验器材:玻璃容器、搅拌棒、试管架、温度计、电子天平等;2.实验药品:明胶、食盐、去离子水等。
实验步骤:1.制备明胶溶液a.取一定量明胶片,切成小块,加入适量去离子水中,进行搅拌,使明胶充分溶解;b.倒入适量的试管或玻璃容器中,待用。
2.制备胶体溶液a.取一定量明胶溶液,逐渐加入食盐溶液中;b.同时进行搅拌,直到明胶完全凝固,形成胶体溶液;c.反复稀释,直至胶体溶液的浓度适宜。
3.观察胶体性质a.观察胶体溶液的外观,记录其颜色、透明度等特征;b.测量胶体溶液的pH值,采用酸碱指示剂染纸进行测试;c.用光学显微镜观察胶体溶液的微观结构;d.用曲线扫描仪测量胶体溶液的吸光度,分析其在可见光区域内的光谱特征。
4.胶体的移动性a.取一定量胶体溶液,放入玻璃容器中;b.玻璃容器底部加热,观察胶体颗粒的运动情况,记录移动速度;c.慢慢降低温度,观察胶体颗粒的运动情况的变化。
实验结果和讨论:1.制备明胶溶液时,要充分搅拌使其溶解均匀,避免出现明胶团块。
2.制备胶体溶液时,明胶在食盐溶液中凝固形成胶体,胶体的浓度可以通过逐步稀释明胶溶液获得。
3.胶体溶液的外观会呈现乳白色、半透明等特征,pH值一般偏酸性。
4.在光学显微镜下观察胶体溶液,可以看到明胶颗粒的微观结构,颗粒大小和分布均匀性可以通过显微镜观察得到。
5.胶体溶液的吸光度在可见光区域内会出现吸收峰,其位置和强度与明胶颗粒的大小和分布等因素有关。
6.加热胶体溶液会使胶体颗粒运动加快,冷却会使运动减慢或停止,说明胶体颗粒的移动性与温度相关。
实验结论:通过本实验,我们成功制备了明胶为基础的胶体溶液,并观察和分析了其性质。
我们了解到胶体溶液的外观和pH值等特征,通过显微镜观察了其微观结构,通过吸光度测量分析了其光谱特征,同时还观察到了胶体颗粒的移动性与温度的关系。
胶体的性质及制备课件
环境治理
利用胶体稳定性进行水处 理,去除水中的有害物质 。
食品工业
利用胶体稳定性改善食品 口感和质地,提高食品品 质。
04
胶体的表征技术
光学表征技术
1 2
透射电子显微镜 (TEM)
通过电子显微镜观察胶体颗粒的形貌和大小。
扫描电子显微镜 (SEM)
用于观察胶体颗粒在固体表面上的分布和排列 。
3
光散射技术
可以长期稳定存在。
胶体的应用领域
化学工业
胶体在化学工业中广泛应用于颜 料、涂料、墨水、黏合剂等领域
。
环境科学
胶体在环境科学中可用于土壤改良 、水处理和大气污染控制等领域。
生物医学
胶体在生物医学中可用于药物传递 、基因治疗和组织工程等领域。
02
胶体的制备方法
物理制备方法
研磨法
将固体物质研磨成细粉,再通过分散 剂分散成胶体。
植物提取法
利用植物提取物制备胶体,如从植物 中提取出的果胶、树胶等物质可形成 胶体。
03
胶体的稳定性与破坏
胶体的稳定性
胶体的稳定性取决于其颗粒大小和电荷分布
胶体颗粒较小且带有相同电荷,使其相互排斥,不易聚集。
胶体稳定性的影响因素
温度、压力、电解质浓度等。
胶体稳定性与溶液稳定性比较
胶体稳定性相对较弱,容易受到外界因素影响而破坏。
胶体可以作为食品添加剂,如明胶、果胶等,用于改善食品的口感 、质地和稳定性。
食品包装
胶体可以用于食品包装材料的制备,提高包装材料的阻隔性能和机 械强度。
食品加工
胶体在食品加工过程中也具有广泛的应用,如增稠、乳化和稳定等作 用。
其他领域的应用
石油工业
如何学好胶体的性质及应用
如何学好胶体的性质及应用胶体知识与我们身边的生活、生产、自然和科学技术密切联系,如由豆浆制豆腐、江河入海口形成三角洲等就与胶体的聚沉有关,还如新技术纳米材料(几nm至几十nm)与胶粒的大小相近,可应用胶体的制备方法来制备纳米材料。
一、用理论联系实际的方法学习胶体的制备、性质及应用1、胶体的制备(1)物理分散法:使难溶于水的物质颗粒分散成1nm~100nm之间的胶粒溶于水,如研磨。
(2)化学凝聚法:如制备Fe(OH3)胶体:将1~2mL FeCl3饱和溶液滴入20mL沸水中至溶液显红褐色。
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体) +3HCl易错点提示:①所用FeCl3溶液要饱和且没有浑浊;②烧杯里蒸馏水煮沸后,滴加FeCl3溶液时要不断振荡;③溶液呈红褐色后,停止加热,以免生成沉淀,④化学方程式不用“”和“↓”等符号。
2、胶体的重要性质光束通过胶体时,形成一条光亮的通路(垂直于光的方向观察),这是由于胶体粒子对光线的散射而形成的现象。
应用此性质可以区分胶体和溶液。
易错点提示:浊液和胶体都有丁达尔现象,且浊液的丁达尔现象还更明显。
二、用比较的方法加深对分散系、胶体等概念的理解1、分散系、分散质、分散剂有关概念分散系:一种物质(或几种物质)分散到另一种物质里形成的混合物。
分散质:分散成微粒的物质叫分散质。
分散剂:微粒分布在其中的物质叫分散剂。
2、列表比较区别溶液、胶体和浊液。
提醒:①胶体与其他分散系的本质区别:胶体粒子的直径在 1 nm~100nm 之间是胶体的本质特征,也是胶体区别于其他分散系的依据,同时也决定了胶体的性质。
②分离方法:渗析法(将胶体与溶液的混合液装入半透膜袋,浸入流动的蒸馏水中,逐渐可分离去混在胶体里的溶质)。
③鉴别方法:根据丁达尔现象。
三、适当进行知识拓展,加深对知识的全面理解1、胶体的丁达尔现象是由于胶体微粒使光线散射而产生的,溶液中的溶质微粒太小,没有这种现象。
散射是怎么一回事?当光通过不均匀媒质悬浮的颗粒或分子时,部分光束将偏离原来方向而分散到各个不同方向去,称之为光的散射。
胶体的制取和性质_张灵姣
胶体的制取和性质张灵姣嵩县实验中学实验目的:设计实验并且制取胶体,用丁达尔效应实验验证胶体制取是否成功,实验胶体的性质。
实验原理:胶体是一种分散系,这种混合物里的微粒在1-100纳米之间,比溶液中的溶质粒子大,比浊液中的粒子小,用激光灯照射这些分散系的时候,只有胶体中会产生一条光亮的通路,而溶液、浊液中都没有,这就是丁达尔效应。
这个实验可以验证是否制取胶体成功,胶体在加入电解质,加热等条件下会发生聚沉。
实验药品、器材:透明的茶杯,激光灯,筷子,食盐,酒精,豆浆,淀粉,鸡蛋,食醋,泥土,热开水、纯净水或者白开水。
实验步骤:方案一:鸡蛋清胶体及胶体的性质。
1.取一个鸡蛋,打开,慢慢的把鸡蛋清和蛋黄分开,分别放入透明的杯子中,再取同样多的自来水放在另外的容器里做对比。
2.用激光灯照射三种物品,观察现象。
现象:鸡蛋清里有一条光亮的通路,蛋黄和水里看不到光亮的通路。
结论:鸡蛋清是胶体,水和蛋黄都不是胶体。
3.烧开少量的水,倒入部分鸡蛋清里或者把鸡蛋清倒入开水。
现象:当鸡蛋清加热时,有固体块状物生成。
结论:胶体在加热的条件下聚沉。
4.把另一部分鸡蛋清中加入少量食醋。
现象:有块状物质生成。
结论:胶体中加入电解质等物质的时候会聚沉。
5.再取加热后的鸡蛋清和加入食醋后的混合物,用激光灯照射,观察现象,和加热前比较。
现象:这时候看不到光亮的通路。
结论:胶体聚沉后发生化学反应,生成了其他物质,粒子不在1-100纳米之间,不属于胶体了。
方案二:土壤胶体、淀粉胶体。
1.取少量的土壤、淀粉分别放到两个透明的杯子里,加入水,搅拌,静置。
2.用激光灯照射静置后的土壤、淀粉和水的混合液。
现象:两个杯子里都有一条光亮的通路。
结论:土壤和水的混合物、淀粉和水的混合物都是胶体。
方案三:食盐的酒精胶体,胶体和溶液的转变。
1.取同样多的的酒精和水分别放在两个透明的茶杯中,放入同样多的食盐,用筷子搅拌,使食盐尽量溶解的多些。
现象:食盐在酒精中溶解的比在水中少多了,再加些酒精,食盐溶解的还是很少。
胶体的制备及性质
胶体的性质及制备(实验者:许家豪、王欢、刘俊)1 前言胶体是一种重要的分散系,在我们高中的时候就学过关于他的一些性质,但是只是了解其中的一些较为简单的性质,并没有进行深入的研究及讨论,而当今的生产生活中胶体的应用越来越广,所以做好胶体的性质的探究是有实际意义的,也是很有必要的。
我们就从分散系的稳定性及粒子的大小,还有丁达尔性质,电泳性质,等多个角度进行的研究,从而达到我们对胶体的性质有个整体的了解。
2 实验部分2.1实验目的2.1.1 掌握实验室制备氢氧化铁胶体的实验操作技能和方法。
2.1.2实验探究胶体的重要性质——丁达尔效应,电泳效应,胶体的稳定性及学会用简单的方法鉴定胶体和溶液。
2.1.3培养从宏观现象推断微观粒子的能力2.2实验药品:蒸馏水、FeCl3饱和溶液、CuSO4溶液、泥水、NaCl溶液、淀粉胶体、Na2CO3 、KOH、NaCl、ZnSO4、NH4Cl、MgCl22.3实验仪器:小烧杯、量筒、酒精灯、铁架台(配铁圈)、石棉网、胶头滴管、激光笔(或手电筒)、玻璃棒、漏斗、火柴、滤纸、U型管、导线、电源、滤纸。
2.4实验原理2.4.1饱和FeCl3溶液滴加入煮沸的水中,会使氯离子与氢离子结合产生氯化氢从沸水中溢出,三价铁离子可与水电里出的氢氧根离子聚合产生氢氧化铁,接着煮沸会产生更多的氢氧化铁聚合在一起,在液体呈红褐色是停止加热,此时溶液中氯化铁的直径在1-100纳米之间因为氯化铁胶体颗粒大小适中且吸附了大量的铁离子,由于分子间的热运动己分子间的作用力的作用,氯化铁胶体是均一稳定液体,与之相对的如果想破坏胶体的稳定性的话可以从①加入相反电荷的离子②加入带有相反电荷的胶体③加入煮沸等几个个方面入手。
3实验过程及结果3.1制备FeCl3胶体①制备饱和FeCl3溶液②在洁净的烧杯之中加入约35ml蒸馏水③加热至沸腾④然后向沸腾的水中加逐滴加入1~2毫升饱和FeCl3溶液⑤继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热即可。
[化学]2 胶体的制备和性质
2.1 胶体的制备和净化
1、渗析 渗析是利用羊皮纸或由火棉胶制成的半透膜,将 溶胶与纯分散介质隔开。 膜的孔隙很小,它仅能让小分子或离子通过,而 胶粒不能通过。
2.1 胶体的制备和净化
渗析
2.1 胶体的制备和净化
电渗析:为了加快渗析 速度,在装有溶胶的半
透膜两侧外加一个电场,使多余的电解质离子2.1 胶体的制备和净化
三、凝聚法原理 物质在凝聚过程中,溶胶制备的核心问题是:
决定粒子大小的因素是什么?
控制哪些因素可以获得一定分散度的溶胶?
研究认为,由溶液中析出胶粒的过程,与结晶过 程相似,可以分为两个阶段。第一个阶段是晶核 形成,第二个阶段是晶体的成长。
2.1 胶体的制备和净化
2.1 胶体的制备和净化
2、凝聚法 用物理或化学方法使分子或离子聚集成胶体粒子 的方法叫凝聚法。 凝聚法原则上形成分子分散的过饱和溶液,然后 从此溶液中沉淀出胶体分散度大小的物质。 按照过饱和溶液的形成过程,凝聚法又可分为化 学法和物理法两大类
2.1 胶体的制备和净化
物理凝聚法 更换溶剂法:利用物质在不同溶剂中溶解度的显 著差别来制备溶胶,且两种溶剂要能完全互溶。 例1.松香易溶于乙醇而难溶于水,将松香的乙醇 溶液滴入水中可制备松香的水溶胶 。 例2.将硫的丙酮溶液滴入90℃左右的热水中,丙 酮蒸发后,可得硫的水溶胶。
2.1 胶体的制备和净化
更换溶剂法
2.1 胶体的制备和净化
蒸气骤冷法
例如,将汞的蒸气通入冷水中就可以得到汞的水溶胶。
罗金斯基等人利用左边的装置, 制备碱金属的苯溶胶。
先将体系抽真空,然后适当加热 管2和管4,使钠和苯的蒸气同时 在管5 外壁凝聚。除去管5中的 液氮,凝聚在外壁的混合蒸气融 化,在管3中获得钠的苯溶胶。
胶体的制备与性质实验报告
胶体的制备与性质实验报告实验目的:1.了解胶体的定义和性质;2.掌握胶体的制备方法;3.研究不同胶体的性质差异。
实验器材和试剂:1.玻璃杯;2.高锰酸钾;3.苏打粉;4.蒸馏水;5.盐酸;6.红石晶;7.至少三种不同颜色的食盐;8.锌粉;9.红蓝墨水;10.黄色农药;11.过滤纸;12.透明胶体溶液。
实验步骤:1.制备高锰酸钾胶体溶液。
a.取一小团红石晶并粉碎。
b.将粉碎后的红石晶加入一杯蒸馏水中,搅拌直至溶解。
c.将适量的高锰酸钾溶液加入上一步骤中的溶液中,搅拌均匀。
d.观察溶液的状态并记录。
2.制备食盐胶体溶液。
a.分别取三杯蒸馏水,添加少量的红、蓝、黄色的食盐,分别搅拌均匀。
b.观察溶液的状态并记录。
3.制备金属胶体溶液。
a.取一小团锌粉。
b.将锌粉添加到一杯盐酸中,搅拌均匀。
c.观察溶液的状态并记录。
4.制备墨水胶体溶液。
a.取一小团红蓝墨水。
b.将红蓝墨水加入一杯蒸馏水中,搅拌均匀,直至溶解。
c.观察溶液的状态并记录。
5.制备农药胶体溶液。
a.取一小团黄色农药,加入一杯蒸馏水中,搅拌均匀,直至溶解。
b.观察溶液的状态并记录。
实验结果与讨论:1.高锰酸钾溶液在搅拌过程中由混浊慢慢变得透明,形成了高锰酸钾胶体溶液。
胶体的形成是由于胶体颗粒的分散相与连续相(溶液)之间的相互作用所引起的。
在该实验中,高锰酸钾胶体溶液的分散相是颗粒形式的高锰酸钾,而连续相为水。
2.食盐胶体溶液由于其颗粒较小,无法通过肉眼观察到。
通过搅拌后,颜色均匀的溶液形成了胶体。
实验证明,在适当的条件下,晶体溶解过程中会形成胶体溶液,其中晶体颗粒成为胶体溶液的分散相。
3.金属胶体溶液形成了由细小金属颗粒分散在溶液中的胶体。
金属颗粒的形成是由于加入盐酸后,锌粉与酸发生了反应,产生了氢气和溶解了的锌离子。
锌离子在溶液中形成了胶体溶液的分散相。
4.墨水胶体溶液在搅拌后形成了胶体。
墨水中的色素颗粒通过分散在溶剂中的胶体性质形成了胶体溶液。
高中化学丨胶体的制备和性质
高中化学丨胶体的制备和性质!胶体的制备和性质知识点1、定义:分散质粒子大小在1nm~100nm之间的分散系称为胶体。
我们把这些分散质粒子称为胶体粒子。
胶体具有一些不同于溶液和浊液的特性。
2、胶体的分类:3、Fe(OH)3胶体的制备和精制:(1)Fe(OH)3胶体的制备:向烧杯中煮沸的蒸馏水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续加热煮沸至溶液呈红褐色,就得到Fe(OH)3胶体。
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl使一束光线通过所得液体混合物,有丁达尔效应,证明形成了胶体。
(2)胶体的提纯与精制——渗析:利用半透膜将溶液和胶体分离的操作。
渗析是利用溶质粒子能通过半透膜而胶体粒子不能通过半透膜进行溶液和胶体的分离。
但渗析过程是可逆的,要达到分离目的应反复进行渗析或在流水中进行渗析。
4、胶体的性质:(1)丁达尔效应:一束光通过胶体时会产生一条光亮的通路,这种现象叫丁达尔效应。
实验:把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处,分别用激光笔照射杯中的液体,在光束垂直的方向观察。
不产生光亮的通路产生光亮的通路丁达尔现象的原因:胶体中分散质微粒对可见光(波长为400~700nm)散射而形成的。
丁达尔现象的应用:丁达尔效应是区分溶液和胶体的物理方法。
生活中的丁达尔效应:夜晚用手电筒照射夜空、放电影时,放映室射到银幕上的光柱、光线透过树叶间的缝隙射入密林中(2)布朗运动:是指悬浮在液体或气体中的微粒做不停的、无秩序的运动。
胶体的粒子在胶体中不停地做无规则运动,这使胶体不容易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来,这是布朗运动是胶体具有介稳性的次要原因。
(3)电泳现象:胶粒在外加电场作用下定向移动。
电泳现象证明了胶体粒子带有电荷。
胶体粒子带有电荷是因为胶体粒子可以通过吸附离子而带有电荷。
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,使它们不易聚集。
这是胶体具有介稳性的主要原因。
胶体的制备和性质课件
胶体的分类
硬胶体
硬胶体是指分散质粒子直径大于100nm的胶体,其分散质粒子较大,容易沉淀,常见的 硬胶体有豆腐、果冻等。
软胶体
软胶体是指分散质粒子直径在1nm~100nm之间的胶体,其分散质粒子较小,不易沉淀 ,常见的软胶体有牛奶、豆浆等。
集、沉降的现象。
胶体聚沉的原因有多种,如加 入电解质、加热、搅拌等。
加入电解质是引起胶体聚沉最 常见的原因,因为电解质中的 离子可以中和胶体颗粒表面的 电荷,降低排斥力,使颗粒间 发生碰撞、聚集。
加热和搅拌也可以引起胶体聚 沉,因为加热和搅拌可以增加 胶体颗粒的动能,使其更容易 发生碰撞、聚集。
影响胶体稳定性的因素
将一种物质溶解在溶剂中形成饱和溶 液,然后将该溶液与另一种不溶物质 接触,通过扩散作用形成胶体。
蒸气凝结法
利用物质蒸气在冷凝时形成过饱和溶 液,再经过长时间静置或离心分离得 到胶体。
化学法制备胶体
01
02
03
还原法
将高价金属盐或氧化物通 过还原剂还原成低价化合 物,再分散在液体介质中 形成胶体。
水解法
免疫胶体金标记技术是一种利用胶体 金标记抗体或抗原的免疫学检测方法 ,具有灵敏度高、特异性强等优点, 广泛应用于医学诊断领域。
血液透析是一种利用胶体渗透压原理 清除血液中的毒素和多余水分的方法 ,是治疗肾功能衰竭的重要手段。
在环境保护中的应用
胶体在环境保护中也有着重要的作用,如土壤修复、水处理等。
将含多羟基的化合物水解 生成胶体,如硅酸盐、磷 酸盐等。
聚合反应法
利用单体在特定条件下发 生聚合反应,生成高分子 聚合物形成胶体。
胶体的制备与性质 (全,可做教案)
胶体的制备与性质第一节 胶体的制备和净化胶粒:1—100 nm ,原则上可由原子、分子凝聚成胶体(凝聚法),也可由大块物质分散成胶体(分散法)。
一、胶体制备的一般条件1. 分散相在介质中的溶解度必须极小,浓度低OH H C S 52+——真溶液)溶胶(溶解度极小,滴入水中O H S 2/−−−→−低溶解度是形成溶胶的必要条件之一,同时还需要反应物的浓度很稀,生成的难溶物晶粒很小而又无长大条件时才能得到胶体。
若反应物浓度很大,细小的难溶物颗粒突然生成很多,易形成半固体状的凝胶。
2. 必须有稳定剂存在分散胶体体系中存在巨大的界面积,属热力学不稳定体系,胶体需要稳定剂作用才能稳定存在。
二、胶体的制备方法1. 分散法:机械分散、电分散、超声分散和胶溶法通过不同的能量或作用方式分散大块物体→胶粒胶溶法是某些新生成的沉淀中加入适量的电解质或置于某一温度下使胶体重新分散成溶胶。
如正电胶MMH (moled metal hydroxide )或MMLHC :mixed metal layered hydroxide compound在一定比例的AlCl 3·MgCl 2 混合溶液中,加入稀氨水,形成混合金属氢氧化物沉淀(半透明凝胶状),经多次洗涤后(目的在于控制其中的氯离子浓度),置该沉淀于80℃下恒温,凝胶逐渐形成带正电的溶胶。
MMH 用途很广——钻井液添加剂、聚沉剂、防沉剂等。
胶溶法:新形成的洗涤过的溶液沉淀加入少量33)(FeCl OH Fe →搅拌→沉淀转化为红棕色的3)(OH Fe 溶胶→机械粉碎——球磨机、振动磨、冲击式粉碎机、胶体磨、离心磨。
研磨过程中,增大增大,S A G S ,颗粒有聚集倾向(颗粒间有吸引力;颗粒增大,S G 减小)。
分散⇔聚集平衡,颗粒不再磨细。
要提高研磨效率,防聚可采取溶剂冲稀或加入稳定剂吸附表面——工业SAA ,油漆工业,研磨色料(SAA 保护)电分散:电弧使金属气化,分散于溶剂中,得到溶胶。
胶体的制备与性质实验报告
制备氢氧化铁胶体【实验目的】:制备氢氧化铁胶体,比较其与氯化铁的区别。
【实验要求】:保证安全,尽量不损坏仪器。
成功制备氢氧化铁。
【实验原理】:FeCl3+6H2O=加热=Fe(OH)3(胶体)+3HCl【实验设备及环境要求】:铁架台、石棉网、酒精灯、小烧杯、量筒。
要求环境干净整洁,没有极易燃物。
【实验步骤】:准备实验(护目镜等)→组装仪器(由下至上,由左至右)→量取25mL蒸馏水,倒入小烧杯中→点燃酒精灯→将蒸馏水加热至沸腾,滴入饱和氯化铁溶液5-6滴,继续煮沸至溶液呈红褐色→熄灭酒精灯,停止加热→取下小烧杯,观察其与氯化铁外观差异→试验其丁达尔效应→在两只烧杯中分别加入相同量的含有悬浮颗粒物的浑浊污水→向其中的一只烧杯中加入10mL氢氧化铁胶体→静置,比较两只烧杯中液体的澄清程度→拆除清洗所有仪器,结束实验。
【实验结果】:(1)氯化铁溶液呈棕色,氢氧化铁胶体呈红褐色。
(2)制备得到的氢氧化铁胶体具有丁达尔效应。
(3)加入了氢氧化铁的颜色深于另一烧杯中液体,但更澄清。
【讨论和分析】:成功制备出氢氧化铁胶体。
(1)氯化铁的水解反应FeCl3+6H2O=加热=Fe(OH)3+3HCl。
为什么产生的盐酸与氢氧化铁不反应呢?原因大致有二。
一、是因为高温反应时,盐酸挥发成气体,不接触无法反应。
二、是因为氢氧化铁和盐酸反应主要是因为氢氧根负离子和氢正离子结合,但制备的氢氧化铁胶体为带正电的粒子,氢离子也带正电,不反应。
(2)氢氧化铁胶体会出现聚沉现象。
因为煮沸时间过长温度高,加剧了胶体粒子的热运动,碰撞几率增大,更容易结合成大粒子聚沉。
(3)做净水剂。
胶体粒子表面积大,能够吸附更多的悬浮颗粒物,沉降。
高铁酸钾是含有FeO42-的一种化合物,其中心原子Fe以六价存在,因此,高铁酸钾具有极强的氧化性,可以对水进行氧化、消毒、杀菌处理。
因此,高铁酸钾在饮用水的处理过程中,集氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭等八大特点为一体的综合性能,被称为多功能水处理剂。
胶体制备原理
胶体制备原理胶体是一种特殊的物质状态,它由两种或两种以上的物质组成,其中至少有一种是固体。
在胶体中,固体微粒的直径一般在1nm-1000nm之间。
胶体的制备是一个重要的过程,通过合适的方法可以得到具有特定性质的胶体,为我们的生产和生活带来了很多便利。
1. 胶体的定义和特点。
胶体是一种由两种或两种以上的物质组成的混合物,其中至少有一种是固体。
胶体的特点是具有较大的比表面积,具有较强的吸附作用和较大的表面能。
由于这些特点,胶体在生产和生活中有着广泛的应用。
2. 胶体制备的原理。
胶体制备的原理主要包括物理方法和化学方法两种。
2.1 物理方法。
物理方法是通过物理手段将固体微粒分散到液体中,形成胶体溶液。
常见的物理方法包括搅拌法、超声波法和磨碎法等。
搅拌法是将固体微粒加入溶剂中,通过搅拌使其分散均匀;超声波法是利用超声波的作用将固体微粒分散到液体中;磨碎法是通过机械磨碎将固体微粒分散到液体中。
这些物理方法可以有效地制备胶体,但是需要注意控制分散条件,以获得所需的胶体性质。
2.2 化学方法。
化学方法是通过化学反应将溶质转化为胶体微粒,形成胶体溶液。
常见的化学方法包括凝胶法、共沉淀法和还原法等。
凝胶法是将溶质溶解在溶剂中,然后通过加热或加入沉淀剂使其凝胶成固体微粒;共沉淀法是将两种或两种以上的溶质混合后,通过化学反应使其共沉淀成固体微粒;还原法是将金属离子还原成金属微粒。
这些化学方法可以制备出具有特定性质的胶体,但是需要控制反应条件,以获得所需的胶体性质。
3. 胶体制备的影响因素。
胶体制备的影响因素包括固体微粒的性质、溶剂的性质、分散条件和反应条件等。
固体微粒的性质包括粒径、形状和表面性质;溶剂的性质包括极性、表面张力和粘度;分散条件包括搅拌速度、超声功率和磨碎时间;反应条件包括温度、压力和pH值等。
这些因素对胶体的制备过程和性质有着重要的影响,需要进行合理的选择和控制。
4. 胶体制备的应用。
胶体制备的应用包括医药、化工、食品、材料和环境等领域。
胶体的制备与性质
胶体的制备与性质一.实验目的1.了解胶体制备,渗析,电泳和凝聚等性质2.学习胶体的制备,性质实验的演示技能3.学会使用直流稳压电源。
二.实验原理将三氯化铁滴入沸水中,三价铁立即发生水解,得到氢氧化铁胶体。
FeCl3 +H2O ===Fe(OH)3 +HCl由于胶体微粒的直径较大,能够对光发生散射,使每一个胶粒成为一个发光体,当强光照射时,会形成一条光路。
其次,胶粒一般带有电荷,在外电场的作用下,会向电极,电极附近溶液颜色加深。
若与相反的电荷作用时,电荷被中和,胶体微粒会凝聚成较大的颗粒而发生聚沉现象。
三.实验仪器与药品烧杯、蒸发皿、U形管、玻棒,酒精灯、量筒、滴管、直流电源、钢笔式电筒、石棉网、玻璃纸、导线、细线,火柴饱和氯化铁,2mol/l氯化钠溶液、0.001mol/l亚铁氰化钾、0.001mol/l铁氰化钾、0.01mol/l 硫酸铝、0.01mool/l硝酸钾、5%硝酸银、1%明胶溶液、甲基橙、蒸馏水、尿素五.注意事项:【板书设计】一.实验目的1.了解胶体制备,渗析,电泳和凝聚等性质2.学习胶体的制备,性质实验的演示技能3.学会使用直流稳压电源。
二.实验原理将三氯化铁滴入沸水中,三价铁立即发生水解,得到氢氧化铁胶体。
FeCl3 +H2O ===Fe(OH)3 +HCl由于胶体微粒的直径较大,能够对光发生散射,使每一个胶粒成为一个发光体,当强光照射时,会形成一条光路。
其次,胶粒一般带有电荷,在外电场的作用下,会向电极,电极附近溶液颜色加深。
若与相反的电荷作用时,电荷被中和,胶体微粒会凝聚成较大的颗粒而发生聚沉现象。
三.实验仪器与药品烧杯、蒸发皿、U形管、玻棒,酒精灯、量筒、滴管、直流电源、钢笔式电筒、石棉网、玻璃纸、导线、细线,火柴饱和氯化铁,2mol/l氯化钠溶液、0.001mol/l亚铁氰化钾、0.001mol/l铁氰化钾、0.01mol/l 硫酸铝、0.01mool/l硝酸钾、5%硝酸银、1%明胶溶液、甲基橙、蒸馏水、尿素1.制备氢氧化铁胶体烧杯+75ml蒸馏水(加热煮沸)----1ml饱和氯化铁(逐滴)------溶液为深红褐色(煮沸)2.胶体性质(1)丁达尔现象盛有胶体的烧杯置于黑暗处----电筒照射-----观察胶体溶液---记录现象(3)电泳U形管+胶体+2g尿素---轮流加入0.01mol/l硝酸钾----插入电极---通直流电---观察现象(4)凝聚1号试管+ 胶体3ml+1ml2mol/l氯化钠---观察现象2号试管+ 胶体3ml+1ml 0.01mol/l硫酸铝---观察现象3号试管+ 胶体3ml+1ml 0.001mol/l铁氰化钾---观察现象(5)胶体的保护如实验4,先分别加入1ml 1%明胶---振荡—分别加入1ml同浓度氯化钠、硫酸铝、铁氰化钾—观察现象五.注意事项。
胶体的制备和性质
2、向Fe(OH)3胶体中逐渐加入一种液体,先使 、 胶体中逐渐加入一种液体, 胶体发生聚沉而沉淀, 胶体发生聚沉而沉淀,继续加入该液体又使沉淀 溶解,这种液体是( 溶解,这种液体是( C ) A.KOH溶液 B.氨水 C.稀盐酸 D.NaCl溶液 溶液 氨水 稀盐酸 溶液 3、用饱和FeCl3溶液制 、用饱和 溶液制Fe(OH)3胶体,正确的操作 胶体, 是( C ) A.将FeCl3溶液滴入 将 溶液滴入NaOH溶液中即可 溶液中即可 B.将FeCl3溶液滴入热水中,得到黄色液体即可 溶液滴入热水中, 将 C.将FeCl3溶液滴入沸水中,得到红褐色溶液即可 溶液滴入沸水中, 将 D.将FeCl3溶液滴入沸水中,并继续加热煮沸至生 溶液滴入沸水中, 将 成红褐色沉淀即可
思考.丁达尔效应是溶液和胶体的最本质区别吗? 思考.丁达尔效应是溶液和胶体的最本质区别吗? 不是。 答案 不是。胶体和溶液的本质区别是分散
质粒子的大小, 而丁达尔效应是其外在表现。 质粒子的大小, 而丁达尔效应是其外在表现。 外在表现
(3)电泳现象 p28 ) 胶体粒子带电荷, 胶体粒子带电荷,胶体粒子在电场的作用下发 生定向移动。 生定向移动。 (4)聚沉:胶体形成沉淀析出的现象。 )聚沉:胶体形成沉淀析出的现象。 其方法主要有: 其方法主要有:① 加热 ,② 加入电解质溶液 , ③ 加入带相反电荷的胶体 。
思考:胶体为什么具有介稳性? 思考:胶体为什么具有介稳性?p28
①胶粒带同种电荷,互相排斥; 胶粒带同种电荷,互相排斥; 胶粒的布朗运动。 ②胶粒的布朗运动。
( (2)丁达尔效应 物理现象) 丁达尔效应 物理现象) 当光束通过胶体 可以看到 一条光亮的通路 , 胶体时 当光束通过胶体时, 形成的。 这是由于胶体粒子对光线 散射 形成的。 丁达尔效应可用来区分 丁达尔效应可用来区分 溶液和胶体。
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举例 饱和NaCl 溶液
豆浆 泥浆水
4.胶体的制备和性质
(1)Fe(OH)3胶体的制备 p26页【科学探究1】
将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中 加入1~2mLFeCl3饱和溶液。继续煮沸至 溶液呈红褐色,停止加热。 FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl
4.胶体的聚沉
定义:使胶体粒子聚集成为较大的颗粒,从而形成沉 淀从分散剂里析出的过程叫做聚沉。
1. 加入少量电解质 ——思路:中和胶体微粒表面吸附的电荷,减弱 胶粒间的电性排斥,从而使之聚集成大颗粒沉淀 下来。 应用实例: 豆浆里加盐卤(MgCl2· 6H2O)或石膏(CaSO4· 2H2O)溶液使 之凝聚成豆腐;
那么为什么胶体微粒会带电呢?
胶核
吸附层 胶粒 胶团
扩散层
因为胶粒具有较大的表面积,能吸附离子而带电. 在进行电泳实验时,由于电场的作用,胶团在吸附层 和扩散层的界面之间发生分离,带正电的胶粒向阴极 移动,带负电的离子向阳极移动。因此,胶粒带电, 但整个胶体分散系是呈电中性的。
3.胶体的制备
物理方法:
练一练:
1.用特殊方法把固体物质加工到纳米级(1nm—100nm) 的超细粉末粒子,然后制得纳米材料。下列分散质粒子 直径具有与此相同数量级的是 (C ) A.溶液 B.悬浊液 C.胶体 D.乳浊液
2.下列有关分散系属于胶体的是
A.淀粉溶液 B.食盐水
(A C )
D. 碘酒
C.牛奶
3.根据中央电视台报道,近年来我国一些沿海或沿江城市 多次出现大雾天气致使高速公路关闭、航班停飞,雾属 于下列分散系中的 ( B ) A.溶液 B.胶体 C.悬浊液 D.乳浊液
】
现象:
结论:
可见到Fe(OH)3胶体有一条光亮的 “通路”,而CuSO4溶液看不到此现 象 胶体能发生丁达尔效应,而溶液不
丁达尔现象产生的原因:P27
胶体中分散质微粒对可见光(波长为 400~700nm)散射而形成的。
利用丁达尔现象可以区分溶液和胶体 ——物理方法
【科学探究3】
过滤Fe(OH)3胶体和泥水
其原理为胶体微粒不能透过半透膜,而溶 液中的分子和离子能透过半透膜。
由于胶体微粒直径在1nm~100nm之间,所以 可以通过滤纸,不能通过半透膜。
1.渗析
盛有淀粉胶体和食盐溶液的半透 膜浸在蒸馏水中
一定时间之后,烧杯中能够检测出的是:
检测不出的是:
利用半透膜分离胶体中的杂质分子或离子, 提纯,精制胶体的操作称为渗析。
小液滴或固体 小颗粒 不均一、不稳定 、不透明 不能
透光性差 石灰乳、 油水混合物
能
无光路
蔗糖水、 食盐水
能
形成光的通路 蛋白溶液、 淀粉溶液
电场作用下胶体有什么表现?
阴极
-
阳极
+
阴极附近的颜色逐渐变深,阳极附近的颜色逐渐变浅
2.电泳:
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。 原因:粒子胶体微粒带同种电荷,当胶粒带正电 荷时向阴极运动,当胶粒带负电荷时向阳极运动。
溶解法如肥皂、淀粉、蛋白质溶解于水可直 接得到胶体 机械法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小,溶 于溶剂得到胶体,如将碳粉制成碳素墨水 化学方法:水解法 如氢氧化铁胶体的制备: FeCl3+3H2O = Fe(OH)3(胶体)+3HCl
复分解反应法
如碘化银胶体的制备: AgNO3 +KI =AgI(胶体) +KNO3
△
(2)性质
介稳性:三种分散系对比,溶液是最稳 定的,而浊液很不稳定,胶体则介于两 者中间,在一定条件下能稳定存在,属 于介稳体系。
溶液>影放映时的丁达尔效应
当可见光束通过胶体时,在入射光 侧面可观察到光亮的“通路”,这种现 象叫做丁达尔效应。
验证Fe(OH)3胶体和CuSO4溶液是 【科学探究2 否能发生丁达尔效应
现象:
Fe(OH)3胶体全透过滤纸,没得到滤 渣,过滤后的液体还是红褐色;泥水 过滤后在滤纸上得到泥沙,而过滤后 的液体是澄清、透明的。 胶体粒子可以通过滤纸空隙,浊液分散 质粒子则不行
结论:
补充:
思考:如何分离胶体和溶液?
(半透膜:只能容许某些分子或离子通过的薄膜)
利用半透膜把胶体中混有的离子或分 子从胶体溶液里分离的操作,叫做渗析。
---分离提纯的一种方法
盛有淀 粉胶体 和食盐 溶液的 半透膜 浸在蒸 馏水中
一定时间之后, 烧杯中能够检测出的是: 氯化钠 检测不出的是:淀粉
溶 液 微粒直径 微粒组成 特点 能否通过 滤纸 光照 实例 <1n m
胶
体
浊
液 >100n m
1~100n m
分子或离子 分子的集合体 或高分子
均一、稳定 、透明 均一、稳定、 透明
4.下列分散系属于胶体的是 ( B ) ①肥皂水②豆浆③食盐水④蔗糖水⑤泥水⑥淀粉 液 A.只有② B.①②⑥ C.①②③ D.①②③④⑥ 5.下列事实与胶体性质无关的是 ( D) A.在豆浆里加入盐卤做豆腐 B.河流入海处易形成沙洲 C.一束平行光线照射蛋白质溶液时,从侧面可 看到光亮的通路 D.FeCl3溶液中加入NaOH溶液出现红褐色沉淀
汽
汽 汽 液 液 液 固 固 固
空气
云、雾 烟灰尘 泡沫 牛奶、酒精的水溶液 糖水、油漆 泡沫塑料 珍珠(包藏着水的碳酸钙) 有色玻璃、合金
(2)以分散质粒子大小为分类标准
完成课本第29页第5题的表格
分散质粒 分散系 子大小 溶液 胶体 浊液 < 1 nm 1 ~ 100 nm > 100 nm
主要特征
2. 加入胶粒带相反电荷的胶 体 ——思路:带不同电荷的胶体微粒相互吸引发生电 性中和,从而在胶粒碰撞时发生凝聚,形成沉淀。 应用实例: 用明矾、氯化铁等净水 3. 加热 ——思路:加速胶粒碰撞,减弱胶粒的吸附能力使得胶 粒在碰撞时容易结合成大颗粒,形成沉淀。 应用实例: 淀粉溶液加热后凝聚成了浆糊凝胶;蛋清加热后凝聚 成了白色胶状物。
二、分散系及其分类
1.概念
分散系:把一种(或多种)物质分散在另一种 (或多种)物质中所得到的体系。
2.组成
分散质:前者属于被分散物质,称作分散质;
分散剂:后者起容纳分散质的作用,称作分散剂。
3.分类
(1)以分散质和分散剂的状态为 分类标准共分为9种分散系
分散质
分散剂
实
例
汽
液 固 汽 液 固 汽 液 固