胶体的应用综述
胶体在生活中的应用
胶体在生活中的应用摘要:胶体化学在生活中的很多领域均有重大的意义;本文主要介绍胶体在医学领域和食品领域的应用;关键词:胶体,食品,医学,食品胶胶体化学是物理化学的一个重要分支;它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;工农业生产和日常生活中的许多重要材料和现象,都在某种程度上与胶体有关;胶体,又称胶状分散体,是一种悬浮于流体媒介中的粒子团;在胶体中含有两种不同状态的物质,一种分散,另一种连续;分散的一部分是由微小的粒子或液滴所组成,分散质粒子直径在1nm—100nm之间的分散系;胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系,这是一种高度分散的多相不均匀体系;胶体的分类,按分散剂的不同,可以分为气溶胶、液溶胶和固溶胶;按分散质的不同可以分为粒子胶体如土壤等和分子胶体如淀粉胶体、蛋白质胶体等;气溶胶是以气体作为分散介质的分散体系,其分散质可以是气态、液态或固态;如:烟、云、雾等;液溶胶是以液体作为分散介质的分散体系,其分散质可以是气态、液态或固态;如蛋白溶液、淀粉溶液、肥皂水、人体的血液等;固溶胶是以固体作为分散介质的分散体系,其分散质可以是气态、液态或固态;如:、等;胶体的性质很多;胶体粒子直径在1nm—100nm之间,不能透过半透膜;胶体可以在电场中出现;胶体中的粒子会发生;胶体在光照下可以观察到能发生;当胶体中加入电荷使其与胶体粒子中和后,胶体粒子会聚集成为颗粒,形成沉淀;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存在,属于介稳体系;人们可以对它的这些性质应用于日常生产生活中;胶体在医药卫生、食品工业等方面均有重要的应用;一、医药卫生人体各部分的组织都是含水的胶体,因此要了解生理结构、病理原因、药物疗效等都要根据胶体化学的研究成果;整个胶团是不带电性的,但胶体微粒带有电荷,有些带正电荷,有些带负电荷;药剂中常见胶体带正电荷的有不溶氢氧化物氢氧化铁、氢氧化铝等、金属氧化物、碱性染料龙胆紫、亚甲蓝等、汞溴红、血红素、酸性溶液中的蛋白质等;带负电荷的有金属及金属硫化物、、酸性染料苋红、靛蓝等、、西黄芪胶、、碱性溶液中的蛋白质等;了解胶体电荷之正负有助于胶体溶液型药剂的合理制备;如胃蛋白酶合剂中的胃蛋白酶,已知在酸性环境中带正电荷,而一般滤纸,纱布等纤维性滤材是带负电荷,则在制备该合剂时,应该避免滤过,以免电性中和,使胃蛋白酶析出在滤纸上而降低药效;临床上,肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析进行治疗;胶体粒子直径在1nm—100nm之间,不能透过半透膜;血液透析是利用弥散作用,使半透膜两侧两种不同浓度及性质的溶液发生物质交换;半透膜是人工合成的膜,小分子可以自由通过半透膜,而多肽、蛋白质等胶体颗粒则不能通过;血液透析时,透析液和血液分别位于半透膜的两侧,两者间进行物质交换;透析能快速纠正肾衰竭时产生的高尿素氮、高肌酐、高血钾、高血磷、酸中毒等;血清纸上电泳利用胶体的电泳现象分离各种和蛋白质,也是胶体在医学上的重要应用;胶体粒子带电荷,在电场中,粒子在分散质中能发生定向移动;血清蛋白电泳对于肝、肾疾病和多发性瘤的诊断有意义;血清含有各种蛋白质,其等电点均在以下,若置于pH8以上的缓冲液电泳时均游离成负离子,再向正极移动;由于其等电点,分子量和分子形状各不相同,其电泳速度就不同;故可将血清中蛋白质区分开来;分子量小,带电荷多者,泳动速度最快;按其游动速度顺序把血清蛋白粗略分为清蛋白,α1、α2、β及γ球蛋白;正常值见表,临床上血清白蛋白减少与γ球蛋白增高为肝病患者血清蛋白电泳所共有的现象,其减少与增加的程度和肝炎的损伤的范围相并行;急性肝炎早期无变化,发病第二周后即有血清蛋白的改变,慢性肝炎较急性肝炎变化明显,肝硬化变化则更为明显;因此,血清蛋白的变化对疾病诊断和预后的评估具有重要的临床意义;医学上越来越多地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;同时,胶体溶液在急性代谢紊乱治疗中也有重要的应用;二、食品工业民以食为天;我们吃的、喝的都离不开胶体;牛奶、啤酒、淀粉等都是胶体;胶体在食品工业中的应用非常地广泛;尤其是食品胶体在食品中意义重大;食品胶体是能溶解于水中,并在一定条件下能充分水化形成粘稠的滑腻或胶冻液一样的大分子物质;在加工食品中起增稠増黏,提供粘附力凝胶形成能力,硬度,稳定乳化稳定悬浊体,使食品获得所需的形状,黏度,硬,稠,脆,软和各种口感;乳化、稳定性食品胶添加到食品中后,体系黏度增加,体系中的分散相不容易聚集和凝聚,因而可以使分散体系稳定,可用于果汁饮料、啤酒泡沫、糕点裱花等食品体系的稳定;在食品中能起乳化作用的食品胶或亲水胶体并不是真正的乳化剂,作用方式也不是按照一般乳化剂的亲水-亲油平衡机制来完成的,而是以好几种其他方式来发挥乳化稳定功能,但经常是通过增稠和增加水相黏度以阻止或减弱分散的油粒小球发生迁移和聚合倾向方式来完成;绝大多数食品胶应用于食品中时,不仅有着增稠、胶凝以及乳化稳定、悬浮等功能作用,对维持和改善食品组织结构也起着重要作用,并且还能发挥膳食纤维的功能保健作用;如卵磷脂,淀粉及变性淀粉等;卵磷脂是食品乳化剂,适用于水包油或油包水的乳化体系;食品多是水包油型胶体,乳化剂的HLB值大于6时才能提供较好的乳化效果,而卵磷脂的HLB值为7,故具有均衡的亲水和亲油性,适用性广泛;卵磷脂是有效扩散溶液表面活性剂和许多粉状或粒状食品的润湿剂,在食品中加入适量的卵磷脂可以达到速溶效果;卵磷脂具有防止或减缓食品结晶的作用;如果在含糖或油脂的食品中,加入0.5%的卵磷脂,会改善食品的晶体结构或食品质地;在富含直链淀粉的食品中加入少量卵磷脂,可起到防止淀粉老化的作用;淀粉及变性淀粉化学改性胶是当今世界上使用量最大的一种多糖;淀粉也是多糖类食品胶,一般也具有增稠、胶凝等作用,但它除去部分抗消化性淀粉外都不属于膳食纤维,也就是说淀粉应用于食品中不具有膳食纤维的功能,并且其含热量很高;作为被膜剂和胶囊许多食品胶可用作被膜剂,它们可被覆盖于食品表面,可以在食品表面形成一层保护性薄膜,保护食品不受氧气、微生物的作用,起保质、保鲜、保香或上光等作用;例如,与食用表面活性剂或保鲜剂并用可以用于水果、蔬菜的表面以保持新鲜度,因为这样可以防止其水分蒸发、调节呼吸作用、防止微生物侵袭及褐变;用于糖果等可防潮、防黏、赋予明亮光泽;也可生产可食性膜,如香肠肠衣;在这方面常用的食用胶有阿拉伯胶、CMC、壳聚糖、普鲁兰等;三、其他胶体电解质在铅蓄电池中也有应用;胶体蓄电池的电解液是硅凝胶,大电流的放电性能很好,且具有优秀的深放电回复性、充放电利用率高、使用寿命长等优点;胶体防灭火技术是近些年发展起来的一种良好的新型防灭火技术; 它是利用胶体制成防灭火材料,它具有性能优良、灭火速度快、安全可靠、材料来源广泛、灭火后不易复燃和灭火工艺方便快捷等优点;胶体还可应用航天领域,可用作航天器的推进剂;。
水胶体敷料的临床应用进展
水胶体敷料的临床应用进展本文综述了水胶体敷料近几年来在临床上应用效果,水胶体敷料在湿性愈合原理指导下发展起来的一类新型伤口敷料。
此类敷料可吸收少量到中量渗液,具有部分清创作用。
作为一种临床常用的敷料,其应用范围越来越广。
新型敷料所提供的密闭环境能够有效保留伤口渗液,提供伤口快速愈合所需的湿润环境,应用于各期压疮均有良好的治疗作用,有效率82.4-100%。
胶体敷料可促进上皮细胞胶原蛋白的合成,保持局部低氧张力,促进毛细血管形成,改善缺血缺氧症状,加快渗液的吸收,促进有毒物质的代谢,所以防止了置管后静脉炎的发生,对于静脉炎的预防及治疗,特别是PICC所致静脉炎有良好效果。
近年来水胶体敷料应用于急性皮肤挫擦伤,湿疹患者,在小儿皮牵引及颈托的应用及气管切开护理中均取得满意效果。
标签:水胶体敷料;应用;进展水胶体敷料是在湿性愈合原理指导下发展起来的一类新型伤口敷料。
它是由亲水胶肽微粒的明胶、果胶和羧甲基纤维素混合形成。
此类敷料可吸收少量到中量渗液,具有部分清创作用。
作为一种临床常用的敷料,其应用范围越来越广,从最初单纯用于压疮的治疗,逐步扩展到治疗各种静脉炎、常见皮肤软组织破损、皮下淤血、皮肤坏死,以及保护皮肤免受各种常见的侵袭破坏。
笔者就水胶体敷料近几年来国内临床的使用情况概述如下。
1 水胶体敷料及其特性水胶体敷料是由亲水性高分子颗粒与橡胶弹性体混合加工而成,其中的亲水性高分子通常为羧甲基纤维素。
作为一类重要的新型创面敷料,水胶体敷料具有以下优点:①具有吸收创面渗液的能力。
吸收渗液后,敷料中的亲水性颗粒可形成类似凝胶的半固体物质,附着于伤口基部,提供并维持有利于创面愈合的湿性环境。
②有粘性,可形成密闭创面。
密闭的愈合环境能够促进微血管的增生和肉芽组织的形成,从而加速创面愈合。
③可发挥一定的清创功能。
一方面,水胶体含有内源性的酶,能促进纤维蛋白的溶解;另一方面,水胶体敷料所提供的密闭环境,有利于巨噬细胞清除坏死组织[1]。
卡拉胶的生产及应用(综述)
提纲1.简介2.卡拉胶分类和物理化学性质2.1卡拉胶的流变性能2.2卡拉胶结构3.质量标准4.卡拉胶的3大性能4.1卡拉胶的重要性质之一蛋白反应性4.2卡拉胶的重要性质之二凝胶性4.2.1卡拉胶凝胶机理探讨4.2.2卡拉胶和离子的作用4.2.3卡拉胶和其他多糖的作用5.卡拉胶应用以及生产工艺5.1果冻5.2软糖5.3肉制品5.4冰淇淋5.5啤酒5.6乳饮料内容将分几天上传2.卡拉胶简介卡拉胶(Carrageenan)又名角叉菜胶、鹿角藻胶,是从红藻中提取的一种高分子亲水性多糖。
其化学结构是由D-半乳糖和3,6-脱水-D-半乳糖残基所组成的线形多糖化合物。
根据其半乳糖残基上硫酸酯基团的不同可分为κ-型、ι-型、λ-型、β-型、μ-型等13种,其中主要的是κ-型、ι-型、λ-型。
μ-型通过碱处理,脱除6位上的硫酸酯形成内酯形成了κ-型,因此μ-型又称为κ-型的前体,同理,γ-型是ι-型的前体,λ-型是θ-型的前体,参见结构图。
市售最多的应用也最广的是κ-型,如下文没有特别指出,一般为指κ-型精品。
一.卡拉胶物理化学性质食品级卡拉胶为白色至淡黄褐色、表面皱缩、微有光泽、半透明片状体或粉末状物,无臭或有微臭,无味,口感粘滑,在冷水中膨胀,可溶于60℃以上的热水后形成粘性透明或轻微乳白色的易流动溶液,但不溶于有机溶剂,在低于或等于它们的等电点(此概念貌似不正确,卡拉胶应该没有等电点)时,它们易与醇、甘油、丙二醇相溶,但与清洁剂、低分子量胺及蛋白质不相溶。
由于卡拉胶大分子没有分支的结构及其具有强阴离子特性,它们可以形成高粘度溶液,其粘度取决于浓度、温度、卡拉胶类型以及是否有其他溶解物质存在等。
另外,卡拉胶还可以在低温下在水中或奶基食品体系中形成多种不同的凝胶。
卡拉胶稳定性强,干粉长期放置不易降解。
它在中性和碱性溶液中也很稳定,即使加热也不会水解,但在酸性溶液中(尤其pH≤4.0),卡拉胶易发生酸水解,凝胶强度和粘度下降。
胶体相关基础知识及应用
胶体相关基础知识及应用胶体是指一种由微小的颗粒浮游于液体中的混合物。
在一个胶体中,微小颗粒的大小一般在1纳米至1微米之间,比分子的大小略大一些,但又不够大到能看见肉眼。
它们不会像分子一样完全溶解在液体中,而是停留在其中,形成了一个均匀的分散体系。
胶体的出现和稳定性是由颗粒表面的物理和化学性质决定的。
本文将介绍胶体的一些基本概念和应用。
一、胶体的分类在颗粒尺寸的角度,胶体可以分成溶胶、胶体和悬浊液三类。
溶胶是一种颗粒均匀分散于液相(或固相)中的胶体,其颗粒大小小于1nm。
胶体是一种颗粒均匀分散于液相中的胶体,其颗粒大小在1~1000nm之间。
悬浊液是一种颗粒悬浮于液相中形成的混浊体系,其颗粒大小在1~100μm之间。
在颗粒成分的角度,胶体可以分成单一成分胶体和多成分胶体。
单一成分胶体是由一种物质组成,多成分胶体则是由不同物质组成。
在胶体稳定性的角度,胶体可以分成可逆胶体和不可逆胶体。
可逆胶体在外加刺激下,如温度、离子浓度的改变等,会发生胶-溶转变或胶-胶相转变。
不可逆胶体除外加化学反应等极少情况下外,常常不发生胶-溶转变或胶-胶相转变。
二、胶体的制备胶体的制备是一个多步骤的过程,首先需要合成粒子,次之进行疏水/亲水化修饰,最后再进行环境的调节,以使粒子间相互吸引,形成胶体。
一般认为胶体的制备包括以下步骤:前驱体合成、远程调控、疏水/亲水化修饰和离散化。
在前驱体合成过程中,通过选择适当的合成方法,可以合成出所需要的粒子;在远程调控中,通过调节PH值,离子浓度等影响胶体稳定性的因素,实现胶体的稳定化;在疏水/亲水化修饰中,通过表面修饰,使胶体颗粒表面具有特定的性质,如疏水性、亲水性等,以便于在一定温度、离子浓度下保持稳定性;离散化则是将溶胶转化为胶体的过程,包括液-液、固-液和气-液三种离散化方式。
三、胶体的应用胶体在生物医学领域、食品工业、水污染治理、医用诊疗、建筑材料等方面都具有广泛的应用。
在生物医学领域,胶体被广泛应用于生物成像、药物传递等方面。
无机化学实验《吸附与胶体》实验综述
无机化学实验《吸附与胶体》实验综述《吸附与胶体》实验旨在帮助我们了解吸附和胶体在无机有机相互作用中所起到的重要作用。
这次实验分为实验前准备和实验实验两部分。
实验前准备包括采用不同溶液进行实验,观察溶液中混合液表现,和准备滤纸材料、玻璃滤管和滤管夹,以及一定数量的一次性滤取管。
在实验部分,我们采用滤管夹将滤管固定在实验室台子上,然后将滤纸材料放入滤管中,最后将溶液通过滤管。
就如实验手册上讲的,当溶液通过滤取管时,在滤取管的一端就可以看到有沉淀,而另一侧的液体部分则清澈透明。
还有,滤取管内的沉淀再放入一定数量的一次性滤取管,这样就可以得到滤取后的沉淀产物,即胶体。
在实验中,经过重复实验,我们发现在溶液混合之后,在滤取部分可以看到有沉淀物,在溶液中就可以发现其他物质的析出,说明溶液的组成物分子间发生了反应,进而形成晶体。
另外,其滤取后的胶体部分则见证了吸附作用的存在,即高分子物质可以吸附因其结构空间结构与其他溶质相吸引,从而形成了胶体结构。
在这次实验中,我们通过观察实验形式,第一次体验到了吸附与胶体在无机化学领域中的重要性。
另外,实验过程中也可以结合内容所学,掌握和掌握更多有关胶体制备应用的相关知识结构。
总的来说,通过对《吸附与胶体》实验的学习,我们深刻理解了吸附与胶体在无机化学中的重要作用,以及胶体的制备和应用,对于今后在无机化学领域的学习与研究都有着重要意义。
胶体的性质及其应用(自己整理)
胶体的性质及其应用一、分散系1、分散系:一种(或几种)物质以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物。
分散质:被分散成粒子的物质(一般量少)2、分散系组成分散剂:粒子分散在其中的物质(一般量多)物质与水混合时,一般认为是分散剂。
3、分散系分类:、()、。
提问:如何提纯胶体,例:如何除去Fe(OH)3胶体混有少量的氯化铁和氯化氢?二、胶体胶体的本质特征:是分散质粒子直径在~之间(可透过滤纸,不能透过半透膜)(一)胶体的性质1. 丁达尔现象(光学性质)实验:用激光笔垂直照射淀粉胶体,胶体,溶液。
现象:胶体内部存在一条光路而溶液没有。
结论:这种由于胶体微粒对光的散射作用形成的一条光亮的通道的现象叫丁达尔现象。
说明:应用此性质可对溶液和胶体进行区分。
例子:灰尘,提问:能否说一种液体只要有丁达尔效应,就是胶体?2. 布朗运动(动力学性质)引入:胶粒较小而轻,它在水中的运动情况如何实验:将一滴液体放在水中观察现象:胶体扩散解释:胶粒在不同方向受到了水分子撞击的力量大小不同,所以运动方向在每一瞬间都在改变,因而形成无秩序的不停的运动,这种现象叫布朗运动。
例子:花粉放于水中、空气中的灰尘、粉笔灰放于水中3. 电泳(电学性质)实验:将胶体放在U形管中,一端加导电现象:阴极附近颜色加深分析:阴极附近颜色加深→胶粒带正电荷在电场作用下向阴极移动→胶体直径小→表面积大→吸附能力强→只吸附阳离子,因而带正电荷。
结论:电泳:在电场作用下,胶体的微粒在分散剂里向阴极或阳极作定向移动的现象叫电泳。
< 胶粒带电的一般规律>A. 带正电的胶粒:金属氧化物、金属氢氧化物FeO(与陶土的分离)、Fe(OH)3、Al(OH)3B. 带负电的胶粒:金属硫化物、非金属氧化物、硅酸及土壤陶土、H2SiO3 、硫化砷胶粒提问:1、Fe(OH)3胶体带电荷,这一说法对不对,为什么?2、是不是所有胶体都发生电泳?即所有的胶粒都带电荷?(二)胶体的聚沉1. 胶体稳定存在的原因:(1)胶粒小,可被溶剂分子冲击不停地运动,不易下沉或上浮(2)胶粒带同性电荷,同性排斥,不易聚大,因而不下沉或上浮2. 要使胶粒聚沉可采用的方法:(1)加热法:温度升高,胶粒碰撞速率加快,从而使小颗粒成为大颗粒而凝聚。
胶体科学的理论与应用
胶体科学的理论与应用胶体科学是研究胶体及其作用的一门跨学科科学。
胶体包括颗粒直径在1纳米到1微米之间的物质,通常存在于溶液中。
在工业、生物学、医学等领域都有广泛的应用。
胶体的形成机制有两种,一种是聚合法,在溶液中加入单体,经过分散、聚合等步骤制备出具有一定粒径大小的胶体;另一种是分散法,即将原本存在于溶液中的粒子通过加入特定分散剂后,使得粒子悬浮于溶液中,形成胶体。
胶体的形成机制以及胶体的性质与溶液和晶体有很大的区别。
胶体中的颗粒通常会表现出很强的Brownian运动,即因为溶液的分子不断运动,会对胶体颗粒产生随机碰撞,使得胶体颗粒表现出不断的震荡运动;而这种震荡运动使得胶体颗粒具有表面的电荷,从而使得它们之间产生相互作用。
这种相互作用是由范德华力、电静力和双层排斥力三种力相加而成。
范德华力是由于分子间的瞬时偶极引力所产生的相互作用,其主要作用于胶体颗粒之间的非极性吸附区域;电静力是由于胶体颗粒表面带有电荷而产生的相互作用,其主要作用于带有电荷的表面;双层排斥力是由于胶体颗粒表面带有电荷,同时周围还存在一定浓度的离子,使得胶体颗粒之间的相互作用具有一定的排斥作用。
在胶体溶液中,颗粒之间的相互作用主要是双层排斥作用,这种作用具有很强的非线性,即当颗粒之间距离较小时,相互作用会突然变得很强,而在较大的距离处,相互作用会非常弱。
这种非线性使得胶体的相互作用难以通过简单的平衡理论来描述,需要使用各种复杂的理论模型,例如DLVO理论、Yukawa势理论等。
胶体科学的理论具有很多涉及到数学和物理学的基础,但是其应用涉及到生产、医学、环境等多个领域。
在生产方面,胶体科学常用于制备纳米材料、润滑剂、聚合物等。
在医学方面,胶体科学被用于制备纳米药物、口服缓释剂等。
在环境方面,胶体科学常被应用于解决污水处理、气溶胶控制等问题。
总之,胶体科学是一门涉及到物理、化学、数学等多个领域的跨学科科学。
其理论研究和应用在各个领域都有广泛的应用,具有重要的现实意义。
关于胶体与表面化学有关应用的综述
关于胶体与表面化学有关应用的综述胶体化学是胶体体系的科学。
随着胶体化学的迅速发展,它已经成为一门独立的学科这是因为胶体现象很复杂,且有它自己独特的的规律性;而更重要的是它与生产、生活实际有着紧密的联系,无论是在工业生产,还是在日常生活的衣、食、住、行等各个方面,都会遇到与胶体化学有关的的各种问题。
胶体化学和许多科学领域、国民经济的各个部门以及日常生活都密切相关。
下面是一些有关于胶体与表面化学的应用的例子。
(一)表面活性剂对土壤粘粒絮凝- 分散的影响原因的分析。
影响土壤粘粒悬浮液稳定性的因素很多,主要有:土壤矿物组成、有机质、离子价态、溶液pH 等[1 ] 。
研究表明[2 ],土壤对SAA 具有很强的吸附性,而吸附会导致土壤颗粒表面电荷的改变,配位吸附还会因释放羟基而提高pH 值。
因此,SAA 对土壤粘粒的分散性与SAA 在土壤颗粒物上的吸附密切相关。
该研究中红壤的电荷零点(ZPC) 在316 左右,在正常pH 值(4~9) 条件下,由于ZPC < pH ,土壤颗粒表面带负电荷。
阴离子SAA 溶解释放出有机阴离子,Gu 和Doner[3 ] 的研究表明,有机阴离子不能在粘粒间形成桥链,也不能使悬液中粒子聚集;而另一方面,粘粒边界上的正电荷吸附阴离子,增加粘粒表面的负电荷,从而产生更强的静电负电荷的排斥作用。
此外,有机阴离子被吸附到粘粒表面后,还增加了粒间相互作用的空间位阻,从而充当了有效分散剂的角色。
许多研究表明[3 - 4 ] ,土壤去除有机质后,CFC 就大大降低,说明有机质具有分散粘粒的作用。
聚氧乙烯类非离子SAA 作为有机污染物,是一种有效的分散剂。
土壤颗粒是有机- 无机复合体,非离于SAA 可以通过氢键吸附、π- 电子极化吸附、色散力吸附、憎水键吸附等吸附作用而被吸附到土壤颗粒上[5 ] ,乳化剂OP 分子的一部分基团吸附于粘粒表面,另一部分伸于液相,从而产生一种很大的空间位阻,因而阻止粒子间的相互吸引和聚并;而且,氧乙烯链的水化作用使周围形成很厚的水化层,该水化层本质上接近于水介质,这将使体系的有效Ha2maker 常数A 值降低[6 ] , 根据DLVO 理论, 这将有利于体系稳定。
胶体材料的性质及应用
胶体材料的性质及应用胶体材料是指由两个或多个物质组成的混合系统,其中一种物质以微粒或分子簇的形式分散在另一种物质中。
通常情况下,其中一种物质为固体,被称为分散相;另一种物质为液体或气体,被称为连续相。
胶体材料具有特殊的性质和应用,下面就胶体材料的性质及应用进行详细介绍。
首先,胶体材料具有较小的粒径。
根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的定义,胶体材料的粒径范围为1纳米到1000纳米。
这种小尺寸使得胶体材料具有较大的表面积和高度的分散性,有利于传质和反应等表面相关过程。
其次,胶体材料具有可逆性。
胶体材料的分散相可以在连续相中快速扩散,同时也可以很容易地从连续相中析出,这种可逆性使得胶体材料在构建纳米结构和调控溶液性质等方面具有重要作用。
再次,胶体材料呈现出特殊的光学性质。
由于胶体材料中微粒的尺寸与可见光的波长相当,当光线通过胶体材料时,会发生散射现象,称为光散射。
这种光散射使得胶体材料呈现出特殊的光学效应,如Tyndall散射和胶体的色散。
此外,胶体材料还具有流变性质。
胶体材料中微粒的存在可以改变连续相的粘度和流动性质。
同时,胶体材料还具有较高的稳定性,能够长时间保持分散相的分布状态,不易发生沉淀和凝聚。
胶体材料具有广泛的应用领域。
以下是胶体材料常见的应用之一:1. 药物传递:由于胶体材料的微粒尺寸小且具有较大的表面积,因此可用于药物的负载和传递。
将药物包裹在胶体微粒中,可实现药物的延缓释放和靶向输送,提高药物的生物利用度和疗效。
2. 分离技术:胶体材料可用于固液分离、液液分离和气固分离等领域。
例如,胶体过滤膜可用于分离悬浮固体颗粒,胶体凝胶可用于分离混合溶液中的组分。
3. 光学材料:胶体材料可用于制备光学玻璃、光子晶体和光学涂层等材料。
通过控制胶体微粒的形状和大小,可调控材料的光学性质,实现光学功能的设计和应用。
4. 纳米材料:胶体材料可用于制备纳米材料和纳米复合材料。
通过胶体方法,可以精确控制材料的尺寸、形状和结构,实现对材料性质的调控和功能的设计。
水胶体敷料的临床护理应用综述
几种胶体应用的原理
几种胶体应用的原理胶体是指由一个液体在另一个液体中形成的稳定分散体系。
由于其特殊的物理和化学特性,胶体在许多领域中有着广泛的应用。
本文将介绍几种常见的胶体应用及其原理。
一、胶体在医学领域中的应用1.胶体作为药物输送系统胶体具有良好的稳定性和高度可控的尺寸,使其成为理想的药物输送系统。
通过改变胶体粒子的大小和表面性质,可以实现药物的定向输送和控释。
例如,利用磁性纳米胶体可以实现对磁控释的药物输送,从而提高药效和减少副作用。
2.胶体在药妆品中的应用胶体可以作为药妆品中的稳定剂和乳化剂。
通过将活性成分包裹在胶体中,可以提高其稳定性和渗透性,增强药妆品的功效。
例如,利用纳米胶体可以增加防晒霜的抗紫外线能力。
二、胶体在环境保护中的应用1.胶体在水处理中的应用胶体在水处理中起着重要的作用。
通过改变胶体颗粒的表面性质,可以吸附和去除水中的污染物,如重金属离子、溶解有机物等。
同时,胶体还可以作为悬浮剂帮助沉淀物的沉降,提高水的净化效率。
2.胶体在土壤修复中的应用胶体在土壤修复中可以起到吸附和稳定有害物质的作用。
通过添加含有特定功能基团的胶体,可以增加有害物质在土壤中的吸附性和稳定性,从而减少其对环境的影响。
三、胶体在食品工业中的应用1.胶体在食品稳定性中的应用胶体可以作为食品中的稳定剂和乳化剂,提高食品的稳定性和质感。
例如,利用胶体可以制备出稳定的乳酸菌饮料和乳酸菌冻酸奶。
2.胶体在食品加工中的应用胶体还广泛应用于食品加工中,如糖果、饼干、面包等。
通过改变胶体颗粒的大小和形状,可以调节食品的质地和口感,提高产品的质量。
四、胶体在材料科学中的应用1.胶体在涂层材料中的应用胶体可作为涂层材料中的增稠剂和流变剂。
通过调节胶体颗粒的浓度和粒径,可以改变涂层的流变特性,提高涂层的附着力和耐久性。
2.胶体在纳米材料制备中的应用胶体可以作为纳米材料合成的模板和载体。
通过控制胶体的形状和大小,可以制备出具有特定性能的纳米材料,如纳米颗粒、纳米膜等。
胶体的性质与应用
胶体的性质与应用胶体的性质与应用河北省宣化县第一中学栾春武一、胶体的性质不同分散系分散质粒子的大小不同,胶体微粒分散质的直径(1—100 nm)在溶液(<1 nm)和浊液(>100 nm)之间,利用丁达尔效应可区分溶液和胶体。
胶体之所以能够稳定存在,其主要原因是同种胶体粒子带同种电荷,胶粒相互排斥,胶粒间无法聚集成大颗粒沉淀从分散剂中析出。
次要原因是胶粒小质量轻,不停地作布朗运动,能克服重力引起的沉降作用。
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胶体、Al(OH)3胶体、AgX胶体(AgNO3过量)等;非金属氧化物、金属硫化物的胶体粒子带负电荷,如硅酸胶体、土壤胶体、As2S3胶体等。
胶体粒子可以带电荷,但整个胶体一定呈电中性。
胶粒是否带电荷,这取决于胶粒本身的性质,如可溶性淀粉溶于热水制成胶体,具有胶体的性质,但胶体中的分散质为高分子化合物的单个分子,不带有电荷,因而也无电泳现象。
胶体聚沉的方法有:①加电解质溶液;②加与胶粒带相反电荷的另一种胶体;③长时间加热等。
胶体有广泛的应用:可以改进材料的机械性能或光学性能,如有色玻璃;在医学上可以诊疗疾病,如血液透析;农业上用作土壤的保肥;在日常生活中的明矾净水、制豆腐;还可以解释一些自然现象如:江河入海口易形成三角洲等。
胶体的聚沉与蛋白质的盐析:胶体的聚沉是指胶体在适当的条件下,(破坏胶体稳定的因素)聚集成较大颗粒而沉降下来,它是憎液胶体的性质,即胶体的凝聚是不可逆的。
盐析是指高分子溶液(即亲液胶体)中加入浓的无机轻金属盐使高分子从溶液中析出的过程,它是高分子溶液或普通溶液的性质,盐析是因为加入较多量的盐会破坏溶解在水里的高分子周围的水膜,减弱高分子与分散剂间的相互作用,使高分子溶解度减小而析出。
发生盐析的分散质都是易容的,所以盐析是可逆的。
由此可见胶体的聚沉与蛋白质的盐析有着本质的区别。
二、例题分析【例题1】已知有三种溶液:FeCl3的溶液、Na2SiO3溶液、盐酸,现有下列说法:①将FeCl3滴入冷水中,边滴边振荡,便可得FeCl3胶体;②在稀盐酸中滴加硅酸钠可制的胶体,胶体粒子直径大小在1~100 nm之间;③用光照射硅酸胶体时,胶体粒子会使光发生散射;④FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体都能透过滤纸;⑤胶体、溶液和浊液属于不同的分散系,其中胶体最稳定;⑥常温下,pH=2的FeCl3的溶液和pH=2的盐酸中由水电离出的氢离子浓度之比为1010 : 1,其中正确的是A.①④⑥B.②③⑤C.②③④⑥D.①②③④⑤⑥解析:制备Fe(OH)3胶体是将FeCl3的浓溶液(或饱和FeCl3溶液)滴入沸水中,①错误;胶体粒子直径大小介于1~100 nm之间,②正确;丁达尔效应是胶体具有的性质之一,是由于胶体粒子使光发生散射形成的,是鉴别溶液和胶体的一种常用物理方法,③正确;溶液和胶体都能透过滤纸,④正确;溶液是最稳定的分散系,⑤错误;强酸弱碱盐溶液中水电离出的氢离子的浓度等于溶液中氢离子的浓度,酸溶液中水电离出的氢离子浓度等于溶液中的氢氧根离子的浓度,分别为10-2、10-12;⑥正确。
胶体在生活中的应用与原理
胶体在生活中的应用与原理1. 胶体的概念•胶体是一种介于溶液与混合物之间的物质状态,由胶粒分散在连续相中形成。
•胶体由胶质、分散相和连续相组成。
2. 胶体的分类•按胶粒的形状分为溶胶、凝胶和胶体颗粒。
•按分散介质的性质分为气溶胶、液溶胶和固溶胶。
•按聚集态分为胶体溶液、胶体悬浮液和胶体凝胶。
3. 胶体在生活中的应用3.1 食品工业•酸奶和豆浆等乳类产品中的乳胶是胶体的一种应用,乳胶能够增加产品的口感和稠度。
•冰淇淋利用胶体溶液的性质,通过悬浮胶体来增加冰淇淋的稠度和口感。
3.2 化妆品工业•化妆品中的乳液和化妆水等产品利用胶体的分散性质,使得乳液中的活性成分能够均匀分散在稳定的胶体中。
•面膜中的胶体能够起到保湿和滋养皮肤的作用。
3.3 药品工业•胶囊药物中的药物成分以胶体的形式包裹在胶囊中,通过胶体的分散性质,药物能够均匀分散在胶囊中,便于服用和吸收。
•药用外敷的疗程制剂中,胶体可以起到促进药物吸收和稳定药物配方的作用。
3.4 环境保护•污水处理中,利用胶体形成的沉降池,可以将悬浮在污水中的胶质和污物有效地分离,达到污水处理的效果。
•天然资源的保护与利用中,利用胶体可以净化水质、过滤空气和去除污渍等。
4. 胶体的原理•胶体的稳定性是由胶粒和连续相之间的作用力决定的。
•胶体稳定性的原理包括电荷作用、吸附作用和凝胶作用。
•胶体的稳定性取决于溶液的pH值、离子浓度和温度等因素。
5. 胶体的制备方法•机械法:通过机械剪切力将固体颗粒分散到连续相中。
•化学法:通过化学反应将溶解的物质转化为胶粒分散在连续相中。
•物理法:通过热能的输送或输送质料的相对运动来制备胶体。
6. 胶体在工业生产中的注意事项•胶体制备过程中需要严格控制反应条件,包括温度、pH值和离子浓度等。
•胶体溶液的储存和使用过程中需要保持稳定性,避免出现析出或凝胶的情况。
•胶体颗粒的粒径需要控制在一定范围内,以保证产品的性能和品质。
7. 结论胶体在生活中的应用非常广泛,包括食品工业、化妆品工业、药品工业和环境保护等领域。
胶体的应用
胶体的应用
胶体,是一种材料,它以特定的方式聚合而成,具有特殊的结构和性质。
可以说,胶体具有柔韧性、吸收性、悬浮性和滞流性等特性,并在化工、石油开采和冶金、食品加工、制药和纸张工业等领域具有广泛的应用。
首先,胶体在化工行业有着广泛的用途。
比如一些类似涂料、油墨和油漆等产品,都要使用胶体作为乳化剂。
此外,在石油开采和冶金行业中,胶体也被用来混合油井产生的沉淀物,以提高油品收率和减少污染。
其次,胶体在食品加工行业也有着广泛的用途。
比如,在制作乳制品、冰淇淋和冷饮时,都需要用到胶体,以及用于防止油脂分离的乳化剂。
此外,还有一些类似鱼糜和肉泥等食品,也都需要使用胶体来维持其稳定性及持久性。
再者,胶体在制药行业中也有着重要的用途。
一般来说,胶体可以用来作为药物制剂的基质,来改善药物的有效性、稳定性和溶解性,从而提高药物的治疗效果。
此外,在制药行业中,还有用胶体制作的给药剂,比如膜衣片和膜衣胶囊,能够有效地抑制药物的分解,从而延长药物维持活性的时间。
最后,胶体在纸张行业也有着重要的用途。
比如,胶体可以用作湿强度剂,来提高纸张的抗湿性和抗褶皱性;用作增粘剂,来增加纸张表面的润湿性,从而提升印刷图像的质量和清晰度;用作浆状体,来改善纸品的强度和流动性;此外,还可以用胶体来增加纸张的粘合
性,增强其结构稳定性。
总而言之,胶体是一种重要的材料,其丰富多样的特性,使它在化工、石油开采和冶金、食品加工、制药和纸张工业等行业中有着广泛的应用。
前景广阔的胶体,在不断创新的同时,将会有更多的新用途。
《物质的分散系》胶体在日常生活中的应用
《物质的分散系》胶体在日常生活中的应用在我们的日常生活中,胶体的应用无处不在。
虽然“胶体”这个词听起来可能有些专业和陌生,但实际上,它与我们的生活息息相关。
首先,让我们来了解一下什么是胶体。
胶体是一种分散系,其中分散质粒子的直径在1 纳米到100 纳米之间。
与溶液中的溶质粒子相比,胶体粒子较大;而与悬浊液和乳浊液中的分散质粒子相比,胶体粒子又较小。
在食品领域,胶体发挥着重要的作用。
比如,果冻就是一种常见的胶体食品。
制作果冻时,通常会使用明胶这种胶体物质。
明胶能够使果汁等液体形成具有一定弹性和形状的固体,给我们带来美味的口感。
还有豆腐,豆腐的制作过程中也用到了胶体的原理。
豆浆是一种胶体,在加入盐卤或石膏等电解质后,豆浆中的蛋白质胶粒发生聚沉,形成了豆腐。
胶体在医疗方面也有着广泛的应用。
药物的传递常常依赖于胶体系统。
例如,一些药物被制成纳米胶体颗粒,可以更有效地进入人体细胞,提高药物的疗效。
胶体还被用于血液透析。
在血液透析过程中,利用半透膜的原理,将血液中的有害物质通过胶体的过滤作用去除,从而达到治疗疾病的目的。
在环境保护领域,胶体同样大显身手。
污水处理就是一个典型的例子。
污水中常常含有各种微小的污染物颗粒,通过添加一些具有胶体性质的絮凝剂,可以使这些污染物颗粒聚集成较大的颗粒,从而更容易沉淀或被过滤掉,实现污水的净化。
化妆品中也少不了胶体的身影。
乳液、面霜等化妆品通常是胶体体系。
其中的乳化剂能够将油相和水相均匀地分散在一起,形成稳定的胶体,使化妆品能够更好地涂抹和发挥作用。
在农业生产中,胶体也有着不可忽视的作用。
土壤本身就可以看作是一种胶体。
良好的土壤结构能够保持水分和养分,这与土壤胶体的性质密切相关。
此外,一些农药和肥料也会制成胶体形式,以提高其在土壤中的分散性和有效性。
在工业生产中,胶体的应用更是多种多样。
例如,在橡胶工业中,橡胶乳液就是一种胶体。
通过对橡胶乳液的加工和处理,可以生产出各种橡胶制品。
胶体化学在生活中的应用
胶体化学在生活中的应用胶体化学是一门研究物质在粘度和流变方面的物理性质的学科,是胶体物理学和表面活性剂学的总称,它研究了胶体的性质和结构、悬浮的性质和稳定性等问题,以及胶体的传输现象和物理加工技术。
胶体化学是物理化学和材料科学的一个重要分支,涉及其他学科,如物理学、化学、生物学和核科学等。
二、胶体化学在生活中的应用1、食品、医药、农药和化妆品中的应用大多数食品、医药、农药和化妆品中都含有胶体,胶体具有乳化、增稠、悬浮、调节水分、降解解质等功能,可以改变物质的性质,达到提高食品、医药、农药和化妆品的质量的目的。
此外,特殊的胶体还可以用于增加生产效率和减少产品成本,对生产高品质食品、医药、农药和化妆品具有重要意义。
2、新材料中的应用随着科学技术的进步,新材料的应用日益广泛,胶体技术是其中的重要组成部分。
胶体制备的新型材料具有新型复合材料、功能材料和高分子材料等特性,其均匀性好、分散性佳和可控加工性,可以极大地促进新材料的发展。
3、环境保护与能源利用中的应用当今社会,保护环境和高效利用能源已经成为生活的基本需求。
胶体化学技术可以帮助在环境保护方面取得长足进展。
比如,微胶体可以起到活性剂的作用,有助于环境污染物的降解和净化;另外,离子型胶体也可以有效地把废水中有害物质汇集起来,从而减少污染物的流失;在能源利用方面,比如,胶体表面技术可以有效地减少燃料消耗,以及提高燃料的利用率。
三、结论从上面可以看出,胶体化学在食品、医药、农药、化妆品、新材料、环境保护和节能利用等方面都发挥了重要作用,为我们生活带来很大的便利。
未来,随着胶体化学技术的不断发展和完善,我们将能够更好地发挥胶体化学在生活中的作用,促进人类文明的进程。
果胶应用综述
果胶的结构、性质与应用摘要本文介绍果胶的结构、性质及应用,重点是果胶在食品,饮料,果酱,医药中的应用。
关键词果胶;果胶的应用果胶是一类广泛存在于植物细胞壁的初生壁和细胞中间片层的杂多糖[1],1824 年法国药剂师Bracennot 首次从胡萝卜提取得到,并将其命名为“pectin”[2]。
果胶主要是一类以D-半乳糖醛酸(D-GalacturonicAcids,D-Gal-A)由α-1,4-糖苷键连接组成的酸性杂多糖,除D-Gal-A 外,还含有L-鼠李糖、D-半乳糖、D-阿拉伯糖等中性糖,此外还含有D-甘露糖、L-岩藻糖等多达12 种的单糖,不过这些单糖在果胶中的含量很少[3-4]。
果胶类多糖的分子量介于10000~400000之间,WPilnik研究发现,果胶主链由α—D一半乳糖醛酸基(GalpA)通过1,4糖苷键连接而成,含有半乳糖醛酸外还含有20%的中性糖组分,他形象地把其描述为重复的聚半乳糖醛酸为主的“光滑区”和以鼠李糖和其他中性多糖为主的“多毛区”[5]。
光滑区是由α—D一半乳糖醛酸基组成的均聚半乳糖醛酸(homogalacturonan,HGA),多毛区是由支链α—L一鼠李半乳糖醛酸(rhamnogalacturonan,RG)组成。
果胶分子结构如图所示[6]果胶一般按其酯化度的不同分为两类:高酯果胶(High Methoxyl Pectins,HMP)和低酯果胶(Low Methoxyl Pectins,LMP),其主要区别在于分子结构中羧基被甲氧基取代的程度不同。
甲氧基取代的程度不同由酯化度(Degree of Esterification)和甲氧基含量(Degree of Methoxylation,DM)来描述。
一般晚来,DE大于50%或者DM在7.0%~16.30%之间为HMP;DE小于50%或者DM小于7.0%为LMP。
纯品果胶物质为白色或淡黄色粉术,略有特异气味。
在20倍的水中几乎完全溶解,形成一种带负电荷的粘性胶体溶液,但不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。
胶体应用
胶体的应用研究简述摘要胶体是研究胶体分散体系的一门科学,与能源、材料、生物、化学制造和环境科学有密切的关系,渗透到国民经济的各个主要领域中,涉及到其中的一些重大科学问题,如土壤改良、功能与复合材料、三次采油、水煤浆、浆体的管道运输、人造血浆、药物缓释与定向输运、摩擦与润滑和油漆涂料等,与国家安全、能源开发、环境保护和人民生活等方面密切相关,因此在社会与经济可持续发展中具有重要的地位。
[1]按照分散剂状态不同分为:气溶胶——以气体作为分散介质的分散体系。
其分散质可以是气态、液态或固态。
:如烟扩散在空气中。
液溶胶——以液体作为分散介质的分散体系。
其分散质可以是气态、液态或固态。
:如Fe(OH)3胶体。
固溶胶——以固体作为分散介质的分散体系。
其分散质可以是气态、液态或固态。
如有色玻璃、烟水晶。
按分散质的不同可分为:粒子胶体、分子胶体。
关键词:胶体,胶体金,食品胶体一胶体在农业生产中的应用土壤肥力是发展农业现代化和可持续利用土壤资源的核心,而增加土壤有机质含量又是提升土壤肥力的核心。
土壤可移动胶体作为土壤中活性最高的组分,对土壤有机质稳定和积累有重要影响。
如果土壤可移动胶体在施肥后可以稳定存在。
则可以持续为植物提供肥料,促进农业的发展,因此胶体科学对农业保肥有很重要的指导意义。
[2]二胶体在医疗卫生上的应用金溶胶也称胶体金,是一种以稳定形式存在于溶液中的金颗粒,属于多相不均匀体系,根据粒径大小不同,其颜色呈桔红色到紫红色。
早在150年前,英国著名的物理学家、化学家M.Faraday就在该领域做出了突出贡献,他发现了胶体金的变色现象。
目前已经有多种比较成熟的制备颗粒大小可控、粒径分布均匀的纳米金溶胶的方法,并且产物以其独特的稳定性、惰性等物理化学性质,在光谱分析、免疫金标记技术等领域有广阔的应用。
2.1胶体金的制备方法2.1.1聚乙烯吡咯烷酮保护还原法西安建筑科技大学的兰新哲[3]等人采用以草酸还原较高浓度氯金酸(HAuCl4)溶液的方法,在聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone,PVP)作保护剂的水溶液中,成功制备出了平均粒度为20~30nm,且高度分散的金溶胶。
胶体化学在生活中的应用
胶体化学在生活中的应用
人类文明的发展,尤其是工业发展的进步,离不开化学的发展。
化学产品不仅丰富了人们的日常生活,而且改善了人们的生活质量。
而胶体化学则是一种特殊的化学类型,它的应用也影响着人们的生活。
首先,胶体化学在日常生活中的应用是最为常见的,从家居到医药,从化妆品到食品,胶体在不同方面都有着重要的用处。
比如,胶体有着非常好的保湿和油脂稳定性,因此它广泛应用于皮肤防护用品、化妆品、面膜等,以达到保湿、美白、滋润、抗氧化等多种功效。
此外,胶体会形成粘性,因此我们在生活中会看到它们被广泛用于各种洗衣液、洗洁精等清洁剂,来增加清洁的效果。
此外,胶体化学在医药领域的应用也很重要。
胶体可以用来制备复杂的药物,将药物结合在表面,以增强其稳定性。
同时,胶体还可以用于药物传输,用于不同类型的药物传输,从而提高治疗效果。
胶体在药物制剂中也有着重要的作用。
它可以缓解药物的毒性,降低药物的毒性,提高药物的稳定性。
最后,胶体化学在食品领域也有着重要的作用。
胶体在食品中可以增加食品的均匀性和可溶性,以提高食品的口感和可口性。
此外,它还具有稳定性,可以有效稳定食品中的营养物质,以防止营养物质的流失。
总之,胶体化学在日常生活中有着重要的应用。
它可以被广泛用于家居、医药和食品领域,改善我们的生活质量,促进社会的发展。
展望未来,胶体化学在日常生活中的应用前景一片光明。
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胶体的应用综述班级:13材料化学1班姓名:金文倩学号:201310230138摘要:胶体与表面化学是研究胶体分散体系物理化学性质及界面现象的科学。
虽然原属物理化学的一个分支,但其与生产和生活实际联系之紧密和应用之广泛是化学学科中任一分支不能比拟的。
关键词:胶体界面化学分散体系应用前言:研究分散体系(除小分子分散体系以外的胶体分散体系和一般粗分散体系)和界面现象的物理化学分支学科。
胶体和表面化学的研究和应用,实际上可追溯到远古时代。
如中国史前时期陶器的制造;4000年以前巴比伦楔形文字碑文中有关油膜(不溶单分子膜)的记载;肥皂以及皂角一类天然表面活性剂(洗涤剂)的应用;毛细现象的研究等等。
但作为一种科学,直到20世纪才得到具有本身特色的迅速发展。
一、胶体1.胶体的由来及其认识的发展胶体一词,来自1861年T.格雷姆研究物质在水中扩散的论文《应用于分析的液体扩散》。
当时发现有些物质(如某些无机盐、糖和甘油等)在水中扩散很快,容易透过一些膜;而另一些物质,如蛋白质、明胶和硅胶类水合氧化物等,则扩散很慢或不扩散。
前者容易形成晶态,称为晶质;后者不易形成晶态,多呈胶态,则称为胶体。
此种分类并未说明胶体的本质,因为胶状的胶体在适当条件下可以形成晶态,而晶质也可以形成胶态。
直到20世纪初超显微镜的发明以及后来电子显微镜的应用,对胶体才逐渐有较清楚的了解。
经典的胶体体系由无数大小在10-7~10-4厘米之间的质点所组成,这种质点远大于一般经典化学所研究的分子,可以是胶状,也可以是晶质。
由这一概念出发,胶体体系的不稳定、不易扩散、渗透压很低等不同于经典分子分散体系的性质,即可得到明确解释。
在胶体体系中,胶体质点成为一个相,周围的介质为另一相。
此种质点分布于介质中的体系称为分散体系:胶体质点分散于介质中的体系即为胶体分散体系;固体质点分散于液体介质中的胶体分散体系称为溶胶,例如,三价铁盐稀溶液水解而得的氢氧化铁溶胶,还有硫化砷溶胶、硫溶胶、金溶胶等等(介质不一定必须是水)。
气体为分散介质的胶体分散体系称为气溶胶,例如烟(固体质点)和雾(液体质点)。
乳状液(液体质点分散在液体介质中)、泡沫(气体分散在液体介质中)、泥浆等也属于分散体系,但质点较大,稳定性差,容易破坏,称为粗分散体系。
从胶体分散体系的热力学特点考虑,溶胶是热力学不稳定的体系,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)。
破坏之后,分散体系不能自动形成,故溶胶这种胶体称为不可逆胶体,也叫做疏液胶体,取其质点与分散介质(液体)不亲合(不溶)之意。
2.胶体体系的特点自质点大小这一特点考虑,高分子与胶体质点的大小差不多。
例如,分子量为 36000的胰岛素(球状)直径约4.0纳米;分子量为42000的蛋白朊长椭球长约11纳米,与一般金溶胶和硅溶胶质点大小相近。
有的高分子甚至长达100纳米以上。
因此,与大小有关的性质,如扩散、沉降、渗透压、光散射(见胶体光散射)等性质,二者全都相似。
胶体研究的许多结果可以应用于高分子体系,从而大大推动了高分子的研究,高分子化学的部分领域也就归入胶体化学的范畴。
经典的胶体体系是热力学不稳定体系,是一相(质点)分布在另一相(介质)中的多相分散体系;而高分子质点分散在介质中的这种胶体体系却是热力学稳定的体系,是均相溶液,即高分子溶于溶剂而形成的溶液。
如同小分子的溶液一样,只要溶剂不挥发,高分子溶液就可以永久存在。
高分子溶液的溶剂挥发后,得到高分子化合物;但若把高分子放入溶剂中,则又自动溶解而形成溶液。
于是就把高分子溶液称为可逆胶体,也叫做亲液胶体,以与疏液胶体相对照、相区别。
有古老历史的肥皂和现代的合成表面活性剂,其溶液(一般是水溶液)浓度达到一定程度后,离子(离子型表面活性剂)或分子(非离子型表面活性剂)即缔合成有一定聚集数(表面活性离子数或分子数)的胶团,其大小与经典胶体质点及高分子质点相似。
在20世纪初,J.W.麦克贝恩冲破传统偏见,根据实验事实的分析,首先提出此类物质在溶液中形成胶团的概念,将具有此种性质的肥皂以及离子型表面活性剂一类物质称为胶体电解质。
非离子型表面活性剂在溶液中也能形成胶团,但非胶体电解质,在溶液中不能电离。
此类由离子或分子缔合而成胶团的胶体体系即称为缔合胶体。
与高分子溶液一类亲液胶体相似,缔合胶体是热力学稳定的胶体体系,也是一种可逆胶体──分散介质挥发后剩下的物质,仍可自发地分散于介质中(溶解),在一定浓度的溶液中形成胶团。
但是,在一定浓度以下,表面活性离子或分子未发生缔合,体系中尚无胶团质点,体系中仍为一般的电解质或小分子溶液,不是胶体体系,这是缔合胶体与高分子溶液一类亲液胶体体系的明显不同之处。
胶体质点与经典化学所研究的分子不同的另一特点,是其形状的千差万别,从完全对称的球形和比较对称的椭球形,到极不对称的不规则薄片,以至细长的线条。
这将对体系的性质,特别是流变性质有重大影响。
例如高分子溶液、钻井泥浆、油漆涂料、胶团溶液,以及乳状液、泡沫等的粘度、弹性、塑性及触变性等皆与质点的形状和结构有关(见非牛顿流体)。
研究此种关系的学科即胶体化学中的流变学。
二、胶体与界面化学的概述胶体(英语:Colloid)又称胶状分散体(colloidal dispersion)是一种均匀混合物,在胶体中含有两种不同状态的物质,一种分散,另一种连续。
分散的一部分是由微小的粒子或液滴所组成,分散质粒子直径在1nm—100nm之间的分散系;胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系,这是一种高度分散的多相不均匀体系胶粒带有电荷胶粒具有很大的比表面积(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。
这样胶粒就带有电荷。
不同的胶粒吸附不同电荷的离子。
一般说,金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳离子,胶粒带正电,非金属氧化物、金属硫化物的胶粒吸引阴离子,胶粒带负电。
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。
胶体的种类很多,按分散剂状态的不同可分为液溶胶、气溶胶和固溶胶。
如:云、烟为气溶胶,有色玻璃为固溶胶。
中学研究的胶体一般指的是液溶胶。
胶体的性质体现在以下几方面:①有丁达尔效应当一束光通过胶体时,从入射光的垂直方向上可看到有一条光带,这个现象叫丁达尔现象。
利用此性质可鉴别胶体与溶液、浊液。
②有电泳现象由于胶体微粒表面积大,能吸附带电荷的离子,使胶粒带电。
当在电场作用下,胶体微粒可向某一极定向移动。
利用此性质可进行胶体提纯。
胶粒带电情况:金属氢氧化物、金属氧化物和AgI的胶粒一般带正电荷,而金属硫化物和硅酸的胶粒一般带负电荷。
③可发生凝聚加入电解质或加入带相反电荷的溶胶或加热均可使胶体发生凝聚。
加入电解质中和了胶粒所带的电荷,使胶粒形成大颗粒而沉淀。
一般规律是电解质离子电荷数越高,使胶体凝聚的能力越强。
用胶体凝聚的性质可制生活必需品。
如用豆浆制豆腐,从脂肪水解的产物中得到肥皂等。
④发生布朗运动含义:无规则运动(离子或分子无规则运动的外在体现)产生原因:布朗运动是分子无规则运动的结果布朗运动是胶体稳定的一个原因胶体的知识与人类生活有着极其密切的联系。
除以上例子外还如:①土壤里发生的化学过程。
因土壤里许多物质如粘土、腐殖质等常以胶体形式存在。
②国防工业的火药、炸药常制成胶体。
③石油原油的脱水、工业废水的净化、建筑材料中的水泥的硬化,都用到胶体的知识。
④食品工业中牛奶、豆浆、粥都与胶体有关。
总之,人类不可缺少的衣食住行无一不与胶体有关,胶体化学已成为一门独立的学科。
表面化学凡是在相界面上所发生的一切物理化学现象统称为界面现象(interfase phenomena)或表面现象(surfase phenomena)。
研究各种表面现象实质的科学称为表面化学。
表面化学在20世纪40年代前,得到了迅猛发展,大量的研究成果被广泛应用于各生产部门,如涂料、建材、冶金、能源等行业;但就学科来说它只是作为物理化学的一个分支—胶体化学。
到了60年代末70年代初,人们从微观水平上对表面现象进行研究,使得表面化学得到飞速发展,表面化学作为一门基础学科的地位被真正确立。
三、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。
工农业生产和日常生活中的许多重要材料和现象,都在某种程度上与胶体有关。
例如,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,也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。
在医学上,越来越多地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。
另外,血液本身就是由血球在血浆中形成的胶体分散系,与血液有关的疾病的一些治疗、诊断方法就利用了胶体的性质,如血液透析、血清纸上电泳等。
土壤里许多物质如粘土、腐殖质等常以胶体形式存在,所以土壤里发生的一些化学过程也与胶体有关。
国防工业上有些火药、炸药必须制成胶体,冶金工业上的选矿,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知识。
胶体的聚沉许多胶体粒子带电荷,由于同种胶体粒子带同种电荷,在一般情况下,它们之间的相互排斥使它们不易聚集,并可以保存较长的时间。
但是,如往某些胶体里加入少量电解质,由于电解质电离生成的阳离子或阴离子中和了胶体粒子所带的电荷,使胶体粒子聚集长大,形成了颗粒较大的沉淀从分散剂里析出,这个过程叫做聚沉。
除了加入电解质可使某些胶体聚沉外,将两种带相反电荷的胶体混合,也能发生聚沉。
通常使用的无机聚沉剂大多为铝盐或铁盐,它们猜你喜欢胶体金制备快速生物阅读器390国家及发表医学论文生物反馈治疗多少钱mg手机版下载女生怎么去脸上痘痘租手机一天多少钱精锐1对1生物cik生物细胞疗法生物疗法的原理的水解产物是带正电荷的胶体粒子,对很多固体表面有强烈的吸附作用,由于水中悬浮物表面大多带有负电,这种吸附有效地减小了粒子表面的电荷,并造成聚沉。
例如,明矾净水就是利用明矾水解后产生的带正电的Al(OH)3胶体与带负电的水中悬浮物、泥沙等聚沉,达到净水的目的。
胶体发生聚沉作用一般情况下都生成沉淀,但有些胶体聚沉后,胶体粒子和分散剂凝聚在一起,成为不流动的冻状物,这类物质叫凝胶。
例如,日常食用的豆腐就是以盐卤(主要成分是MgCl2²6H2O)或石膏(CaSO4²2H2O)为聚沉剂,使豆浆里的蛋白质和水等物质一起聚沉而制成的一种凝胶。