第2章胶体的制备
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第二章
2.1 胶体的制备
2.2 胶体的凝聚
22
2.3 胶体化学的发展方向
2.1 胶体的制备
原理:使分散质粒子大小在1nm ~ 100nm 之间胶体制备的两种方法:
(1)物理分散(凝聚)法
胶体中分子原子和离子
分散质悬浮颗粒
分子、原子和离子分散法凝聚法
将悬浊液或乳浊液中的分散质分散;如:磨墨常见的胶体有:墨汁、碳素墨水、淀粉溶液等
(2)化学结合法
——溶质分子聚合成胶粒①水解法
FeCl
3 + 3H
2
O△Fe(OH)
3
(胶体)+3HCl
红褐色
注意:不能过度加热,以免出现Fe(OH)
3
胶体凝聚。
l() FeCl3溶液中存在微弱的水解,生成极少量的Fe(OH)3 ,
加热, 加大水解程度, 使Fe(OH)
3
聚集成较大颗粒——胶体
条件:饱和FeCl溶液、沸水
3
②复分解法
AgNO
3+KI=AgI(胶体)+KNO
3浅黄色
注意:浓度控制,浓度过大会生成沉淀,逐滴滴加,同时要不断振荡。
胶体较为稳定,但是长时间放置之后也会出现沉淀。所以胶体通常现配现用
所以胶体通常现配现用。
2.2 胶体的凝聚
使胶体微粒凝聚成更大的颗粒,形成沉淀,从胶体为什么能够稳定存在?
分散剂里析出的过程叫胶体的凝聚。
Q1:胶体为什么能够稳定存在胶粒带电、布朗运动
如何破坏胶体的稳定状态
要使胶体凝聚成沉淀就要减少或消除胶Q2:如何破坏胶体的稳定状态?要使胶体凝聚成沉淀,就要减少或消除胶体微粒表面吸附的电荷,使之减弱或失去电性排斥力作用,从而使胶粒在运动中碰撞结合成更大的颗粒。
实验往(1)加入电解质
实验:往
Fe(OH)3胶体中加入物质的量浓度相等的下列溶液:①MgSO 4溶液,②Na 2SO 4溶液,③溶液④溶液⑤MgCl 2溶液,④NaCl 溶液,⑤Na 3PO 4溶液
现象:胶体变成浑浊状态,产生红褐色沉淀的量结论⑤>①=②>③>④
结论:
a. 加入电解质使Fe(OH)Fe(OH)加解质使()3胶体凝聚说明()3胶粒带电荷;
b.b.
不同电解质对Fe(OH)3胶体的凝聚效果不同,从电解质阳离子浓度的影响不能解释,但从阴离子
3-2--对其影响PO 43>SO 42>Cl 说明Fe(OH)3胶体微粒带正电荷。
实例:
实
①浑浊的井水中加入少量石灰能使水变澄清;
②豆浆里加盐卤(MgCl
2·6H2O)或石膏
2H溶液使之凝聚成豆腐(CaSO4·2H2O)溶液使之凝聚成豆腐;
③水泥里加石膏能调节水泥浆的硬化速率;
④在江河与海的交汇处形成的沙洲。
(2)加入胶粒带相反电荷的胶体
()加入胶粒带相反电荷的胶体
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或凝胶从而在胶粒碰撞时发生凝聚,形成沉淀或凝胶。
实验将
实验:将Fe(OH)
3胶体溶液与硅酸胶体溶液
现象:形成大量的沉淀.
结论:Fe(OH)
3胶粒与H
2
SiO3胶粒带相反电荷.
实例:①用明矾、氯化铁等净水;②不同种类的墨水混合使用时有沉淀产生,使墨水失效。
(3)加热
温度升高,胶粒的吸附能力减弱,减少了胶粒所吸引的阴离子或阳离子数量,胶粒所带的电荷数减少,胶粒间的斥力作用减弱,使得胶粒在碰撞时容易结合成大颗粒形成沉淀或凝胶时容易结合成大颗粒,形成沉淀或凝胶。
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(同时发生变性)。练习:氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性
质是( )
分散质颗粒直径都在1nm 100nm C A 、分散质颗粒直径都在1nm~100nm 之间
B 、能透过半透膜
加热蒸干灼烧后都有氧化铁生成
C 、加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成
D 、呈红褐色
练习:下列事实:①用盐卤点豆腐②水泥的硬化③用明矾净水④河海交汇处可
沉积沙洲⑤制肥皂时在高级脂肪酸钠、
甘油和水形成的混合物中加入食盐,析出甘油和水形成的混合物中加入食盐析出
肥皂⑥钢笔使用两种不同颜色的蓝墨水,
易出现堵塞⑦血液透析。其中与胶体知
D
识有关的是()
A、①②③④⑤
B、③④⑤⑥⑦
C、①③⑤⑥⑦
D、全部都是
2.3 胶体化学的应用与发展前景
胶体化学应用与发展前景
•胶体化学是一门与实际应用密切结合的学科•现代科学仪器的发展为胶体化学的研究提供全新的手段
•近代化学和物理的成就促进了胶体化学基础理论问题的探讨
•生物物理、生物化学、环境学、地矿学、天文学等领域的研究成就吸取了胶体化学的理论和方法,同时给胶体化学带来了广阔的研究空间
胶体化学与界面化学的相关性
◆胶体的基本特性:
特有的分散程度、多相性、聚结不稳定性
特有的分散程度多相性聚结不稳定性
◆研究物质的界面特性——界面化学
表面张力表面能表面现象表面吸附单表面张力、表面能、表面现象、表面吸附、单分子膜、表面润湿等
◆研究一群质点所构成的分散体系的性质————胶体化学
动力性质、电性质、光学性、流变性质、胶体的聚结与稳定性等