优选第二章胶体溶液和表面现象
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利用丁铎尔现象可以区别真溶液、胶体溶液 和粗分散系。
第二节 胶体溶液和高分子化合物溶液
丁铎尔现象
森林中的 丁铎尔现象
3.动力学性质(布朗运动)
1、布朗运动与扩散
1827 年植物学家 布朗用显微镜观察到悬 浮在液面上的花粉粉末 不断地作不规则的运动。
布朗运动产生的原因： 1、分散介质分子对分散质粒子的不断撞击。 2、分散质粒子本身处于不断的热运动中。
三、胶团结构
{[Fe(OH)3]m·nFeO+ ·(n-x)Cl-}x+ ·xCl-
胶核
电位离子 反离子 反离子
K
扩+
散K
+
层
K
+
K+ 吸K附+
K+ I-I-I-层I- I- I- K+
K+ K+
III-
I胶(-IA—I核g- II)- mI-II--
K+ K+
K
+
K+
K+
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
K+ K+
胶粒 K+
胶团
1、胶粒在溶液中选择性吸附与胶粒组成有关的粒子。
2、胶粒表面的分子电离，一种离子脱离胶粒进入溶液，
另一种离子留在胶粒表面。
如 Fe(OH)3溶胶：
{[Fe(OH)3]m·nFeO+ ·(n-x)Cl-}x+ ·xCl-
胶核
电位离子 反离子
反离子
电位离子:能使固体表面带电的离子称为电位离子。 反离子:溶液中与电位离子带相反电荷的离子称为反离子。
优选第二章胶体溶液和表面现 象
第一节 溶胶
一、溶胶的性质
1、溶胶对过滤器的通透性（不同过滤器通透性不同）
2、光学性质（Tyndall现象）
粒子粒径大于照射光的波长时，粒子表面反射光； 粒径略小于波长时，发生散射成乳光。
凸透镜 光源
Fe(OH)3胶体
光锥 丁达尔效应示意图
丁铎尔现象
将溶胶置于暗处，用一束强光照射溶胶，在与光束 垂直的方向观察，可以看到溶胶中有一束浑浊发亮的光 柱，这种现象是由英国物理学家丁铎尔发现的，称为丁 铎尔现象或乳光现象。
胶团结构式： [（AgI）m·nI-·(n-x)K+]X-·xK+
例：用AgNO3溶液与过量KI溶液作用制备的AgI 溶胶，胶团结构式为：
[(AgI)m·nI- ·(n-x)K+}x- ·xK+
例：用KI溶液与过量AgNO3溶液作用制备的AgI 溶胶，胶团结构式为：
[(AgI)m·nAg+ ·(n-x)NO3-}x+ ·xNO3-
高分子溶液是指高分子溶解在适当的溶剂中所形 成的溶液。
二、高分子化合物溶液的形成和特征
溶胶、高分子溶液和溶液三者的性质比较
性质 分散相粒子 粒子直径 扩散速率
半透膜 丁铎尔现象 体系稳定性 加入电解质
粘度
溶胶 分子或离子的聚集体
1～100 nm 慢
不能透过 明显
相对稳定 少量即发生聚沉
小
高分子溶液 单个分子、离子
3、无丁达尔效应因为高分子化合物分子中含 有大量的亲水基团(-OH， -COOH、-NH2 )， 溶剂化作用强，溶质与溶剂间无界面。
19
三、高分子化合物溶液对溶胶的保护作用
由于高分子化合物溶液比较稳定，在溶胶中加入一 定量的高分子化合物，能显著提高溶胶对电解质的稳定 性，这种现象称为高分子化合物对溶胶的保护作用。
高分子化合物溶液对溶胶的保护作用 原因
高分子被吸附在胶粒的表面上，包裹住胶粒，形成 了一层高分子保护膜，阻止了胶粒间的聚集。
保护作用示意图
高分子化合物溶液对溶胶的保护作用
生理意义
正常人血液中的CaCO3、Ca3(PO4)2是以溶胶的形式 存在并被蛋白质等高分子所保护，所以它们在血液中的 含量虽比在水中的溶解度大得多，但仍然能稳定存在而 不聚沉。当发生某些疾病使血液中的蛋白质减少时，就 可使难溶盐的溶胶发生聚沉，沉积在胆、肾等器官中形 成结石。
胶粒越小，运动速度就越快，布朗运动就越剧烈。
扩散
由于微粒的热运动而产生的物质从高浓度区域向低浓度区域 自动迁移的现象称为扩散。扩散是双向运动。
2、沉降平衡
4.溶胶的电学性质
电泳：在外电场作用下， 胶粒向电极移动的现 象。
电渗：在外电场作用下，限制胶粒不能移动，而 液体介质发生定向移动的现象。
胶粒带电的原因 ：
1～100 nm 慢
不能透过 微弱
均匀稳定 大量时发生聚沉
大
溶液 单个分子、离子
小于1 nm 快
能透过 很微弱 均匀稳定 稳定
小
1、高分子化合物的分子量可达几百万，长 度可达几百纳米，但截面积只 相当于一个普 通分子大小。 2、是单个分子分散的单相体系，是真溶液， 溶解过程是自动的，也是可逆的，是热力学 的稳定体系。
高分子化合物对溶胶的保护作用：
保护作用： 例： Fe(OH)3溶胶，加入白明胶（高分子 化合物溶液）后再加电解质不易聚沉。
23
第三节 凝胶
许多高分子溶液和某些溶胶在一定条件下粘度逐渐 增大，最后失去流动性，变成弹性的半固体状态，这个 过程称为胶凝。所形成的弹性半固体物质称为凝胶 。
(2) 加入带相反电荷的溶胶（溶胶的相互聚沉） 聚沉的主要原因: 胶粒所带电荷被中和。 (3)加热 加热能破坏胶体的主要原因: ①胶粒运动加剧,碰撞机会增多。 ②胶粒所带电量减少。
应用：Ⅰ、土壤中的Fe(OH)3、Al(OH)3等正电溶胶和粘土、 腐殖质等负电溶胶互相聚沉，对土壤胶粒的结构有重要影响；
例：As2S3溶胶胶团的结构式为：
[(As2S3 )m·nHS- ·(n-x)H+}x- ·xH+
例：硅酸溶胶的胶团结构式为：
[(H2SiO3 )m·nHSiO3- ·(n-x)H+}x- ·xH+
二、溶胶的稳定性和聚沉
1. 溶胶的稳定性 溶胶稳定的主要原因: （1）胶粒间同种电荷的排斥作用 （2）胶粒的溶剂化作用 （3）胶粒的布朗运动
Ⅱ、明矾的净水作用：明矾溶于水，水解形成 Al(OH)3溶胶，结构为
｛[Al(OH)3]m﹒n Al3+﹒（n-x）SO42-｝2x+﹒x SO42- ;胶粒带正 电，而天然水中的悬浮粒子一般带负电荷。
第二节 高分子化合物溶液
一、 高分子溶液
高分子化合物是指相对分子质量在1万以上，甚至 高达几百万的大分子化合物。
2. 溶胶的聚沉 (1)电解质的聚沉作用
电解质聚沉的主要原因: ①中和了胶粒的电荷 ②破坏了胶粒的溶剂化膜
电解质聚沉能力的大小:
①聚沉能力主要取决于与胶粒带相反电荷的离子的价数。 价数越高, 聚沉能力越强。
3价离子＞2价离子＞1价离子 ②同价离子的聚沉能力随离子水化半径的增大而减小。
聚沉值:使一定量的溶胶在一定时间内开始聚沉所需电解 质的最低浓度。聚沉值越小, 聚沉能力越强。
第二节 胶体溶液和高分子化合物溶液
丁铎尔现象
森林中的 丁铎尔现象
3.动力学性质(布朗运动)
1、布朗运动与扩散
1827 年植物学家 布朗用显微镜观察到悬 浮在液面上的花粉粉末 不断地作不规则的运动。
布朗运动产生的原因： 1、分散介质分子对分散质粒子的不断撞击。 2、分散质粒子本身处于不断的热运动中。
三、胶团结构
{[Fe(OH)3]m·nFeO+ ·(n-x)Cl-}x+ ·xCl-
胶核
电位离子 反离子 反离子
K
扩+
散K
+
层
K
+
K+ 吸K附+
K+ I-I-I-层I- I- I- K+
K+ K+
III-
I胶(-IA—I核g- II)- mI-II--
K+ K+
K
+
K+
K+
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
K+ K+
胶粒 K+
胶团
1、胶粒在溶液中选择性吸附与胶粒组成有关的粒子。
2、胶粒表面的分子电离，一种离子脱离胶粒进入溶液，
另一种离子留在胶粒表面。
如 Fe(OH)3溶胶：
{[Fe(OH)3]m·nFeO+ ·(n-x)Cl-}x+ ·xCl-
胶核
电位离子 反离子
反离子
电位离子:能使固体表面带电的离子称为电位离子。 反离子:溶液中与电位离子带相反电荷的离子称为反离子。
优选第二章胶体溶液和表面现 象
第一节 溶胶
一、溶胶的性质
1、溶胶对过滤器的通透性（不同过滤器通透性不同）
2、光学性质（Tyndall现象）
粒子粒径大于照射光的波长时，粒子表面反射光； 粒径略小于波长时，发生散射成乳光。
凸透镜 光源
Fe(OH)3胶体
光锥 丁达尔效应示意图
丁铎尔现象
将溶胶置于暗处，用一束强光照射溶胶，在与光束 垂直的方向观察，可以看到溶胶中有一束浑浊发亮的光 柱，这种现象是由英国物理学家丁铎尔发现的，称为丁 铎尔现象或乳光现象。
胶团结构式： [（AgI）m·nI-·(n-x)K+]X-·xK+
例：用AgNO3溶液与过量KI溶液作用制备的AgI 溶胶，胶团结构式为：
[(AgI)m·nI- ·(n-x)K+}x- ·xK+
例：用KI溶液与过量AgNO3溶液作用制备的AgI 溶胶，胶团结构式为：
[(AgI)m·nAg+ ·(n-x)NO3-}x+ ·xNO3-
高分子溶液是指高分子溶解在适当的溶剂中所形 成的溶液。
二、高分子化合物溶液的形成和特征
溶胶、高分子溶液和溶液三者的性质比较
性质 分散相粒子 粒子直径 扩散速率
半透膜 丁铎尔现象 体系稳定性 加入电解质
粘度
溶胶 分子或离子的聚集体
1～100 nm 慢
不能透过 明显
相对稳定 少量即发生聚沉
小
高分子溶液 单个分子、离子
3、无丁达尔效应因为高分子化合物分子中含 有大量的亲水基团(-OH， -COOH、-NH2 )， 溶剂化作用强，溶质与溶剂间无界面。
19
三、高分子化合物溶液对溶胶的保护作用
由于高分子化合物溶液比较稳定，在溶胶中加入一 定量的高分子化合物，能显著提高溶胶对电解质的稳定 性，这种现象称为高分子化合物对溶胶的保护作用。
高分子化合物溶液对溶胶的保护作用 原因
高分子被吸附在胶粒的表面上，包裹住胶粒，形成 了一层高分子保护膜，阻止了胶粒间的聚集。
保护作用示意图
高分子化合物溶液对溶胶的保护作用
生理意义
正常人血液中的CaCO3、Ca3(PO4)2是以溶胶的形式 存在并被蛋白质等高分子所保护，所以它们在血液中的 含量虽比在水中的溶解度大得多，但仍然能稳定存在而 不聚沉。当发生某些疾病使血液中的蛋白质减少时，就 可使难溶盐的溶胶发生聚沉，沉积在胆、肾等器官中形 成结石。
胶粒越小，运动速度就越快，布朗运动就越剧烈。
扩散
由于微粒的热运动而产生的物质从高浓度区域向低浓度区域 自动迁移的现象称为扩散。扩散是双向运动。
2、沉降平衡
4.溶胶的电学性质
电泳：在外电场作用下， 胶粒向电极移动的现 象。
电渗：在外电场作用下，限制胶粒不能移动，而 液体介质发生定向移动的现象。
胶粒带电的原因 ：
1～100 nm 慢
不能透过 微弱
均匀稳定 大量时发生聚沉
大
溶液 单个分子、离子
小于1 nm 快
能透过 很微弱 均匀稳定 稳定
小
1、高分子化合物的分子量可达几百万，长 度可达几百纳米，但截面积只 相当于一个普 通分子大小。 2、是单个分子分散的单相体系，是真溶液， 溶解过程是自动的，也是可逆的，是热力学 的稳定体系。
高分子化合物对溶胶的保护作用：
保护作用： 例： Fe(OH)3溶胶，加入白明胶（高分子 化合物溶液）后再加电解质不易聚沉。
23
第三节 凝胶
许多高分子溶液和某些溶胶在一定条件下粘度逐渐 增大，最后失去流动性，变成弹性的半固体状态，这个 过程称为胶凝。所形成的弹性半固体物质称为凝胶 。
(2) 加入带相反电荷的溶胶（溶胶的相互聚沉） 聚沉的主要原因: 胶粒所带电荷被中和。 (3)加热 加热能破坏胶体的主要原因: ①胶粒运动加剧,碰撞机会增多。 ②胶粒所带电量减少。
应用：Ⅰ、土壤中的Fe(OH)3、Al(OH)3等正电溶胶和粘土、 腐殖质等负电溶胶互相聚沉，对土壤胶粒的结构有重要影响；
例：As2S3溶胶胶团的结构式为：
[(As2S3 )m·nHS- ·(n-x)H+}x- ·xH+
例：硅酸溶胶的胶团结构式为：
[(H2SiO3 )m·nHSiO3- ·(n-x)H+}x- ·xH+
二、溶胶的稳定性和聚沉
1. 溶胶的稳定性 溶胶稳定的主要原因: （1）胶粒间同种电荷的排斥作用 （2）胶粒的溶剂化作用 （3）胶粒的布朗运动
Ⅱ、明矾的净水作用：明矾溶于水，水解形成 Al(OH)3溶胶，结构为
｛[Al(OH)3]m﹒n Al3+﹒（n-x）SO42-｝2x+﹒x SO42- ;胶粒带正 电，而天然水中的悬浮粒子一般带负电荷。
第二节 高分子化合物溶液
一、 高分子溶液
高分子化合物是指相对分子质量在1万以上，甚至 高达几百万的大分子化合物。
2. 溶胶的聚沉 (1)电解质的聚沉作用
电解质聚沉的主要原因: ①中和了胶粒的电荷 ②破坏了胶粒的溶剂化膜
电解质聚沉能力的大小:
①聚沉能力主要取决于与胶粒带相反电荷的离子的价数。 价数越高, 聚沉能力越强。
3价离子＞2价离子＞1价离子 ②同价离子的聚沉能力随离子水化半径的增大而减小。
聚沉值:使一定量的溶胶在一定时间内开始聚沉所需电解 质的最低浓度。聚沉值越小, 聚沉能力越强。