胶体

混合分散体系

把一种或几种物质分散在另一种物质中就构成分散体系。

名词解释：

（1）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，叫做分散系。如把NaCl溶于水形成的溶液；把酒精溶于水形成的溶液；把牛奶溶于水形成的乳浊液；把泥土放入水中形成的悬浊液；水蒸气扩散到空气中形成的雾。这些混合物均被称为分散系。

（2）分散质：被分散的物质（可以是固体、液体、气体）。如上述分散系中的NaCl、酒精、牛奶、泥土、水蒸气都是分散质。

（3）分散剂：起容纳分散质作用的物质（可以是气体、液体、固体）。

（4）介稳体系：胶体的稳定性介于溶液和浊之间，属于介稳体系。如上述分散系中的水、空气都是分散剂。

分散系=分散相（或分散质）+分散剂

注意：

①溶液这种分散系中，溶质是分散质，溶剂是分散剂。

②悬浊液或乳浊液中不存在溶质和溶剂的概念，即浊液中的分散质不能叫溶质，分散剂也不能叫溶剂。

③根据分散质与分散剂的状态，它们之间可有9种组合方式：

气体

气体→液体等

固体

④溶液不一定是液体，如合金属于溶液；同理，浊液不一定是液体，不洁净的空气属于浊液。

分散体系分类

（一）按分散相粒子的大小分类：

溶液：＜1nm白酒；胶体：1~100nm，金溶胶；浊液：>1000nm；黄河水。

1、溶液的分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶，没有界面，是均匀的单相。

2、胶体分散体系目测是均匀的，但实际是多相不均匀体系。

3、浊液目测是混浊不均匀体系，放置后会沉淀或分层，如黄河水。

4、三者并无明显界限

（二）按分散相和介质聚集状态分类；

1、液溶胶

将液体作为分散介质（溶剂）所形成的溶胶。当分散相为不同状态时，则形成不同的液溶胶：

A、液-固溶胶，如油漆，AgI溶胶；

B、液-液溶胶，如牛奶，石油原油等乳状液；

C、液-气溶胶，如泡沫。

2、固溶胶

将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为不同状态时，则形成不同的固溶胶：

A、固-固溶胶，如：有色玻璃，不完全互溶的合金；

B、固-液溶胶，如：珍珠，某些宝石；

C、固-气溶胶，如：泡沫塑料，沸石分子筛。

3、气溶胶

将气体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为固体或液体时，形成气-固或气-液溶胶，但没有气-气溶胶，因为不同的气体混合后是单相均一体系，不属于胶体范围：

A、气-固溶胶，如：烟，含尘的空气；

B、气-液溶胶，如：雾，云。

各种分散系的比较

粗分子分散系

在粗分散系中，分散相粒子大于100nm因其粒子较大用肉眼或普通显微镜即可观察到分散相的颗粒。由于其颗粒较大，能阻止光线通过，因而外观上是浑浊的，不透明的。另外，因分散相颗粒大，不能透过滤纸或半透膜。同时易受重力影响而自动沉降，因此不稳定。

粗分散系也叫浊液。按分散相状态的不同又分为悬浊液（固体分散在液体中——如泥浆）和乳浊液（液体分散在液体中——如牛奶）。

低分子分散系

低分子分散系通常就是溶液。分散相粒子小于1nm，因分散相粒子很小，不能阻止光线通过，所以溶液是透明的。这种溶液具有高度稳定性，无论放置多久，分散相颗粒不会因重力作用而下沉，不会从溶液中分离出来。分散相颗粒能透过滤纸或半透膜，在溶液中扩散很快，例如盐水和糖水等。低分子分散系通常情况下是稳定的

胶体分散系

胶体分散系即胶体溶液，分散相粒子大小在1-100nm之间，属于这一类分散系的有溶胶和高分子化合物溶液。由于此类分散系的胶体粒子比低分子分散系的分散相粒子大，而比粗分散系的分散相粒子小，因而胶体分散系的胶体粒子能透过滤纸，但不能透过半透膜。外观上胶体溶液不浑浊，用肉眼或普通显微镜均不能辨别。

胶体是物质的一种分散状态，不论在任何物质，只要以1-100nm之间的粒子分散于另一物质中时，就称为胶体，胶体是一种比较稳定的分散系。例如，氯化钠在水中分散成离子时属低分子分散系。而在苯中则分散成离子的聚集体，聚集体粒子的大小在1-100nm之间，属胶体溶液。许多蛋白质、淀粉、糖原溶液及血液、淋巴液等属于胶体溶液。胶体还可以按照分散剂的状态分作固溶胶（比如烟水晶，有色玻璃），气溶胶（雾，云，烟）和液溶胶（如AgI胶体和Fe(OH)3胶体）。胶体粒子可以透过滤纸但不能透过半透膜，因而可以使用半透膜渗析的方法来精制胶体。

胶体性质

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。

可以通过超显微镜观察到胶体粒子在不停地做无规则运动。

3.电泳现象。

胶体粒子中有一部分通常情况下是带电荷的，因为物体由一大块分散为无数胶体粒子后，表面积急剧增大，所以胶体的微粒有很大的表面积，所以具有较强的吸附能力。一般情况下，金属氢氧化物、金属氧化物的胶体微粒易于吸附正电荷而带正电，非金属氧化物、金属硫化物易于吸附负电荷而带负电。当这些

电荷在电场的作用下做定向移动的时候，就会出现电泳现象，即胶体粒子向两极移动，使分散系发生颜色变化。

4.凝聚作用。

带电的胶体粒子可以通过加电解质（多数为溶液）、加带相反电荷的胶体以及加热的方法使其凝聚，其原理是破坏胶体粒子之间的稳定关系，前两种方法利用带电胶体粒子的稳定一定程度上是由胶体粒子之间因为带同种电荷而相互排斥所维持的，将这些电荷打乱，使其不再能维持这种稳定，从而使胶体凝聚。不带电的胶体粒子通常只有加热的方法。胶体凝聚一般生成沉淀，但有一些胶体微粒和分散剂凝聚在一起名称为不流动的冻状物，这是便称作凝胶，常见的凝胶有硅胶和豆腐。

附：氢氧化铁胶体的制备

由可溶性Fe(Ⅲ)盐溶液加氨水沉淀来制取氢氧化铁或由氯化铁、硝酸铁溶液加入氨水沉淀而制得或将氯化铁饱和溶液逐滴加入沸水中继续煮沸直至液体呈红褐色。其粒子大小在1nm到100nm之间时会形成胶体。

可溶性碱和铁盐溶液反应

例:氢氧化钠和硫酸铁反应生成氢氧化铁和硫酸钠

6NaOH + Fe2(SO4)3 = 2Fe(OH)3↓+ 3Na2SO4

氢氧化亚铁与氧气反应

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

受热分解产物及方程式

2Fe(OH)3==加热==Fe2O3+3H2O

与非氧化性酸反应:

Fe(OH)3 + 3H+= Fe3+ +3H2O

电泳现象

不同的胶粒其表面的组成情况不同。它们有的能吸附正电荷，有的能吸附负电荷。因此有的胶粒带正电荷，如氢氧化铝胶体。有的胶粒带负电荷，如三硫化二砷(As2S3)胶体等。如果在胶体中通以直流电，它们或者向阳极迁移，或者向阴极迁移。这就是所谓的电泳现象。

处于物质表面的那些原子、分子或离子跟处于物质内部的原子、分子或离子不一样。处于物质表面的原子、分子或离子只受到旁侧和底下其他粒子的吸引。因此物质表面的粒子有剩余的吸附力，使物质的表面产生了吸附作用。当物质细分到胶粒大小时，暴露在周围介质中的表面积十分巨大。所以在胶体分散系中，胶粒往往能从介质中吸附离子，使分散的胶粒带上电荷。

同种胶粒带有同种电荷，减少了胶粒发生碰撞的可能性，从而阻止了胶粒相互结合变成更大的颗粒以沉淀析出。如果在这类胶体中加入电解质，电解质电离产生的离子会中和胶粒所带的电荷，使胶粒凝聚而沉淀。河流中的粘土胶粒由于吸附了氢氧根离子而带负电荷。当河水流到含盐的海水里时，带负电荷的粘土胶粒被海水中带正电荷的钠离子及镁离子中和，使粘土沉淀下来，最终在河口形成了三角洲。

在高炉的烟中，炭黑和灰尘常呈胶粒状，并带有电荷。如果在烟囱上安装一个高压电极，可以吸收带负电荷的胶粒，并沉积下来。这样不仅可以从中回收到贵重的产品，还可以减少空气的污染。

胶体中的分散质微粒在电场作用下作定向移动的现象，叫做电泳

原因：胶粒带电荷。胶粒有较大的表面积，能吸附离子

影响电泳迁移的因素

1电场强度。电场强度是指单位长度的电位降，也称电势梯度。

2溶液的pH。它决定被分离物质的解离程度和质点的带电性质及所带净电

荷量。

3溶液的离子强度，电泳液中的离子增加时会引起质点迁移率的降低。

4电渗。在电场作用下液体对于固体支持物的相对移动称为电渗。