第一章 胶体和表面活性剂

香粉蜜是利用保护胶体的作用使细 粉悬浮在水溶液中的分散系。 粉悬浮在水溶液中的分散系。 香波和剃须膏实质上是肥皂或各种洗 涤剂溶解于水的胶体溶液或胶性凝胶。 涤剂溶解于水的胶体溶液或胶性凝胶。 唇膏、 唇膏、胭脂膏和指甲油是将颜料分 散于液体或半固体蜡类的分散系。 散于液体或半固体蜡类的分散系。 香粉可以说是含有大量空气的固体 细粉。 细粉。
二、高分子化合物溶液的溶解特征 低分子化合物在不同溶剂中只有溶解或不 溶解两种情况，而高分子化合物在不同溶剂中， 溶解两种情况，而高分子化合物在不同溶剂中， 可能山现不溶解、溶胀、溶解三种情况， 可能山现不溶解、溶胀、溶解三种情况，其中 溶胀是高分子化合物特有的现象。例如：橡胶 溶胀是高分子化合物特有的现象。例如： 在水中不溶解；动物胶在冷水中吸水， 在水中不溶解；动物胶在冷水中吸水，体积逐 渐胀大，这就是溶胀；而蛋白质可溶于水， 渐胀大，这就是溶胀；而蛋白质可溶于水，淀 粉可溶于热水。 粉可溶于热水。
二、胶体的性质 1．丁达尔现象 ． 如果让光束透过胶体， 如果让光束透过胶体，从侧面可看到胶体 内形成一条明亮的光带。 内形成一条明亮的光带。这是由于胶体微粒对 光线的散射而形成的， 光线的散射而形成的，这种现象叫做丁达尔现 象。 当光束照到一般溶液时，由于溶液中粒子 当光束照到一般溶液时， 的直径小于10 光在粒子上的散射太弱， 的直径小于 -9米，光在粒子上的散射太弱， 就不容易看到光束通过溶液的途径，但可以用 就不容易看到光束通过溶液的途径， 这种方法鉴别胶体与溶液。 这种方法鉴别胶体与溶液。
第一章 胶体和表面活性剂
第一节
胶 体
在工农业生产和日常生活中遇到的 物质往往并非纯净物， 物质往往并非纯净物，而是一种或几种 物质分散在另一种物质里形成的混合物。 物质分散在另一种物质里形成的混合物。 这种混合物叫做分散系。 这种混合物叫做分散系。其中分散成微 粒的物质叫做分散质； 粒的物质叫做分散质；微粒分布在其中 的物质叫做分散剂。 的物质叫做分散剂。
(2)胶体的相互凝聚作用。 胶体的相互凝聚作用。 胶体的相互凝聚作用 将两种电性相反的胶体以适当的量 相互混合时，由于电性相互中和， 相互混合时，由于电性相互中和，即能 发生凝聚作用， 发生凝聚作用，这种凝聚称为胶体的相 互凝聚。实际上要达到完全凝聚， 互凝聚。实际上要达到完全凝聚，必须 使其中一种胶体微粒的电荷总量要正好 中和另一种胶体的异电荷总量， 中和另一种胶体的异电荷总量，否则可 能不发生凝聚或凝聚不完全。 能不发生凝聚或凝聚不完全。
高分子化合物在溶液里是以单个分 子存在的， 子存在的，而胶体颗粒则是许多分子的 集合体。对胶体溶液， 集合体。对胶体溶液，加入少量的电解 质就会发生凝聚。 质就会发生凝聚。而高分子溶液则较为 稳定，不易凝聚， 稳定，不易凝聚，只有加入大量电解质 才能凝聚析出。 才能凝聚析出。当在高分子化合物溶液
中加入电解质达到某一浓度时， 中加入电解质达到某一浓度时，高分子 物质便从溶液中沉淀析出， 物质便从溶液中沉淀析出，这种现象称 为盐析。 为盐析。盐析产生的沉淀再用溶剂稀释 仍可形成高分子化合物溶液， 后，仍可形成高分子化合物溶液，也就 是说盐析作用是可逆的， 是说盐析作用是可逆的，而胶体凝聚析 出后即难于再形成溶液。 出后即难于再形成溶液。
点豆腐就是设法使蛋白质发生凝聚 而与水分离。 而与水分离。 盐卤是结晶氯化 ［MgCl2·6H2O］的水溶液，属电解质 ］的水溶液， 溶液， 溶液，可以中和胶体微粒表面吸附的离 子的电荷， 子的电荷，使蛋白质分子凝聚起来得到 豆腐。 豆腐。
第二节 高分子化合物
一、高分子化合物的结构特征 高分子化合物又称高聚物， 高分子化合物又称高聚物，它的分子很 大，分子量高达1万以上甚至几百万。根据来 分子量高达1万以上甚至几百万。 万以上甚至几百万 源，高聚物可分为天然高分子化合物与合成高 分子化合物。天然高分子化合物如淀粉、蛋白 分子化合物。天然高分子化合物如淀粉、 纤维素、明胶、海藻酸等。 质、纤维素、明胶、海藻酸等。合成高分子化 合物如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、 合物如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、 聚甲基丙烯酸甲酯等。 聚甲基丙烯酸甲酯等。水溶性高分子化合物是 制造化妆品和日用化学产品的添加剂， 制造化妆品和日用化学产品的添加剂，起到增 助乳化、成膜、粘结等作用。 稠、助乳化、成膜、粘结等作用。
日常生活里经常接触和应用的胶体， 日常生活里经常接触和应用的胶体， 有食品中的牛奶、豆浆、 有食品中的牛奶、豆浆、粥，用品中的 塑料、橡胶制品，建筑材料中的水泥等。 塑料、橡胶制品，建筑材料中的水泥等。 化妆品90％以上均为胶体分散系。 化妆品 ％以上均为胶体分散系。
雪花膏是一种以油脂、 雪花膏是一种以油脂、蜡分散于水 中的分散系。 中的分散系。 冷霜是将水分散于油脂、 冷霜是将水分散于油脂、蜡中的 分散系。 分散系。 牙膏是以固体细粉为主悬浮于胶 性凝胶中的一种复杂分散系。 性凝胶中的一种复杂分散系。 水溶性香水是采取增溶方法将芳 于水中的透明液体。 香油分散 于水中的透明液体。
3．电泳现象 ． 在一个U形管里盛有红褐色 形管里盛有红褐色Fe(OH)3 在一个 形管里盛有红褐色 胶体， 胶体，从U形管的两个管口各插入一个电 形管的两个管口各插入一个电 通直流电后， 极。 通直流电后，发现阴极附近的颜色 逐渐变深，阳极附近的颜色逐渐变浅。 逐渐变深，阳极附近的颜色逐渐变浅。 这表明Fe(OH)3，胶体带正电荷，在电 胶体带正电荷， 这表明 场的影响下向阴极移动。 场的影响下向阴极移动。
NaCl 溶液
NaCl 溶液
Fe(OH)3 溶胶
Fe(OH)3 溶胶
电泳现象证明了胶体的微粒是 带有电荷的。 带有电荷的。由于胶体的微粒有很 大的表面积， 大的表面积，所以具有较强的吸附 能力。 能力。不同的胶体微粒吸附不同电 荷的离子。有些胶体的微粒吸附阳 荷的离子。 离子；有些胶体吸附阴离子。 离子；有些胶体吸附阴离子。
对溶液来说，溶质是分散质， 对溶液来说，溶质是分散质，溶剂 是分散剂，溶液是一种分散系。 是分散剂，溶液是一种分散系。还有一 种分散系与溶液在性质上有很大的差异， 种分散系与溶液在性质上有很大的差异， 如水滴分散在空气中形成云雾， 如水滴分散在空气中形成云雾，某些金 属氧化物分散在玻璃态物质里形成有色 玻璃等，人们称这些体系为胶体体系。 玻璃等，人们称这些体系为胶体体系。
一般说来，金属氢氧化物、 一般说来，金属氢氧化物、金属氧 化物的胶体微粒吸附阳离子， 化物的胶体微粒吸附阳离子，胶体微粒 带正电荷；非金属氧化物、 带正电荷；非金属氧化物、金属的硫化 物的胶体微粒吸附阴离子， 物的胶体微粒吸附阴离子，胶体微粒带 负电荷。因为胶体的微粒是带电的粒子， 负电荷。因为胶体的微粒是带电的粒子， 所以，在电场的作用下， 所以，在电场的作用下，发生了定向运 产生了电泳现象。 动，产生了电泳现象。
聚合而成的大分子是由基本链节通过共 价键连接起来的， 价键连接起来的，例如蛋白质分子是由十几种 氮基酸小分子连接起来，结构式很复杂； 氮基酸小分子连接起来，结构式很复杂；聚乙 烯分子就是由几千个， 烯分子就是由几千个，甚至上万个乙烯单体打 开双键连接而成。 开双键连接而成。高分子化合物的每个分子的 大小是不一样的，即聚合度以的值不是一定的。 大小是不一样的，即聚合度以的值不是一定的。 因此高分子化合物的分子量一般是平均分子量， 因此高分子化合物的分子量一般是平均分子量， 另外高分子化合物的分子结构上也有差异。 另外高分子化合物的分子结构上也有差异。
4．胶体的凝聚 ． 影响胶体凝聚的因素很多， 影响胶体凝聚的因素很多，如电解 质的作用，温度的变化， 质的作用，温度的变化，带相反电荷胶 体的作用。在这些因素中， 体的作用。在这些因素中，最重要的是 电解质的作用。 电解质的作用。
(1)电解质的凝聚作用。 电解质的凝聚作用。 电解质的凝聚作用 由于同一种胶体微粒带有相同的电荷， 由于同一种胶体微粒带有相同的电荷，胶 体的微粒相互排斥，在一般情况下， 体的微粒相互排斥，在一般情况下，胶体的微 粒不容易聚集，因而胶体是比较稳定的分散系， 粒不容易聚集，因而胶体是比较稳定的分散系， 可以保存较长的时间。但是， 可以保存较长的时间。但是， 如果往某些胶 体里加入少量的电解质， 体里加入少量的电解质，由于电解质电离生成 的阳离子或阴离子中和了胶体微粒所带电荷， 的阳离子或阴离子中和了胶体微粒所带电荷， 使胶体的微粒聚集成较大的颗粒，形成沉淀， 使胶体的微粒聚集成较大的颗粒，形成沉淀， 从分散系里析出，这个过程叫做凝聚。 从分散系里析出，这个过程叫做凝聚。
2．布朗运动 ． 1827年，英国植物学家布朗把花粉 年 悬浮在水里，用显微镜观察， 悬浮在水里，用显微镜观察，发现花粉 的小颗粒做不停的、无秩序的运动， 的小颗粒做不停的、无秩序的运动，这 种现象叫做布朗运动。 种现象叫做布朗运动。
用超显微镜观察溶胶， 用超显微镜观察溶胶，可见胶体微 粒也在进行布朗运动。因为水分子(或分 粒也在进行布朗运动。因为水分子 或分 散剂分子)从各方面撞击胶体微粒 从各方面击胶体微粒， 散剂分子 从各方面撞击胶体微粒，而每 一瞬间胶体微粒在不同方向受的力不同， 一瞬间胶体微粒在不同方向受的力不同， 所以胶体微粒运动的方向每一瞬间都在 改变，因而形成不停的无秩序的运动。 改变，因而形成不停的无秩序的运动。
高分子化合物分子的大小一般在 10-9 ～ 10-7米之间，在胶体粒子大小的范 米之间， 围之内， 围之内，所以高分子化合物溶液与胶体 体系有相同之处，同样具有胶体的性质， 体系有相同之处，同样具有胶体的性质， 高分子溶液也存在丁达尔现象， 如：高分子溶液也存在丁达尔现象，加 入一定量的电解质也能产生凝聚现象。 入一定量的电解质也能产生凝聚现象。 高分子化合物是由大量的一种或多种单 体聚合而成的。 体聚合而成的
(3)温度的作用。 温度的作用。 温度的作用 给胶体加热， 给胶体加热，也可使胶体发生凝聚 作用。温度升高，分子的布朗运动加剧， 作用。温度升高，分子的布朗运动加剧， 胶体之间碰撞次数也增加， 胶体之间碰撞次数也增加，加速它的自 动聚沉作用，使胶体的稳定性降低， 动聚沉作用，使胶体的稳定性降低，发 生凝聚。 生凝聚。