胶体

一、胶体

1．分散系

由一种物质(或几种物质)以粒子形式分散到另—种物质里所形成的混合物，统称为分散系。

如溶液、浊(悬浊、乳浊)液、胶体均属于分散系。

分散系中分散成粒子的物质叫做分散质；另一种物质叫做分散剂。如溶液，溶质是分散质，溶剂是分散剂。

2．胶体

分散质粒子在1nm—100nm间的分散系叫做胶体，如Fe(OH)3胶体、淀粉胶体等。

3．渗析

把混有离子或小分子杂质的胶体装入半透膜袋中，并浸入溶剂(如蒸馏水)中，使离子或小分子从胶体里分离出去，这样的操作叫做渗析。

4．胶体的分类

5.分散系的比较

分散系溶液浊液胶体

分散质粒子的直径<1nm >100nm 1nm—100nm

分散质粒子单个小分子或离子巨大数目分子集合体许多分子集合体或高分子实例酒精、氯化钠溶液石灰乳、油水Fe(OH)3胶体、淀粉溶液外观均一、透明不均一、不透明均一、透明

稳定性稳定不稳定较稳定

能否透过滤纸能不能能

能否透过半透膜能不能不能

鉴别无丁达尔效应静置分层丁达尔效应

二、胶体的制备

1．物理分散法

如研磨(制豆浆、研墨)法、直接分散(制蛋白胶体)法、超声波分散法、电弧分散法等。

2．化学反应法

(1)水解法

如向20mL煮沸的蒸馏水中滴加1mL—2mLFeCl3饱和溶液，继续煮沸一会儿，得红褐色的

Fe(OH)3胶体。

(2)复分解法

①向盛有10mL 0.01mol/LKI的试管中，滴加8—10滴0.01mol/LAgNO3溶液，边滴边振荡，得浅黄色AgI胶体。

AgNO3十KI=AgI(胶体)十KNO3

②在一支大试管里装入5mL—10mL1mol/LHCl，加入1mL水玻璃，然后用力振荡即可制得硅酸溶胶。

Na2SiO3十2HCl十H2O=2NaCl十H4SiO4(胶体)

除上述重要胶体的制备外，还有：

①肥皂水(胶体)：它是由C17H35COONa水解而成的。

。

②淀粉溶液(胶体)：可溶性淀粉溶于热水制得。

③蛋白质溶液(胶体)：鸡蛋白溶于水制得。

Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、硅酸胶体、淀粉溶液、蛋白质、血液、涂料、鸡蛋清溶液

三、胶体的提纯——渗析法

将胶体放入半透膜袋中，再将此袋放入蒸馏水中，由于胶粒直径大于半透膜的微孔，不能透过半透膜，而小分子或离子可以透过半透膜，使杂质分子或离子进入水中而除去。如果一次渗析达不到纯度要求，可以把蒸馏水更换后重新进行渗析，直至达到要求为止。

半透膜的材料：蛋壳内膜，动物的肠衣、膀胱等。

1．渗析与渗透的区别

渗析：分子、离子通过半透膜，而胶体粒子不能通过半透膜的过程。

渗透：是低浓度溶液中溶剂分子通过半透膜向高浓度溶液方向扩散的过程，而溶质分子不能通过半透膜。

2．血液透析原理

医学上治疗由肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒时，最常用的血液净化手段是血液透析。透析原理同胶体的渗析类似。透析时，病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环,血液中重要的胶体蛋白质和血细胞不能透过透析膜，血液内的毒性物质则可以透过，扩散到透析液中而被除去。

［典型例题］

例1：下列实验中，能得到胶体的有()

A．在1mol/L的KI溶液中逐滴加入1mol/L的AgNO3溶液，边加边振荡

B．在0.01mol/L的AgNO3溶液中加入0.01mol/L的KI溶液，边加边振荡

C．将蔗糖加入水中并振荡

D．将花生油放入水中并振荡

解析：

如A所述方法，使KI、AgNO3溶液混合，由于两种溶液的浓度较大，只能得到含AgI的沉淀，其中生成的AgI沉淀粒子直径一定大于100nm。制取难溶性固体物质的液溶胶，所用的反应物的浓度要小(一般≤0.01mol/L)，只能用特殊的方法(即：后加入的溶液量要少)，使反应液中较缓慢地生成少量难溶物粒子，使它们能均匀分散在反应液中。例如在0.01mol/LAgNO3溶液逐

滴加入0.01mol/LKI溶液中，滴加量控制在AgNO3溶液总体积的左右，并边滴边振荡。因

此，B项操作可得到胶体。蔗糖易溶于水，蔗糖以分子分散在水中，其直径小于1nm，形成溶液(一定数量小分子的聚集体，其直径才能大于1nm；一些高分子化合物，其分子直径可达到胶体粒子直径的范围，如淀粉)。D项得到乳浊液。综上分析，本题答案为B。

例2：下列分散系属于胶体的是()

A．淀粉溶液B．食盐水C．泥水D．碘酒

解析：

食盐水和碘酒属于溶液；泥水属于悬浊液；淀粉溶液属于胶体。故答案为A。

点评：

常见的胶体有：Fe(OH)3胶体、淀粉溶液、蛋白质溶液、肥皂水、有色玻璃等。

例3：下列说法正确的是()

A．溶液和胶体的本质区别是当一束光线通过胶体时可出现一条光亮的通路，溶液则没有此种现象

B．制备Fe(OH)3胶体的方法是将饱和FeCl3溶液加热煮沸

C．NaCl溶于水形成溶液，溶于酒精可形成胶体

D．渗析是鉴别溶液和胶体的最简便的方法

解析：

胶体和溶液的区别之一是当通过一束光线时，前者可形成一条光亮的通路，后者无此现象，故可利用此效应鉴别溶液和胶体。但这不是溶液和胶体的本质区别，其本质区别是分散质粒子直径的大小，故A错误。

制备Fe(OH)3胶体是将饱和FeCl3溶液逐滴加入沸水中直至变为红褐色。若直接将饱和FeCl3溶液煮沸，水解生成的Fe(OH)3过多，不能形成胶体而形成沉淀。故B错误。

胶体是以分散质粒子的大小为特征的，它只是物质的一种存在形式，如NaCl溶于水形成溶液，如果分散在酒精中时，由于NaCl在酒精中溶解度不大，许多NaCl粒子结合在一起达到了胶体粒子的大小，可形成胶体。所以C正确。

利用渗析法可以鉴别溶液和胶体，但没有明显现象，需借助其他的试剂，操作步骤复杂，它主要用于胶体的提纯和精制。要鉴别胶体和溶液，最简便的方法是让一束光线通过这种分散系，看能否形成光亮的通路，若有则为胶体、无则为溶液。故D错误。综上分析，答案为C。

例4：用有关的离子方程式和必要文字回答下列各题：

(1)为什么草木灰不宜与铵态氮肥混合使用?

(2)明矾为什么能净水?明矾水溶液为什么显酸性?

解析：

(1)草木灰主要成分是碳酸钾，碳酸钾遇水水解显碱性：

NH4+与OH—反应生成易分解的NH3·H2O，

NH4+十OH—NH3·H2O，NH3·H2O NH3↑十H2O，

氨挥发逸失，导致肥效降低。

(2)因为明矾溶于水后，Al3+水解，，其中生成的Al(OH)3属于胶体粒子，具有吸附作用，可吸附水中悬浮的杂质，故可净水，又由于水解生成H+，因而显酸性。

例5：纳米材料是指在10—7m—10—9m尺寸的材料。这种材料由于尺寸很小，因而具有许多与传统材料截然不同的性质，例如通常的金属材料大多是银白色有金属光泽的，而纳米金属材料却是黑色的。据预测，纳米材料和纳米技术会引起生产和日常生活各方面的革命性的变化，是21世纪新技术发展的前沿。

(1)1纳米(1nm)是()

A．1×10—7m B．1×10—8m C．1×10—9m D．1×10—10 m

(2)原子的直径处于下列哪一个数量级()

A．1×10—8m B．1×10—9m C．1×10—10 m D．1×10—11m

(3)纳米材料的特殊性质的原因之一是由于它具有很大的比表面积()，即相同体积的纳米

材料比一般材料的表面积大得多。假定某种原子直径为0.2nm，则可推算在边长1nm的小立方体中，共有_______个原子，其表面有_______个原子，内部有_______个原子。由于处于表面的原子数目较多，其化学性质应_______。(填“很活泼”、“较活泼”或“不活泼”)