9第九章 胶体分散系
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胶体
四. 纳米粒子和纳米技术
纳米粒子：尺度为1～100 nm之间的粒子 1. 纳米粒子的结构和特性 (1) 小尺寸效应 (2) 表面效应 (3) 量子尺寸效应 (4) 宏观量子隧道效应 2．纳米粒子的制备方法 基本方法与制备憎液溶胶雷同 纳米组装材料的制备技术 (1)自组织技术 (2) 模板合成法 3．纳米技术在药学中的应用
（1）Browm运动与Einstein方程
Browm运动：溶胶粒子在介质中无规则的运动 原因：粒子受各个方向介质分子的撞击 撞击的动量不能完全抵消而移动 分子热运动的宏观表现。 Einstein公式：Brown运动平均位移的计算 若在时间 t 内观察布朗运动位移 x ，其关系：
x
RT t L 3r
第九章 胶体分散系统
胶
体
胶体是多相系统，一种或多种物质分散在另一 种分子中所形成的体系称为分散体系。被分散的物 质称作分散相，另一种物质称作分散介质。 胶体是一种高度分散的分散系统。胶体化学与 化学其他分支的不同之处是，后者研究对象均属小 分子，胶体化学除了分子之外 ，更注意胶体大小的 粒子 。 在分散系统中，分散相粒子（质点）半径为10-9 ～10-7m的称胶体，通常所说的胶体多指粒子分散在液 体介质中 ，又称溶胶 。
胶
体
由于胶体的高度分散，致使它有很大的相 界面（例如直径为10nm的金溶胶，当其粒子的 总体积为1立方厘米时，其表面积可达600平方 米），从而有很高的界面能。 胶体的许多性质都与界面能有密切关系， 因此对界面性质的研究构成胶体化学的重要内 容之一。 所以，研究表（界）面性质的表面化学是胶 体化学中极其重要和不可分割的一部分，二者常 被联系在一起而命名为胶体和表面化学。
不能透过滤纸，扩散慢，超显微镜下可见。热力学不稳定 体系），但动力学稳定体系----布朗运动。
第09章 胶体分散系.
活的组织和细胞液等是蛋白 质、核酸等的胶体溶液；体 液、血液、皮肤、肌肉、脏 器等也属于胶体系统。
第一节 分散系概述
一、分散系(dispersed system)
一种或几种物质分散在另一种物质中所形 成的系统称为分散系统，简称分散系。 其中： 被分散的物质称为分散相(dispersed phase)
一、溶胶的基本性质
(一) 溶胶的光学性质——Tyndall 现象
在暗室内用一束光线照射溶胶时，在侧面可以 看到一个发亮的光柱的现象。
Tyndall 现象
Tyndall现象产生的原因：光的散射
光的散射 d >>λ
反射
d <<λ d 略小于λ 或接近于λ
通过
散射
可见光波长：400 ~ 760nm
胶体粒径：1 ~ 100nm
2. 溶胶的相互聚沉 若将两种带相反电荷的溶胶相互混合，则会发生 聚沉，称为相互聚沉现象。 明矾净水作用
天然水中胶态的悬浮物大多带负电，明矾在水中 水解产生的Al(OH)3溶胶带正电，它们相互聚沉而 使水净化。
- + FeO+
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
（二）溶胶的聚沉
1. 电解质的聚沉作用
Fe(OH)3溶胶
Al2(SO4)3溶液
聚沉(coagulation)
1. 电解质的聚沉作用
NaCl
Na+ + Cl-
临界聚沉浓度:使一定量 的溶胶在一定时间内完 全聚沉所需电解质的最 小浓度，又称聚沉值。
聚沉能力:是临界聚沉浓度的倒数。 电解质聚沉值 ，聚沉能力
Fe(OH)3 + HCl
FeOCl
Fe(OH)3
第一节 分散系概述
一、分散系(dispersed system)
一种或几种物质分散在另一种物质中所形 成的系统称为分散系统，简称分散系。 其中： 被分散的物质称为分散相(dispersed phase)
一、溶胶的基本性质
(一) 溶胶的光学性质——Tyndall 现象
在暗室内用一束光线照射溶胶时，在侧面可以 看到一个发亮的光柱的现象。
Tyndall 现象
Tyndall现象产生的原因：光的散射
光的散射 d >>λ
反射
d <<λ d 略小于λ 或接近于λ
通过
散射
可见光波长：400 ~ 760nm
胶体粒径：1 ~ 100nm
2. 溶胶的相互聚沉 若将两种带相反电荷的溶胶相互混合，则会发生 聚沉，称为相互聚沉现象。 明矾净水作用
天然水中胶态的悬浮物大多带负电，明矾在水中 水解产生的Al(OH)3溶胶带正电，它们相互聚沉而 使水净化。
- + FeO+
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
（二）溶胶的聚沉
1. 电解质的聚沉作用
Fe(OH)3溶胶
Al2(SO4)3溶液
聚沉(coagulation)
1. 电解质的聚沉作用
NaCl
Na+ + Cl-
临界聚沉浓度:使一定量 的溶胶在一定时间内完 全聚沉所需电解质的最 小浓度，又称聚沉值。
聚沉能力:是临界聚沉浓度的倒数。 电解质聚沉值 ，聚沉能力
Fe(OH)3 + HCl
FeOCl
Fe(OH)3
医用化学课件-9胶体分散系
第九章 胶体分散系
• § 9-1 分散系 • §来自9-2 界面现象 • § 9-3 溶胶 • § 9-4 高分子溶液
§9-1 分散系
• 一、分散系的概念 • 二、分散系的分类 • 三、分散度与比表面积
一、分散系的概念
• 分散系：一种或几种物质分散在另一种物 质里所形成的系统称为分散系统 ，简称分 散系。如泥浆、云雾、牛奶等分散系。
• 吸附作用可分为物理吸附和化学吸附， 前者可形成单分子或多分子的吸附层， 后者只形成单分子吸附层。
• 对于指定的吸附剂与气体吸附质，吸 附量与温度和气体压力有关，用Γ=f(p,T) 描述。
• 吸附有不同类型 ⑴ 固体对气体的吸附： g-s吸附平衡(吸附与解吸，放热与吸热)。 ⑵ 固体在溶液中的吸附：
第一章 溶液和胶体
20
3．电学性质
• ⑴电泳
•
溶胶粒子在外电场作用下定向移动
的现象称为电泳。通过电泳实验，可以判
断溶胶粒子所带电荷的电性：红棕色的 Fe(OH)3溶胶，是带正电的，称之为正溶 胶；黄色的As2S3溶胶，带负电荷，为负 溶胶。
• ⑵电渗 (与电泳现象相反)
•
溶胶粒子固定不动而分散介质在外电场
• 分散质：被分散的物质叫做分散质(或分散 相)；
• 分散剂：而容纳分散质的物质称为分散剂 (或分散介质)。
二、分散系的分类
• 若按分散质粒子直径大小进行分 类，则可以将分散系分为三类，见 教材P105 表9－1。
表9-2 各类分散系的特性
分散系类型 颗粒直径大小 分散质存在形
式
主要性质
粗分散系 ＞100 nm
一般规律是：优先吸附与它组成有关的离子。
如：AgBr固体在AgNO3溶液中，由于Ag＋是AgBr 的组成部分，因而被AgBr优先吸附。
• § 9-1 分散系 • §来自9-2 界面现象 • § 9-3 溶胶 • § 9-4 高分子溶液
§9-1 分散系
• 一、分散系的概念 • 二、分散系的分类 • 三、分散度与比表面积
一、分散系的概念
• 分散系：一种或几种物质分散在另一种物 质里所形成的系统称为分散系统 ，简称分 散系。如泥浆、云雾、牛奶等分散系。
• 吸附作用可分为物理吸附和化学吸附， 前者可形成单分子或多分子的吸附层， 后者只形成单分子吸附层。
• 对于指定的吸附剂与气体吸附质，吸 附量与温度和气体压力有关，用Γ=f(p,T) 描述。
• 吸附有不同类型 ⑴ 固体对气体的吸附： g-s吸附平衡(吸附与解吸，放热与吸热)。 ⑵ 固体在溶液中的吸附：
第一章 溶液和胶体
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3．电学性质
• ⑴电泳
•
溶胶粒子在外电场作用下定向移动
的现象称为电泳。通过电泳实验，可以判
断溶胶粒子所带电荷的电性：红棕色的 Fe(OH)3溶胶，是带正电的，称之为正溶 胶；黄色的As2S3溶胶，带负电荷，为负 溶胶。
• ⑵电渗 (与电泳现象相反)
•
溶胶粒子固定不动而分散介质在外电场
• 分散质：被分散的物质叫做分散质(或分散 相)；
• 分散剂：而容纳分散质的物质称为分散剂 (或分散介质)。
二、分散系的分类
• 若按分散质粒子直径大小进行分 类，则可以将分散系分为三类，见 教材P105 表9－1。
表9-2 各类分散系的特性
分散系类型 颗粒直径大小 分散质存在形
式
主要性质
粗分散系 ＞100 nm
一般规律是：优先吸附与它组成有关的离子。
如：AgBr固体在AgNO3溶液中，由于Ag＋是AgBr 的组成部分，因而被AgBr优先吸附。
化学《分散系及胶体》ppt
分散系的应用
总结词
在多个领域有广泛应用
详细描述
分散系在多个领域有广泛应用，如化学、材料科学、生物学、医学、环境科学等。在化学和材料科学中，分散 系常用于制备涂料、颜料、催化剂等；在生物学和医学中，分散系常用于药物输送、基因治疗等；在环境科学 中，分散系常用于水处理、大气污染控制等。
分散系的重要性
环境监测
分散系在环境监测中可以用于检测污染物和有害物质，评估环境污染程度。
污染治理
分散系也可以用于环境治理，如利用胶体吸附和沉降等方法处理污水和废气等。
07
结论与展望
分散系和胶体的研究结论
1
分散系和胶体在化学领域中具有重要的地位和 应用价值。
2
分散系和胶体具有多种特性和应用，如溶液、 乳浊液、溶胶等。
稳定性与聚沉
胶体粒子的电荷可以使其相互排斥，保持分散状 态不聚集成大颗粒，这种现象称为稳定性。
胶体的动力学性质
布朗运动
由于胶体粒子不断进行无规则运动，使其受到的来自各个方 向的撞击不均匀，从而产生布朗运动。
扩散现象
由于胶体粒子具有布朗运动，因此它们会从高浓度区域向低 浓度区域扩散，这种现象称为扩散现象。
05
胶体的制备和纯化
胶体的制备
制备方法
包括凝聚法、分散法、包覆法等，凝聚法是最常用的制备方法之一，将离子 或分子混合在一起，通过控制反应条件和添加剂，形成胶体粒子。
影响因素
制备过程中的温度、浓度、搅拌速度、添加剂等都会影响胶体的粒径和稳定 性。
胶体的纯化
纯化目的
去除杂质和未反应的原料，使胶体粒子具有更好的分散性和稳定性。
改进产品性能
通过分散系对物质的改性，可以改善化学工业产品的性能， 如表面活性剂、涂料等。
胶体分散系的主要特征
胶体分散系的主要特征
胶体分散系是有机溶剂中一种稳定的，由固态破坏聚集剂和稳定剂组成的非晶态系统。
浓度足够高的固态物质能够在有机溶剂中以胶体形式存在，而这种系统有几个主要特征，包括悬浮剂，稳定剂，分散化，转移和分散化。
悬浮剂是指在溶剂中分散形成的胶体分散系中的固态物质，可以是水溶性的、非水溶性的或混合的硬壳的组成部分。
如金属粉末，石棉片，磨细的砂粒等。
当这些悬浮剂在溶剂中释放出来时，会形成很小的分子，或分子间的连续的物质，故而能够形成悬浮体。
稳定剂，也叫分散稳定剂，是胶体分散系中用于稳定悬浮体的物质。
它们通常是有机分子，可以用例如油酸酯，烷基磺酸钠，氯化钙等。
它们与悬浮体接触并包裹住它们，使其不沉淀，从而达到稳定悬浮体的效果。
分散化也是胶体分散系的特征之一，也是稳定悬浮体的重要手段。
它包括两个方面，即细致化和研磨，当悬浮剂经过细致化处理时，分子会变得更细小，从而可以形成更大的悬浮体；而研磨手段可以使粒径更细小，从而促进悬浮体稳定。
转移是稳定悬浮体的重要原理，它是通过悬浮体对它们周围特定环境下细胞表面调整和修饰，使它们分散，有效阻止悬浮体之间的粘附，从而达到稳定悬浮体的目的。
最后，分散化也是稳定悬浮体的一个重要组成部分。
它使悬浮体分散良好，从而防止悬浮体沉淀，有效地阻止悬浮体之间的粘附，并且可以增强悬浮体的可滴定性和生物相容性。
总之，胶体分散系的主要特征包括悬浮剂，稳定剂，分散化，转移和分散化。
这些特征有助于使悬浮体稳定，同时也能够调节悬浮体的相容性和活性，从而满足相应应用要求。
物理化学-第九章 胶体-教案
统，包括溶胶、高分子溶液和缔合胶体，其中溶胶是本章讨论的重点。溶胶的高分散性、多相性及热力学不
稳定性等特征决定了其基本性质。本章重点介绍了其光学性质(丁达尔效应)、动力学性质(布朗运动、扩散)
和电学性质（电泳、电渗）；此外还介绍了溶胶的稳定与聚沉，电解质对溶胶稳定与聚沉的影响。
溶胶的特征：1）特定分散度：1~100nm。2）高度分散多相性。3）热力学不稳定性。
第二部分、简介：本章主要内容（多媒体介绍）1mi；溶胶的基本特征及重要性质（动力性质、
光学性质、电学性质）
本章目的要求：（多媒体介绍）1min
掌握胶体的概念、基本类型；溶胶的基本特征；溶胶的动力性质、光学性质、电学性质。
熟悉溶胶的分类；憎液溶胶相对稳定的原因。
通过两个实验来观察胶体的电学性质。电泳以及电渗。
电动现象说明：溶胶质点与介质分别带电，在电场中发生移动（流动电势），或移动时产生电场（流动电势）
并介绍电泳的应用。
四、溶胶的稳定性与聚沉
说明：溶胶是热力学不稳定系统，但在动力学上又是稳定的原因。
强调：溶胶稳定的原因：
1.动力稳定性（扩散力）。2.胶粒表面带电（静电斥力）。3.溶剂化作用。4.添加高分子保护。
3.溶胶有哪些性质？4.胶粒发生布朗运动的实质是什么？
课后作业：P342—7, 10
附：指导教师意见
指导教师签名：年月日
昆明医科大学海源学院基础教学部化学教研室
溶胶的性质：1)光学性质：丁达尔现象。2)动力学性质：布朗运动。3)电学性质：溶胶胶粒和介质都带电。
热力学不稳定，动力学稳定的原因：1)热力学因素：高分散度，比表面能大，有自发聚集倾向。2)动力学因素：动力稳定性，表面带电，溶剂化，添加高分子保护。
稳定性等特征决定了其基本性质。本章重点介绍了其光学性质(丁达尔效应)、动力学性质(布朗运动、扩散)
和电学性质（电泳、电渗）；此外还介绍了溶胶的稳定与聚沉，电解质对溶胶稳定与聚沉的影响。
溶胶的特征：1）特定分散度：1~100nm。2）高度分散多相性。3）热力学不稳定性。
第二部分、简介：本章主要内容（多媒体介绍）1mi；溶胶的基本特征及重要性质（动力性质、
光学性质、电学性质）
本章目的要求：（多媒体介绍）1min
掌握胶体的概念、基本类型；溶胶的基本特征；溶胶的动力性质、光学性质、电学性质。
熟悉溶胶的分类；憎液溶胶相对稳定的原因。
通过两个实验来观察胶体的电学性质。电泳以及电渗。
电动现象说明：溶胶质点与介质分别带电，在电场中发生移动（流动电势），或移动时产生电场（流动电势）
并介绍电泳的应用。
四、溶胶的稳定性与聚沉
说明：溶胶是热力学不稳定系统，但在动力学上又是稳定的原因。
强调：溶胶稳定的原因：
1.动力稳定性（扩散力）。2.胶粒表面带电（静电斥力）。3.溶剂化作用。4.添加高分子保护。
3.溶胶有哪些性质？4.胶粒发生布朗运动的实质是什么？
课后作业：P342—7, 10
附：指导教师意见
指导教师签名：年月日
昆明医科大学海源学院基础教学部化学教研室
溶胶的性质：1)光学性质：丁达尔现象。2)动力学性质：布朗运动。3)电学性质：溶胶胶粒和介质都带电。
热力学不稳定，动力学稳定的原因：1)热力学因素：高分散度，比表面能大，有自发聚集倾向。2)动力学因素：动力稳定性，表面带电，溶剂化，添加高分子保护。
溶胶PPT演示课件
散介质中所构成的分散体系。
如：Fe(OH)3 溶胶； AgI 溶胶 ；S 溶胶 等
3
不同尺寸和形貌的金胶体
4
溶胶的基本特性：
1．高分散度：粒子能透过滤纸，但不能透过半透膜，
有显著的布朗运动。
2．不均匀性：多相态，具有巨大的表面积和表面能， 是热力学不稳定体系。
3．聚结不稳定性：胶粒有自动合并成大粒子以降低其
也可以是不均匀的，如，泥浆、牛奶、氢氧化铁溶胶等
1
若按分散相的大小来分类，可将分散体系分成三大类
类型
颗粒 大小
例子
特性
粗分散体系 （悬浮液）
泥浆 > 10-7 m
牛奶
粒子不能透过滤纸，不扩散， 在一般显微镜下可见，多相 态。
胶体分散系 （溶胶、高分 子溶液）
10-7 ～
10-9 m
Fe(OH)3溶 胶 蛋白质溶液 (均相体系)
布朗运动也是溶胶特有的动力学性质。
1） 由于溶胶粒子较小，热运动着的介质对粒子撞击 产生的合力不为零，因此，布朗运动显著；
16
2） 对粗分散体系，由于粒子较大，来自四面八方的撞 击力大致相互抵消，因此，布朗运动不明显；
3） 对分子分散系，由于分子剧烈的热运动，无法观察 到分子的运动轨迹，因此，也没有布朗运动。
2）当物体的直径小于入射光的波长时，发生光的散 射。此时光波绕过物体而向各个方向散射出去 ( 波 长不发生变化 ) , 散射出来的光称为乳光或散射光.
8
可见光的波长范围为 : 450 nm ～ 700 nm ,
即 4.5107 ～ 7 107 m
胶粒的大小范围大致为: 107 ～ 109 m
在超显微镜下能够清楚看出粒子走过的路径，因此 能够测出在一定时间内粒子的平均位移。粒子越小，布 朗运动越激烈，其激烈程度不随时间而改变，但随温度 的升高而加剧。
如：Fe(OH)3 溶胶； AgI 溶胶 ；S 溶胶 等
3
不同尺寸和形貌的金胶体
4
溶胶的基本特性：
1．高分散度：粒子能透过滤纸，但不能透过半透膜，
有显著的布朗运动。
2．不均匀性：多相态，具有巨大的表面积和表面能， 是热力学不稳定体系。
3．聚结不稳定性：胶粒有自动合并成大粒子以降低其
也可以是不均匀的，如，泥浆、牛奶、氢氧化铁溶胶等
1
若按分散相的大小来分类，可将分散体系分成三大类
类型
颗粒 大小
例子
特性
粗分散体系 （悬浮液）
泥浆 > 10-7 m
牛奶
粒子不能透过滤纸，不扩散， 在一般显微镜下可见，多相 态。
胶体分散系 （溶胶、高分 子溶液）
10-7 ～
10-9 m
Fe(OH)3溶 胶 蛋白质溶液 (均相体系)
布朗运动也是溶胶特有的动力学性质。
1） 由于溶胶粒子较小，热运动着的介质对粒子撞击 产生的合力不为零，因此，布朗运动显著；
16
2） 对粗分散体系，由于粒子较大，来自四面八方的撞 击力大致相互抵消，因此，布朗运动不明显；
3） 对分子分散系，由于分子剧烈的热运动，无法观察 到分子的运动轨迹，因此，也没有布朗运动。
2）当物体的直径小于入射光的波长时，发生光的散 射。此时光波绕过物体而向各个方向散射出去 ( 波 长不发生变化 ) , 散射出来的光称为乳光或散射光.
8
可见光的波长范围为 : 450 nm ～ 700 nm ,
即 4.5107 ～ 7 107 m
胶粒的大小范围大致为: 107 ～ 109 m
在超显微镜下能够清楚看出粒子走过的路径，因此 能够测出在一定时间内粒子的平均位移。粒子越小，布 朗运动越激烈，其激烈程度不随时间而改变，但随温度 的升高而加剧。
分散系 胶体
分散系胶体(一)分散系1．概念：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。
2．分类(1)若按分散质或分散剂的状态分类，可分为9种分散系，如图：烟属于固气分散系；雾属于液气分散系；悬浊液属于固液分散系；合金属于固固分散系。
(2)根据分散质粒子的直径大小将分散系分为溶液、浊液和胶体，可用如下直观地表示。
3．三种分散系的比较(二)胶体1．本质特征：分散质粒子的直径为1～100_nm。
2．制备Fe(OH)3胶体的实验(1)操作图示(2)制备过程：将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入1～2 mL 饱和FeCl 3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，即制得Fe(OH)3胶体。
(3)化学方程式：FeCl 3＋3H 2O=====△,Fe(OH)3(胶体)＋3HCl 。
3．胶体的分类4．胶体的性质及应用[细练过关]1．下列说法正确的是________(填序号)。
①泥水分散系属于悬浊液，其分散质粒子直径大于100 nm 。
②胶体和溶液都是均一、稳定的分散系，静置不易产生沉淀。
③稀豆浆、硅酸、氯化铁溶液均为胶体。
④明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可作漂白剂。
⑤向FeCl 3溶液中加氨水可制备Fe(OH)3胶体。
⑥向污水中投入明矾，生成能凝聚悬浮物的胶体：Al3＋＋3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H＋。
⑦向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀盐酸先产生沉淀而后沉淀逐渐溶解。
⑧型号不同的钢笔水混用易造成笔不出水和石膏加入豆浆中形成豆腐均与胶体的聚沉有关。
答案：①②⑥⑦⑧2．(2020·长春期中)FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液是三种重要的分散系，下列叙述中不正确的是()A．Fe(OH)3胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径在1～100 nm之间B．分别用一束光透过三种分散系，只有Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应C．三种分散系的颜色都相同，且均能与盐酸反应，具有吸附性D．三种分散系中分散质均属于电解质解析：选C FeCl3溶液为棕黄色，不能与盐酸反应，且不具有吸附性，Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液均为红褐色，Fe(OH)3浊液不具有吸附性，C项不正确。
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•
医学化学
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二、高分子化合物溶液的性质
•
高分子化合物溶液中，溶质和溶剂有较强的亲和力 ，两者之间有没有界面存在，属均相分散系。由于 在高分子溶液中，分散质粒子已进入胶体范围（1100nm），因此，高分子化合物溶液也被列入胶体 体系。它具有胶体体系的某些性质，如扩散速度小 ，分散质粒子不能透过半透膜等，但同时也具有自 己的特征。
•
医学化学
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C:溶剂化的稳定作用 溶胶的吸附层和扩散层的离子都是水化的（如为非 水溶剂，则是溶剂化的），在水化膜保护下，胶粒 较难因碰撞聚集变大而聚沉。水化膜越厚，胶粒就 越稳定。 (2)溶胶的聚沉 胶体具有巨大的表面积，体系界面能高，胶粒间的 碰撞有使其自发聚集的趋势。减弱或消除胶粒的电 荷，可以促使胶粒聚集成较大的颗粒，这个过程称 为凝聚，当分散相粒子增大到布朗运动克服不了的 重力的作用时，最后从介质中沉淀析出的现象称聚 沉。
医学化学
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Fe(OH)3胶粒包括胶核（设为m个Fe(OH)3分子组 成）和吸附层。胶粒和扩散层合称为胶团，胶团 分散在介质中乃是胶体体系。
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2. 溶胶的稳定与沉降
（1）影响溶胶稳定性的因素 • A:溶胶动力稳定因素 • Brown 运动：溶胶的胶粒的直径很小，Brown 运动 剧烈，能克服重力引起的沉降作用。 • B：溶胶的电学稳定作用 同一种溶胶的胶粒带有相同电荷，当彼此接近时， 由于静电作用相互排斥而分开。胶粒荷电量越多， 胶粒之间静电斥力就越大，溶胶就越稳定。胶粒带 电是大多数溶胶能稳定存在的主要原因。
医学化学
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A:电解质对溶胶的聚沉作用
在溶胶中加入易溶强电解质，将使更多的反离子进 入吸附层，减少了胶粒所带电荷，使水化膜变薄， 使胶粒的布朗运动足以克服胶粒之间的静电斥力， 导致胶粒在相互碰撞时可能聚集合并变大，最终从 溶胶中聚沉下来。
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电解质对溶胶的聚沉规律为：
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分子分散系也称溶液。通常所说的溶液是指液 态溶液，常把分散相称为溶质，把分散介质称为溶 剂。 胶体分散系又可分为溶胶和高分子溶液。 溶胶的分散相粒子是由许多小分子或小离子聚 集而成，溶胶是高度分散的非均相系统，较不稳定 。 高分子溶液的分散相粒子是单个大分子或大离 子，高分子溶液很稳定，属于均相系统。 粗分散系包括悬浊液和乳浊液。 悬浊液是固体小颗粒分散在液体介质中形成的 粗分散系。 乳浊液是液体小液滴分散在另一种液体中形成 的粗分散系。 医学化学
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3. 电学性质
（1）电泳： • 在电场作用下，胶粒质 点在分散介质中的定向 移动称为电泳 。从电 泳方向可以判断胶粒所 带的电荷。 • 负溶胶：胶粒带负电 • 正溶胶：胶粒带正电
•
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（2）胶粒带电的原因 胶核的选择吸附：胶核的比表面很大，很容易吸 附溶液中的离子。实验表明，与胶粒具有相同组 成的离子优先被吸附。 胶粒表面分子的解离：胶粒与溶液中的分散介质 接触时，表面分子发生解离，有一种离子进入溶 液，而使胶粒带电。例如，硅酸溶胶的胶粒是由 很多 xSiO2· yH2O 分子组成的表面上的 H2SiO3 分 子在水分子作用下发生解离：
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盐析效应的特点是，同价同符号的不同离子，对 盐析效应的能力不一样。 已发现各种盐的盐析能力，其阴离子的能力 有如下次序： 1/2SO42-＞OAc-＞Cl-＞NO2-＞Br-＞I-＞CNS其阳离子则有如下次序： Li+＞Na+＞K+＞NH4+＞1/2Mg2+
盐析作用的实质，主要是高分子化合物与溶剂（水）间的相 互作用被破坏，盐的加入使高分子化合物分子脱溶剂化。盐 的加入还使一部分溶剂（水）与它们形成溶剂（水）化离子， 致使这部分溶剂（水）失去溶解高分子化合物的性能。溶剂 （水）被电解质夺去，高分子化合物沉淀析出。所以盐类的 水化作用越强，其盐析作用也越强。上述离子盐析能力顺序， 实质上反映了离子水化程度大小的次序。
扩散和沉降：
溶胶的分散相粒子由于 Brown 运动，能自动地从 浓度较高处移向浓度较低处，这种现象称为扩散。 在生物体内，扩散是物质输送或物质分子通过细胞 膜的推动力之一。 • 溶胶在放置过程中，密度大于分散介质的胶粒，在 重力作用下要沉降下来；但另一方面由于胶粒的 Brown 运动引起的扩散作用又力图促使浓度均一。 当上述两种方向相反的作用达到平衡时，越靠近容 器的底部，单位体积溶液中的胶粒的数目越多；越 靠近容器的上方，单位体积溶胶中的胶粒的数目越 少，形成了一定的浓度梯度，这种现象称为沉降平 衡。
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B：异电溶胶的相互聚沉
将胶粒带相反电荷的两种溶胶混合，也会产生聚 沉现象。与电解质的聚沉作用不同的是，只有当 两种溶胶的胶粒所带电荷完全中和时，才会完全 聚沉；否则，可能聚沉不完全，甚至不聚沉。 明矾净水：天然水中的胶体粒子是带负电的， 明矾中硫酸铝水解产物Al(OH)3是正溶胶，混 合后发生相互聚沉，产生净化水的作用。 （3）有机化合物的离子（如脂肪酸盐和聚酰胺类 化合物的离子）都有较强的聚沉能力，能有效地破 坏溶胶使之聚沉。 医学化学
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三. 溶胶的性质
1. 光学性质 • Tyndall 现象 • 1869 年，英国物理学家 Tyndall发现：在暗室 中让一束会聚的光通过溶胶，在与光束垂直的方向 上可以看到一个圆锥形光柱，这种现象就称为 Tyndall 现象。溶胶的分散相粒子的直径在1~100 nm之间，小于可见光的波长（400~700nm)，因此 当光通过溶胶时发生明显的散射作用，产生 Tyndall 现象。
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1. 稳定性
高分子化合物溶液属均相分散系，可长期放置而不 沉淀。在稳定性方面它与真溶液相似。 • 另外，由于高分子化合物具有许多亲水基团（如OH，-COOH，-NH2等），当其溶解在水中时，其 亲水基团与水分子结合，在高分子化合物表面形成 了一层水化膜，使分散质粒子不易靠近，增加了体 系的稳定性。
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第一节 分散系
一. 基本概念 物质分布的一个十分重要的普遍现象就是高度分散 性。 分散体系：一种或几种物质以或大或小的粒子分散 在另一种物质中所形成的体系称为分散体系，简称 分散系。 分散相：分散系中被分散的物质称为分散相。 分散介质：分散系中容纳分散相的物质称为分散介 质。
（1）电解质对溶胶的聚沉作用，主要是由与胶粒 带相反电荷的离子（反离子）引起的。反离子所带 电荷越多，其聚沉能力越大，聚沉值就越小。 • （2）带相同电荷的离子的聚沉能力虽然接近，但 也略有不同。对负溶胶来说，其聚沉能力的相对大 小为： Cs+＞Rb+＞K+＞Na+＞Li+ 对正溶胶来说，其聚沉能力的相对大小为： Cl-＞Br-＞NO3－＞I•
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第四节 高分子化合物溶液
一、高分子化合物的概念 • 相对分子质量大于或等于104的物质，称为高分子 化合物。 • 高分子化合物在医药上的应用非常广泛：蛋白质， 核酸，糖原，淀粉，纤维素等都是天然高分子化合 物。 • 高分子化合物是由一种或几种简单化合物（称单体 ）交联而成，这些结构单元重复地结合而成为长链 的高分子化合物。
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二. 胶体分散系的基本特征
1. 胶体分散系是物质的一种特殊状态 • 胶体不是一类物质，而是几乎任何物质都可能存在 的一种特殊状态。 • 2. 胶体分散系是多相体系 • 胶体体系因高度分散而存在巨大的相界面，该体系 具有三大特征：高分散性，多相性，热力学不稳定 性。 • 高分子溶液是胶体研究的重要内容，但高分子溶液 是单相的真溶液，没有相界面存在，属热力学稳定 体系。
H 2SiO3 SiO +2H
2_ 3 +
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（2）电渗
把溶胶充满多孔性隔膜，胶粒被吸附而固定，由于 整个溶胶是电中性的，介质带与胶粒相反的电荷， 这时在外电场作用下，液体介质将通过多孔隔膜向 与介质电荷相反的电极方向移动，这种在电场中固 相不动而液相反向移动的现象，称为电渗。 • 电泳和电渗都是由于分散相和分散介质作相对运动 时产生的电动现象。电泳技术在氨基酸，多肽，蛋 白质及核酸等物质的分离和鉴定方面有广泛的应用 。
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2. 动力学性质
Brown 运动 • 溶胶的分散相粒子在分散介质中不停地做不规则 的折线运动，这种运动称为 Brown运动。
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胶粒的 Brown 运动是由于胶粒受到处于不停运动 的分散介质分子撞击，其合力不为零而引起的。由 布朗运动表现出与胶体粒子运动有关的性质，称为 胶体的动力学性质，如：扩散，渗透，沉降等。 上页 下页 回主目录 返回 医学化学
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2. 粘度
粘度：液体的一部分流过其他一部分所受到的阻力 叫粘度。高分子化合物溶液的粘度比一般溶液或溶 胶大得多，高分子化合物溶液的高粘度与它的特殊 结构有关。 • 高分子化合物常形成线形、枝状或网状结构，这种 伸展着的大分子在溶剂中的行动困难，枝状、网状 结构牵制溶剂，使部分液体失去流动性，自由液体 量减少，故表现为高粘度。由于粘度与粒子的大小 、形状及溶剂化程度直接相关，所以测定蛋白质溶 液的粘度就能推知蛋白质分子的形状和大小。
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二、高分子化合物溶液的性质
•
高分子化合物溶液中，溶质和溶剂有较强的亲和力 ，两者之间有没有界面存在，属均相分散系。由于 在高分子溶液中，分散质粒子已进入胶体范围（1100nm），因此，高分子化合物溶液也被列入胶体 体系。它具有胶体体系的某些性质，如扩散速度小 ，分散质粒子不能透过半透膜等，但同时也具有自 己的特征。
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C:溶剂化的稳定作用 溶胶的吸附层和扩散层的离子都是水化的（如为非 水溶剂，则是溶剂化的），在水化膜保护下，胶粒 较难因碰撞聚集变大而聚沉。水化膜越厚，胶粒就 越稳定。 (2)溶胶的聚沉 胶体具有巨大的表面积，体系界面能高，胶粒间的 碰撞有使其自发聚集的趋势。减弱或消除胶粒的电 荷，可以促使胶粒聚集成较大的颗粒，这个过程称 为凝聚，当分散相粒子增大到布朗运动克服不了的 重力的作用时，最后从介质中沉淀析出的现象称聚 沉。
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Fe(OH)3胶粒包括胶核（设为m个Fe(OH)3分子组 成）和吸附层。胶粒和扩散层合称为胶团，胶团 分散在介质中乃是胶体体系。
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2. 溶胶的稳定与沉降
（1）影响溶胶稳定性的因素 • A:溶胶动力稳定因素 • Brown 运动：溶胶的胶粒的直径很小，Brown 运动 剧烈，能克服重力引起的沉降作用。 • B：溶胶的电学稳定作用 同一种溶胶的胶粒带有相同电荷，当彼此接近时， 由于静电作用相互排斥而分开。胶粒荷电量越多， 胶粒之间静电斥力就越大，溶胶就越稳定。胶粒带 电是大多数溶胶能稳定存在的主要原因。
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A:电解质对溶胶的聚沉作用
在溶胶中加入易溶强电解质，将使更多的反离子进 入吸附层，减少了胶粒所带电荷，使水化膜变薄， 使胶粒的布朗运动足以克服胶粒之间的静电斥力， 导致胶粒在相互碰撞时可能聚集合并变大，最终从 溶胶中聚沉下来。
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电解质对溶胶的聚沉规律为：
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分子分散系也称溶液。通常所说的溶液是指液 态溶液，常把分散相称为溶质，把分散介质称为溶 剂。 胶体分散系又可分为溶胶和高分子溶液。 溶胶的分散相粒子是由许多小分子或小离子聚 集而成，溶胶是高度分散的非均相系统，较不稳定 。 高分子溶液的分散相粒子是单个大分子或大离 子，高分子溶液很稳定，属于均相系统。 粗分散系包括悬浊液和乳浊液。 悬浊液是固体小颗粒分散在液体介质中形成的 粗分散系。 乳浊液是液体小液滴分散在另一种液体中形成 的粗分散系。 医学化学
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3. 电学性质
（1）电泳： • 在电场作用下，胶粒质 点在分散介质中的定向 移动称为电泳 。从电 泳方向可以判断胶粒所 带的电荷。 • 负溶胶：胶粒带负电 • 正溶胶：胶粒带正电
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（2）胶粒带电的原因 胶核的选择吸附：胶核的比表面很大，很容易吸 附溶液中的离子。实验表明，与胶粒具有相同组 成的离子优先被吸附。 胶粒表面分子的解离：胶粒与溶液中的分散介质 接触时，表面分子发生解离，有一种离子进入溶 液，而使胶粒带电。例如，硅酸溶胶的胶粒是由 很多 xSiO2· yH2O 分子组成的表面上的 H2SiO3 分 子在水分子作用下发生解离：
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盐析效应的特点是，同价同符号的不同离子，对 盐析效应的能力不一样。 已发现各种盐的盐析能力，其阴离子的能力 有如下次序： 1/2SO42-＞OAc-＞Cl-＞NO2-＞Br-＞I-＞CNS其阳离子则有如下次序： Li+＞Na+＞K+＞NH4+＞1/2Mg2+
盐析作用的实质，主要是高分子化合物与溶剂（水）间的相 互作用被破坏，盐的加入使高分子化合物分子脱溶剂化。盐 的加入还使一部分溶剂（水）与它们形成溶剂（水）化离子， 致使这部分溶剂（水）失去溶解高分子化合物的性能。溶剂 （水）被电解质夺去，高分子化合物沉淀析出。所以盐类的 水化作用越强，其盐析作用也越强。上述离子盐析能力顺序， 实质上反映了离子水化程度大小的次序。
扩散和沉降：
溶胶的分散相粒子由于 Brown 运动，能自动地从 浓度较高处移向浓度较低处，这种现象称为扩散。 在生物体内，扩散是物质输送或物质分子通过细胞 膜的推动力之一。 • 溶胶在放置过程中，密度大于分散介质的胶粒，在 重力作用下要沉降下来；但另一方面由于胶粒的 Brown 运动引起的扩散作用又力图促使浓度均一。 当上述两种方向相反的作用达到平衡时，越靠近容 器的底部，单位体积溶液中的胶粒的数目越多；越 靠近容器的上方，单位体积溶胶中的胶粒的数目越 少，形成了一定的浓度梯度，这种现象称为沉降平 衡。
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B：异电溶胶的相互聚沉
将胶粒带相反电荷的两种溶胶混合，也会产生聚 沉现象。与电解质的聚沉作用不同的是，只有当 两种溶胶的胶粒所带电荷完全中和时，才会完全 聚沉；否则，可能聚沉不完全，甚至不聚沉。 明矾净水：天然水中的胶体粒子是带负电的， 明矾中硫酸铝水解产物Al(OH)3是正溶胶，混 合后发生相互聚沉，产生净化水的作用。 （3）有机化合物的离子（如脂肪酸盐和聚酰胺类 化合物的离子）都有较强的聚沉能力，能有效地破 坏溶胶使之聚沉。 医学化学
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三. 溶胶的性质
1. 光学性质 • Tyndall 现象 • 1869 年，英国物理学家 Tyndall发现：在暗室 中让一束会聚的光通过溶胶，在与光束垂直的方向 上可以看到一个圆锥形光柱，这种现象就称为 Tyndall 现象。溶胶的分散相粒子的直径在1~100 nm之间，小于可见光的波长（400~700nm)，因此 当光通过溶胶时发生明显的散射作用，产生 Tyndall 现象。
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1. 稳定性
高分子化合物溶液属均相分散系，可长期放置而不 沉淀。在稳定性方面它与真溶液相似。 • 另外，由于高分子化合物具有许多亲水基团（如OH，-COOH，-NH2等），当其溶解在水中时，其 亲水基团与水分子结合，在高分子化合物表面形成 了一层水化膜，使分散质粒子不易靠近，增加了体 系的稳定性。
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第一节 分散系
一. 基本概念 物质分布的一个十分重要的普遍现象就是高度分散 性。 分散体系：一种或几种物质以或大或小的粒子分散 在另一种物质中所形成的体系称为分散体系，简称 分散系。 分散相：分散系中被分散的物质称为分散相。 分散介质：分散系中容纳分散相的物质称为分散介 质。
（1）电解质对溶胶的聚沉作用，主要是由与胶粒 带相反电荷的离子（反离子）引起的。反离子所带 电荷越多，其聚沉能力越大，聚沉值就越小。 • （2）带相同电荷的离子的聚沉能力虽然接近，但 也略有不同。对负溶胶来说，其聚沉能力的相对大 小为： Cs+＞Rb+＞K+＞Na+＞Li+ 对正溶胶来说，其聚沉能力的相对大小为： Cl-＞Br-＞NO3－＞I•
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一、高分子化合物的概念 • 相对分子质量大于或等于104的物质，称为高分子 化合物。 • 高分子化合物在医药上的应用非常广泛：蛋白质， 核酸，糖原，淀粉，纤维素等都是天然高分子化合 物。 • 高分子化合物是由一种或几种简单化合物（称单体 ）交联而成，这些结构单元重复地结合而成为长链 的高分子化合物。
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二. 胶体分散系的基本特征
1. 胶体分散系是物质的一种特殊状态 • 胶体不是一类物质，而是几乎任何物质都可能存在 的一种特殊状态。 • 2. 胶体分散系是多相体系 • 胶体体系因高度分散而存在巨大的相界面，该体系 具有三大特征：高分散性，多相性，热力学不稳定 性。 • 高分子溶液是胶体研究的重要内容，但高分子溶液 是单相的真溶液，没有相界面存在，属热力学稳定 体系。
H 2SiO3 SiO +2H
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（2）电渗
把溶胶充满多孔性隔膜，胶粒被吸附而固定，由于 整个溶胶是电中性的，介质带与胶粒相反的电荷， 这时在外电场作用下，液体介质将通过多孔隔膜向 与介质电荷相反的电极方向移动，这种在电场中固 相不动而液相反向移动的现象，称为电渗。 • 电泳和电渗都是由于分散相和分散介质作相对运动 时产生的电动现象。电泳技术在氨基酸，多肽，蛋 白质及核酸等物质的分离和鉴定方面有广泛的应用 。
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Brown 运动 • 溶胶的分散相粒子在分散介质中不停地做不规则 的折线运动，这种运动称为 Brown运动。
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胶粒的 Brown 运动是由于胶粒受到处于不停运动 的分散介质分子撞击，其合力不为零而引起的。由 布朗运动表现出与胶体粒子运动有关的性质，称为 胶体的动力学性质，如：扩散，渗透，沉降等。 上页 下页 回主目录 返回 医学化学
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2. 粘度
粘度：液体的一部分流过其他一部分所受到的阻力 叫粘度。高分子化合物溶液的粘度比一般溶液或溶 胶大得多，高分子化合物溶液的高粘度与它的特殊 结构有关。 • 高分子化合物常形成线形、枝状或网状结构，这种 伸展着的大分子在溶剂中的行动困难，枝状、网状 结构牵制溶剂，使部分液体失去流动性，自由液体 量减少，故表现为高粘度。由于粘度与粒子的大小 、形状及溶剂化程度直接相关，所以测定蛋白质溶 液的粘度就能推知蛋白质分子的形状和大小。