胶体溶液和表面现象

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（三）电泳现象（电学性质）
电泳：在外电场中，胶粒在介质中定向移动的现象 称为电泳 。
胶体粒子带正电荷的胶体称正胶体。 胶体粒子带负电荷的胶体称负胶体。
水
溶胶
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水
溶胶
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（三）电泳现象（电学性质）
• 某些胶体粒子所带电荷的情况
带正电荷的胶体 氢氧化铁 氢氧化铝 氢氧化铬
的负电荷被海水中电解质中和而沉淀堆积而成的。 在豆浆中加入少量石膏溶液制成豆腐，也是由于电 解质中和了豆浆胶粒电荷的结果。
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（二）溶胶的聚沉
• 2、加入带相反电荷的胶体溶液
– 当带有相反电荷的两种胶体溶液互相混和时， 由于胶粒带的电荷相反，互相中和电荷，从而 发生聚沉。
• 两种不同的墨水，由于染料不同或生产工艺不同都 有可能带不同的电荷，因此也不能混合使用。
– 2．胶粒带同种电荷；
• 同性电荷的胶粒互相排斥，从而阻止了胶粒在运动 时互相接近和聚合成较大的颗粒沉淀下来。
– 3．溶剂化膜（水化膜）的存在。
• 由于胶核吸附离子，离子水化力很强，使胶粒外面 又包围一层水分子，形成水化膜，使胶粒增加一层 保护膜，阻止胶粒互相聚合。
• 胶体稳定的主要因素是胶粒带电和水化膜 的存在，其次是布朗运动。
练习：
• AgNO3+KI=AgI(溶胶)+KNO3
请写出当AgNO3过量时的胶团结构；
{[AgI]m·nAg+(n-x)NO3-}x+·xNO3-
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二、 胶体溶液的稳定性和聚沉
• （一）胶体的稳定因素
– 1．布朗运动；
• 胶粒比较小，因此布朗运动产生的动能足够克服地 心对它的吸引力，从而使胶体具有一定的稳定性。
• 明矾的主要成分是硫酸铝钾，水解后生成带正电荷 的氢氧化铝胶粒，遇到悬混在水中的带负电荷的泥 沙等杂质，互相中和电荷发生聚沉，从而达到净化 水的目的。
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（二）溶胶的聚沉
• 3、加热
– 许多胶体溶液在加热时都能发生聚 沉。
• 这是因为
– 一方面温度升高，胶核吸附离子的能力降 低，使胶粒电荷减少、水化程度降低。
蛋白质在酸性溶液中
带负电荷的胶体 金、银、硫溶胶 硫化砷、硫化锑 硅酸、锡酸、土壤 淀粉、蛋白质在碱性溶液中
碱性染料（如次甲基蓝） 酸性染料（如刚果红）
卤化银（硝酸银过量时 卤化银（卤化物过量时形成
形成的胶体）
的胶体）
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（三）电泳现象（电学性质）
• 胶粒带电的主要原因： • 1.胶体粒子选择性地吸附带电离子 • 2.胶粒表面分子的解离
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（二）溶胶的聚沉
• 1、加入少量电解质，中和胶粒电荷
– 电解质对胶体的聚沉能力不仅与电解质的浓度 有关，更主要的是决定于与胶粒带相反电荷的 离子即反离子的电荷数，反离子电荷数越多， 聚沉能力越强。
聚沉能力：对正胶体：K3[Fe(CN)6]>K2SO4>KCl • 江河入对海负口胶三角体洲：的A形l成Cl，3>就C是aC由l于2>河N水aC中l泥沙带
{[Fe(OH) 3 ]m nFeO (n - x) Cl x xCl
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•
氢 氧 化 铁 溶 胶 的
胶 团 结
构 示 意 图
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练习：
• 请写出明矾水解得Al(OH)3溶胶的结构
{[Al(OH)3]m·nAl3+·[(3n-x)/2]SO42-}x+·xSO42
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（二）溶胶的动力学性质：
2、扩散：当溶胶中的胶粒的分布不均匀时，由于布 朗运动，胶粒将从浓度大的区域向浓度小的区域，这 种现象称为胶粒的扩散。
3、沉降和沉降平衡： −沉降：分散系中的分散相粒子在重力作用下作用下 逐渐下沉的现象称为沉降。 −沉降平衡：当沉降和扩散这两个相反作用的速度相 等时，达到平衡状态，称为沉降平衡。
– 另一方面，升高温度，胶粒运动加快、碰 撞机会增多。所以加热可以使胶体聚沉
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胶团结构与制备过程有关
• AgNO3+KI=AgI(溶胶)+KNO3
– KI过量：优先吸附I-，带负电荷；
{[AgI]m·nI-(n-x)K+}x-·xK+
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K+
扩
散K+
层
K+
K+
K+ 吸K附+ 层
K+
K+
I- II-
I-
I-
I-
K+
II-
胶(AI核g—I)m
利用丁铎尔现象可以区别真溶液、胶体溶液和 粗分散系。
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丁铎尔现象
森林中的 丁铎尔现象
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（二）溶胶的动力学性质
1、布朗运动 • 在超显微镜下观察胶体
溶液，可以看到胶体颗 粒不断地作无规则的运 动，这种运动称布朗运 动。
– 它是不断做热运动 的介质分子对胶粒 撞击的结果。
– 如果将一束强光射入胶体溶液，在光束的垂直方向 上可以看到一条发亮的光柱，这种现象称为丁达尔 效应，又称乳光效应。
光
真溶液
胶体溶液
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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。
• 即 优先吸附原则： • 1、结构相似的离子； • 2、电荷较大的离子； • 3、浓度较大的离子；
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3、胶团的结构
• （1）用FeCl3水解生成Fe(OH)3溶胶的胶团 结构．
– ①、化学反应
FeCl3 (稀溶液）＋3H2O Fe(OH)3 (溶胶）＋3HCl
– ②、胶团的形成
II-
K+
K+
I- I-
I-
II-
K+
K+ K+
K+
K+
胶粒 K+
胶团
胶团结构式： [（AgI）m·nI-·(n-x)K+]X-·xK+
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3、 胶团的结构
• 胶核在溶液中吸附离子时，优先吸附：
– （1）与它组成相似的离子； – （2）若有几种离子相似，则优先吸附电荷多的
离子；
– （3）若其他条件相似，则优先吸附浓度大的离 子。
胶体溶液和表面现象
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分散系的分类 分散系
粗分散系胶体分散系源自分子或离子分散系（悬浊液&乳浊液） （溶胶&高分子溶液） （真溶液）
d > 100 nm
1< d < 100 nm
d <1 nm
胶体分散系包括溶胶、高分子溶液。
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一、胶体溶液的性质
• （一）溶剂的光学性质——丁铎尔(Tyndall)效应