无机化学 胶体溶液
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大学无机化学溶液和胶体
由此可见，在饱和溶液中，溶质的溶解速率 与它从溶液中淀积的速率相等，处于动态平衡状 态。
在一定温度下，一定量的溶剂中不能再溶解 某种溶质的溶液(即已达到该溶质的溶解度的溶液 )。如果在同一温度下，某种溶质还能继续溶解的 溶液(即尚未达到该溶质的溶解度的溶液)，称“不 饱和溶液”。如果溶质是气体，还要指明气体的压 强。
(c) 热污染：热不能全部转化为功，被排入河流湖泊 中提高了水温，降低了水中氧气的溶解度，也促进 了藻类和微生物的繁殖，不利于水中动物的生存。
四、稀溶液的依数性 对于浓度较稀的溶液（难挥发非电解质稀溶液），
溶液的某些性质（如蒸气压下降，沸点升高，凝固 点下降和渗透压等）只与溶液的浓度有关，而与溶 液的本性无关，称为稀溶液的依数性（依赖于溶质 粒子数的性质）。
“减少士兵的负荷，是迫切需要解决的问题。”达 什说，“要知道水很沉，更何况士兵们还要背负近45公 斤的其它装备。”
“净水袋”可清除脏水中99.9%的细菌及致命化学物质。 不过值得注意的是，虽然它可以净化尿液，但是如果士兵长 期饮用的话，可能会引发尿中毒。
“净水袋’的工作原理是渗透作用，”野战食品处的工 作人员塞纳卡尔介绍说，“膜片的一面放入了盐分和糖分以 及其它一些氨基酸，另一面则注入脏水。一段时间后水开始 渗透膜片。而且不受士兵运动强度及外部气温的影响——气 温越高，净水的效果反而会越好。只需1-4个小时，便会得 到一公升净水。”
在我们现基础课阶段，溶液凝固时，只析出 纯溶剂，溶质不析出。
水的蒸气压/kPa
101.3 0.611
水
A 溶液 C
Tf 0
100 Tb
温度 / ℃
AB: 水的蒸气压曲线 AC: 冰的蒸气压曲线
B
[注意]： 溶质是加到水中，只 影响溶液的蒸气压， 而对固相冰的蒸气压 没有影响。因此此时 溶液的蒸气压必定低 于冰的蒸气压。且只 有在更低的温度下两 蒸气压才会相等。
无机及分析化学第一章溶液和胶体
1.3.3 B的质量分数
物质B的质量与混合物的质量之比。
B
mB m
mB — 物质B的质量； m —混合物的质量；
B — B的质量分数，SI单位为1。
1.3.5 几种溶液浓度之间的关系
1. 物质的量浓度与质量分数
cB
nB V
mB M BV
mB
M Bm /
mB
M Bm
B
MB
CB —溶质B的量浓度;
n ( N a C l)
0.17 mol 0.030
n(NaCl) n(H 2O ) (0.17 5.0)mol
(H2O)
n(H 2O) n(NaCl) n(H 2O )
5.0mol (0.17 5.0)mol
0.97
1.3 溶液浓度的表示方法
1.3.1 B的物质的量浓度：物质的量除以混
分散系
颗粒能透过半透膜
1-100 nm
胶体分散系： 高分子溶液
溶胶
高分子
分子、离子、 原子的聚集体
均相，稳定，扩散慢 颗粒不能透过半透膜 多相，较稳定，扩散慢 颗粒不能透过半透膜
> 100nm
粗分散系： 分子的大集合体 多相,不稳定,扩散很慢
乳浊液 、
颗粒不能透过滤纸
悬浮液
“相”的定义
系统中任何一个均匀的（组成均一）部分成为一个“相”。 在同一个相内，其物理和化学性质完全相同。
溶液蒸气压的下降的原因：
纯溶剂的表面少量地被加入非挥发性溶质 粒子所占据，使溶剂的表面积相对减小，单位 时间内逸出液面的溶剂分子数相对比纯溶剂要 少。达到平衡时溶液的蒸气压就要比纯溶剂的 饱和蒸气压低。
例如：水沸腾时蒸汽压po，放入饺子，再次煮 沸时蒸汽压p，此时， p < po 。
大学无机化学溶液和胶体
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水的蒸气压/kPa
101.3 0.611
水
A 溶液 C
Tf 0 100 Tb 温度 / ℃
AB: 水的蒸气压曲线 AC: 冰的蒸气压曲线
B
[注意]： 溶质是加到水中，只 影响溶液的蒸气压， 而对固相冰的蒸气压 没有影响。因此此时 溶液的蒸气压必定低 于冰的蒸气压。且只 有在更低的温度下两 蒸气压才会相等。
2
0
按照分散质粒子的大小分：
01
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。
分子分散系：粒子平均直径 d < 1 nm
02
(单相体系或均相体系) (溶液—真溶液)
胶体分散系：粒子平均直径 d ~ 1-100 nm
03
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15
据科学界估计，全世界有半数以上的国家和地区缺乏饮用水， 特别是经济欠发达的第三世界国家，目前已有70％即17亿人 喝不上清洁水，世界已有将近80％人口受到水荒的威胁。我国 人均淡水为世界人均水平的四分之一，属于缺水国家。全国已 有300多个城市缺水，已有29％的人正在饮用不良水，其中已 有7000万人正在饮用高氟水。每年因缺水而造成的经济损失 达100多亿元，因水污染而造成的经济损失更达400多亿元。
体积分数: φB =
混合气体中组分B的体积 混合气体的总体积
(同温同压下）
质量分数：w = 溶质的质量 / 溶液的质量
6
百分比浓度：即质量百分比 浓度或质量分数。用溶质
体积比浓度：以液体试剂与 溶剂体积之比来表示溶液
或记为 (1:5)H2SO4。
浓度为5克/升，表示1升此 溶液中含有5
水的蒸气压/kPa
101.3 0.611
水
A 溶液 C
Tf 0 100 Tb 温度 / ℃
AB: 水的蒸气压曲线 AC: 冰的蒸气压曲线
B
[注意]： 溶质是加到水中，只 影响溶液的蒸气压， 而对固相冰的蒸气压 没有影响。因此此时 溶液的蒸气压必定低 于冰的蒸气压。且只 有在更低的温度下两 蒸气压才会相等。
2
0
按照分散质粒子的大小分：
01
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分子分散系：粒子平均直径 d < 1 nm
02
(单相体系或均相体系) (溶液—真溶液)
胶体分散系：粒子平均直径 d ~ 1-100 nm
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据科学界估计，全世界有半数以上的国家和地区缺乏饮用水， 特别是经济欠发达的第三世界国家，目前已有70％即17亿人 喝不上清洁水，世界已有将近80％人口受到水荒的威胁。我国 人均淡水为世界人均水平的四分之一，属于缺水国家。全国已 有300多个城市缺水，已有29％的人正在饮用不良水，其中已 有7000万人正在饮用高氟水。每年因缺水而造成的经济损失 达100多亿元，因水污染而造成的经济损失更达400多亿元。
体积分数: φB =
混合气体中组分B的体积 混合气体的总体积
(同温同压下）
质量分数：w = 溶质的质量 / 溶液的质量
6
百分比浓度：即质量百分比 浓度或质量分数。用溶质
体积比浓度：以液体试剂与 溶剂体积之比来表示溶液
或记为 (1:5)H2SO4。
浓度为5克/升，表示1升此 溶液中含有5
无机化学 胶体溶液
(2) 膨胀作用 干燥的弹性凝胶放入适当的溶剂中，会自动吸收液 体，使凝胶的体积和重量增大的现象称为膨胀作用。 脆性凝胶没有这种性质。膨胀现象对于药用植物的 浸取很重要，一般只有在植物组织膨胀后，才能将 有效成分提取出来。
(3) 脱水收缩
凝胶在放置过程中，缓慢自动地渗出液体，使体 积缩小的现象称为脱水收缩或离浆，如常见的糨糊久 置后要析出水，血块放置后有血清分离出来。 脱水收缩是膨胀的逆过程，可以认为是凝胶的网 状结构继续相互靠近，促使网孔收缩，把一部分液体 从网眼中挤出来的结果。体积虽然变小了，但仍保持 原来的几何形状。
层上的离子，水化能力强，在胶粒周围形成
一个水化层，阻止了胶粒之间的聚集。
水化膜 Cs+ 水化膜
Li+
（2）聚沉 —使胶粒聚集成较大的颗粒而沉降的过程
常用聚沉的方法有：
加入少量电解质—加入电解质后，与胶粒带相反电 荷的离子进入吸附层，中和了胶粒所带的电荷，水化膜 被破坏，当胶粒运动时互相碰撞，就可以聚集成大的颗 粒而沉降。 江河入海口三角洲的形成，就是 由于河流中带有负电荷的胶态黏 土被海水中带正电的钠离子、镁 离子中和后沉淀堆积而成。 黄河三角洲
{[Fe(OH)3]m· nFeO+ · (n-x)Cl-}x+ · xCl胶核 电位离子 反离子 反离子
胶粒 胶团
吸附层和扩散层的整 体称为扩散双电层
胶团内反离子和 电位离子的电荷 总数相等，故胶 团呈电中性
胶核是胶体的核心，为固 相，具有很大的表面积和 表面能，能选择性吸附与 其组成有关的离子
由于胶粒中反离子数比电 位离子数少，故胶粒所带 电荷与电位离子符号相同
AgI 溶胶的胶团结构 示意图（KI过量）
大一无机化学知识点胶体
大一无机化学知识点胶体胶体是无机化学中一个重要的概念，它在生活中有着广泛的应用。
本文将介绍大一无机化学中关于胶体的基本概念和知识点。
一、胶体的定义和特点胶体是指由两种或两种以上的物质组成的系统，其中一种是固态的颗粒（称为胶体颗粒），另一种是液体（称为分散介质）。
胶体的颗粒大小一般在1纳米（nm）到1000纳米之间，介于溶液和悬浮液之间。
胶体具有以下特点：1.胶体粒子的尺寸小，具有较大的表面积，易与周围的物质发生相互作用。
2.胶体具有与乳液类似的物理性质，比如会光散射、呈现乳白色、具有重力沉降或渗滤的特点。
3.胶体的颗粒可以通过使用适当的方法（如超声波、离心等）分散或凝聚。
二、胶体的分类胶体可以按照胶体颗粒和分散介质的性质进行分类。
1.按照胶体颗粒的性质分类，可分为以下几类：（1）溶胶：由小分子形式的颗粒组成，无法通过滤纸过滤。
（2）凝胶：具有三维网状结构的胶体，像凝胶一样具有一定的弹性和固体性质。
（3）胶束：由表面活性剂分子组成的微小胶体颗粒。
2.按照分散介质的性质分类，可分为以下几类：（1）气溶胶：胶体颗粒分散在气体中，如空气中的烟尘。
（2）液溶胶：胶体颗粒分散在液体中，如悬浮液。
（3）固溶胶：胶体颗粒分散在固体中，如凝胶。
三、胶体的制备与应用1.胶体的制备方法：（1）凝聚法：通过凝聚小颗粒或固体颗粒增大其尺寸，使其达到胶体的体积浓度。
（2）分散法：通过搅拌、超声波等方法将颗粒低浓度悬浮于液体中。
2.胶体在生活中的应用：（1）药物输送系统：胶体可以作为药物的载体，保护药物并控制其释放速度。
（2）涂料和油墨：胶体的粒子大小和形状可以影响涂层和油墨的性质和表现。
（3）生物医学：胶体在生物医学领域有着广泛的应用，如用于细胞标记和分离、生物传感器等。
（4）环境工程：胶体可以用于废水处理、污泥固化等环境工程领域。
四、胶体相关实验1.胶体溶液的制备：准备一定体积的悬浮液或溶液，使用超声波或搅拌等方法进行分散，制备成胶体溶液。
无机化学-胶体
乳浊液
溶胶 胶 体 分 散 系
高分பைடு நூலகம் 化合物
单个高分子
透明、均匀、稳定
离子或分子 分散系
溶液
分子或离子
＜1nm
透明、均匀、稳定
23:10
三、胶体分散系
定义：分散质微粒直径在1～100nm之间的分 散系。 种类 按照分散剂的状态不同可分为 液溶胶 分散剂为液体 如：AgI胶体 气溶胶 分散剂为气体 云、雾 固溶胶 分散剂为固体 有色玻璃
23:10
第十章 胶体溶液
23:10
本章内容：
分散系的概念 分散系的类型及特点 胶体分散系的概念 胶体分散系的性质 ＊高分子化合物的概念及对胶体的保护 作用
23:10
雾
烟水晶
有色玻璃
豆浆
23:10
第一节 分散系
第二节 胶体溶液的性质
第三节 高分子溶液
23:10
第一节 分散系
返回
23:10
一、分散系
返回
23:10
第二节 胶体溶液的性质
返回
23:10
23:10
一、丁达尔现象
实验：在暗室里光束分别通过Fe（OH）3 胶体和CuSO4溶液，观察现象。
现象
光 溶液 胶体
23:10
现 象：一束光通过胶体时，从侧面可 观察到胶体溶液内产生一条光亮的 “通 路”。
23:10
原
因： 胶体粒子的直径（1～100nm）比 可见光的波长短，对光具有散射作 用，光在胶体的通路中出现一条明 亮的光带。
23:10
原因：胶体粒子是带电荷的粒子，当胶 粒带正电荷时向阴极运动，胶粒 带负电荷时向阳极运动。
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五、胶粒能扩散，不能通过半透膜
无机化学内容精要及习题 第三章 溶液和胶体溶液
第三章 溶液和胶体溶液一、关键词（一）溶液的组成标度及其关系溶液的组成标度换算关系 ρB ωB c B b B 质量浓度ρB－ ωB d c B ·M B B B B B 1b M b M ρ+ 质量分数ωBd B ρ － B B c M d B B B B 1b M b M + 物质的量浓度c BB B M ρ B B M ρω － B B B 1db b M + 质量摩尔浓度b B B B B )(M ρρd - ()B B B 1M ωω- B M c d c B B - －换算中的注意事项：如果涉及质量与体积间换算时，必须以溶液的密度为桥梁；V ρm B B =如果涉及质量与物质的量间换算时，必须以溶液的摩尔质量为桥梁。
B B B M n m =（二）稀溶液的依数性1．计算稀溶液的依数性计算公式 蒸气压下降沸点升高凝固点下降渗透压 Δp =Kb B ΔT b =K b b B f f B ΔT K b =Π= icRT2．渗透压在医学上的意义（1）渗透浓度：1L 溶液中能产生渗透效应的所有溶质微粒的总的物质的量浓度。
用符号cos 表示，常用单位为常用mmol/L 。
（2）等渗、低渗和高渗溶液：在临床上，凡是渗透浓度在280~320mmol/L 的溶液为等渗溶液；渗透浓度低于280mmol/L 的溶液为低渗溶液；渗透浓度高于320mmol/L 的溶液为高渗溶液。
（3）晶体渗透压与胶体渗透压：人体体液中电解质解离出的小离子和小分子物质产生的渗透压称为晶体渗透压，蛋白质等高分子化合物产生的渗透压称为胶体渗透压。
（三）胶体溶液溶胶、高分子溶液和溶液的性质比较溶胶高分子化合物溶液溶液胶粒直径为1~100nm分散相粒子是许多分子、原子、离子的聚集体多相不稳定体系扩散速率慢不能透过半透膜丁铎尔现象明显加入少量电解质时聚沉高分子直径为1~100nm分散相粒子是单个大分子或离子单相稳定体系扩散速率慢不能透过半透膜丁铎尔现象微弱加入大量电解质时聚沉分子或离子的直径小于1nm分散相粒子是单个分子或离子单相稳定体系扩散速率快能透过半透膜丁铎尔现象微弱电解质不影响稳定性二、学习感悟重点掌握基本概念和理论，以渗透压为例，逐渐学会由现象到本质的推理方法。
药学专科自考无机化学第.二章 胶体溶液和表面现象
二、高分子化合物溶液的形成和特征 （一）稳定性大 （二）黏度较大 高聚物分子链节可以自由地旋转，整个
分子链也能自由移动，从而成为能流动 的粘液，比液态低分子化合物的粘度要 大得多。 高分子化合物的粘度受浓度、压力、温度、时间等因素的影响 浓度增高，黏度增大 压力增高，黏度降低 温度增高，黏度下降 随时间延续，黏度增大
第一节 溶胶
胶体分散系在自然界中普遍存在，如，河流入海口处 易形成三角洲；同一钢笔使用不同牌号的墨水会发生堵塞； 在豆浆中加入盐卤可以做豆腐；明矾可以净水等等，胶体分 散系与人类的生活及环境密切相关，并且在医学上也有其重 要的意义。例如，构成机体组织的蛋白质、核酸、糖原等都 是胶体物质；血液、细胞液、淋巴液等具有胶体的性质。 许多不溶于水的药物要制成胶体溶液；药物的制备、使用、 保管等要涉及到胶体的知识。 胶体分散系（1-100nm)包括溶胶、高分子溶液和缔合胶 体三类。 溶胶分散相粒子：一定量原子、离子或分子组成的集合体 特点：多相系统，高度分散，热力学不稳定系统 根据分散介质分类：液溶胶、气溶胶和固溶胶
聚集合并变大，最终从溶胶中聚沉下来。
（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。
若电解质溶液浓度相同： 聚沉正溶胶时， 聚沉负溶胶时，
2PO3 SO Cl 4 4
Al3 Mg2 Na
（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-
d>>λ d<<λ
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在超显微镜下观察溶胶时，可看到胶体粒子不断地 上下往来作不规则运动， 这种运动称为Brown运动。
Brown运动实质上是溶胶粒子本身热运动和分散介 质对它不断撞击的总结果。
胶粒越小、温度越高、介质黏度越低，Brown运动 越激烈。
Brown运动使胶粒具有一定能量，可以克服重力 的影响，使胶粒稳定不易发生沉降。
Li+
（2）聚沉 —使胶粒聚集成较大的颗粒而沉降的过程
常用聚沉的方法有：
加入少量电解质—加入电解质后，与胶粒带相反电 荷的离子进入吸附层，中和了胶粒所带的电荷，水化膜 被破坏，当胶粒运动时互相碰撞，就可以聚集成大的颗 粒而沉降。
江河入海口三角洲的形成，就是 由于河流中带有负电荷的胶态黏 土被海水中带正电的钠离子、镁 离子中和后沉淀堆积而成。
当光线射入粗分散系时，主要发生反射现象， 光线无法透过，可观察到体系呈现浑浊不透明；
当光线射入溶胶时，发生散射现象，在光线的 垂直方向可观察到一条明亮的的光柱；
当光线射入真溶液，光几乎全部透过，整个溶 液是透明的。
Tyndall 效 应 是 溶 胶 的 特 征 ， 可用来区分三类分散系。
(2) 动力学性质 A. 布朗运动
负溶胶。
2. 溶胶粒子带电的原因
(1) 吸附作用 溶胶是高度分散的多相体系，分散质有巨大的表面积， 所以有强烈的吸附作用。固体胶粒表面选择吸附了分散 剂中 的某种离子，从而使胶粒表面带有电荷。
例如：Fe(OH)3胶体粒子很 容易吸附与它结构相似的 FeO+离子，而带正电荷。 [Fe(OH)3]m·nFeO+
胶粒由于存在Brown运动，能自发从高浓度的区域 自动向低浓度区域扩散，最后体系达到浓度均匀。
如果把盛有溶胶的半透膜放入分散介质中，则胶 粒不能通过半透膜。利用胶粒不能通过半透膜，而小 离子、小分子能透过半透膜的性质，可把胶体溶液中 混有的电解质的分子或离子分离出来，使胶体溶液净 化，这种方法称为透析或渗析。
FeO+ FeO+
FeO+
FeO+
FeO+ 分散质
FeO+
FeO+ [Fe(OH)3]m
FeO+
FeO+
FeO+
FeO+ FeO+
Fe(OH)3胶核吸附电位离子的示意图
(2) 解离作用
胶粒与溶液中的分散剂接触时，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硅酸分子 (xSiO2·yH2O) 缩合而成，胶粒表面的 H2SiO3 分 子发生解离，使硅胶粒子带负电。
色透明的Fe(OH)3
有们1也时. 溶候常胶在常的清可性晨以质茂看密到的从溶 度树枝胶分林叶的散中间许和，透多多我过性相质共都存与的其 特分 点散 有质 关高 。
的一道道光柱，这 也是丁达尔 现(1象)光。学这性是质因—为—云丁、达雾尔、效烟应尘
也是胶体，只是这些胶体的分散 剂是18空69气年，Ty分nd散al质l发是现微，小在的暗尘室埃中，将一束强光照射到 或液胶滴体。时在，背在光与阴光影速的垂地直方的，方画向上可以观察到一条发 面会亮显的得光十柱分，幽这暗就。是丁达尔(Tyndall)效应。 梦幻、复古、森女是现在大多年 轻女生喜爱的拍照风格，森女像 是从森林里走出的女孩，喜欢民 族服饰，喜欢清新简单的生活。 利用唯美的丁达尔效应，可在森 林里拍摄出治愈系梦幻森女风格 的照片哦。
(3) 盐析—高分子的稳定性主要来自分子表面有很厚的水 化膜，加入大量电解质能把高分子化合物的水化膜破坏， 使其聚沉而析出。在高分子化合物中加入大量电解质，使 其从溶液中析出的过程称为盐析。常用于盐析的电解质有 氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。可用盐析法分离纯 化中草药中有效成分。
2. 高分子溶液的保护作用
渗析法可用于中草药中有效成分的分离提取： • 在中草药浸取液中，常利用植物蛋白、淀粉等不能 透过半透膜的性质而将其除去； • 中草药注射剂常由于存在微量的胶体状态杂质，在 放置中变浑浊，应用渗析法可改变其澄明度； • 人工肾能帮助肾功能衰竭的患者去除血液中的毒素 和水分。
(3) 电学性质
+
在溶胶内插入两个电极接 通直流电源后，可观察到 胶体粒子的定向移动。这 种在外电场作用下，分散 质粒子在分散剂中的定向 移动称为电泳。
➢ 脱水收缩是膨胀的逆过程，可以认为是凝胶的网 状结构继续相互靠近，促使网孔收缩，把一部分液体 从网眼中挤出来的结果。体积虽然变小了，但仍保持 原来的几何形状。
➢ 离浆现象在生命过程中普遍存在，因为人类的细 胞膜、肌肉组织纤维等都是凝胶状的物质，老人皮肤 松弛、变皱主要是由于细胞老化失水引起。
(4) 触变作用
漏斗
-
电极
Fe(OH)3 溶胶， 带正电
U形管
Fe(OH)3溶胶的电泳现象
➢ 通过电泳实验，可以证
明胶粒是带电的，电泳的
方向可以判断胶粒所带电
荷的种类。
➢大多数金属氧化物和金属 氢氧化物胶粒带正电，称 +
++ + ++
+++
++ + ++
+++
–
为正溶胶；大多数金属硫
化物、金属以及土壤所形
电泳
成的溶胶则带负电，称为
➢ 按分散介质不同，可分为液溶胶 （如氢氧化铁溶胶）、气溶胶（如烟、 雾等）和固溶胶（如有色玻璃）， 通常所说溶胶指液溶胶。
溶胶制备
分散法
将粗大的颗粒粉碎（或 分散）成细小的胶粒
凝聚法 使分子或离子聚集成胶粒
物理凝聚法
化学凝聚法
通过化学反应使其生成物呈 过饱和状态，然后形成溶胶
将FeCl3溶液滴入沸水， FeCl3水解可形成红棕
➢ 某些凝胶受到振摇或搅拌等外力作用，网状结构 被破坏变成有较大流动性的溶液状态，去掉外力静置 后，又恢复成半固体凝胶状态，这种现象称为触变现 象。
凝胶 摇动（发生触变作用） 溶胶
静止（发生胶凝作用）
➢ 临床所用的众多药物中就有触变性药剂，使用时 只需振药数次，就会变成均匀溶液。这类药物的特点 是比较稳定，便于储藏。
带相反电荷的胶体溶液
++++++
－ －－
－ －－
聚
沉
As2S3溶胶-
明矾：
[KAl(SO 4 )2 12 H2O]
Al(OH)
胶体带正电
3
水中悬浮体和胶
体微粒带负电
二、 高分子溶液
➢ 相对分子质量在10000以上的大分子，生物体 内许多有机化合物（如蛋白质、核酸、淀粉） 以及人工合成的 塑料等都是高分子化合物。 ➢高分子化合物溶于适当的溶剂中，就成为高分 子化合物溶液，简称高分子溶液。
1. 高分子溶液的特点
(1) 稳定—溶剂化作用强，含有大量亲水基团(-OH， COOH、-NH2 )，当以水作溶剂时，其表面能通过氢键与 水形成很厚的水化膜，从而能稳定分散于溶液中不易凝聚， 而溶胶粒子的溶剂化作用比高分子化合物弱得多。
(2) 黏度大—是链状分子，长链之间互相靠近而结合，把 一部分液体包围在结构中失去流动性，结合后的大分子在 流动时受到的阻力也很大，高分子的溶剂化作用束缚了大 量溶剂；
K3[Fe(CN)6] >K2SO4>KCl
As2ASs3A2Ss32S3
溶 胶
加入带相反电荷的胶体溶液—两种带相反电荷的胶粒 互相吸引，彼此中和电荷，从而发生聚沉。明矾净水就是 溶胶相互聚沉的典型例子。幻灯片 21 幻灯片 22
加热—由于加热使胶粒的运动速度加快，碰撞聚合的 机会增多；同时，升温降低了胶核对离子的吸附作用，减 少了胶粒所带电荷，水化程度降低，有利于胶粒在碰撞时 聚沉。
第三章 胶体溶液和表面现象
学习目标
了解表面张力与表面能的概念 熟悉溶胶的稳定性和聚沉、凝胶的形成及性质
掌握溶胶、高分子溶液的性质及应用 掌握表面活性物质的基本性质及应用
第一节 胶体溶液
一、溶胶
➢ 溶胶的分散相粒子由许多分子聚集而成，其高 度分散在不相溶的介质中形成溶胶。
➢ 溶胶不是一类特殊的物质，是物质存在的一种 特殊状态，如NaCl易溶于水，难溶于苯，它分散 在水中是真溶液，而分散在苯中则成为溶胶。
在溶胶中加入适量高分子溶液，能降低溶胶对 电解质的敏感性，提高稳定性，这种作用称为 高分子对溶胶的保护作用。
例： Fe(OH)3溶胶，加入白明胶（高分子化合 物溶液）后再加电解质不易聚沉。
CI- CI- CICI- I-FeO+ FeO+ CI
FeO+
CI-
(Fe(OH)3)m
FeO+
FeO+ CI-
H2 SiO3
H SiO3 H
3. 胶团结构 以Fe(OH)3溶胶为例
电位离子使胶 核表面带电
吸附层
其余的反离子则分散 在溶液中，形成扩散 层，胶粒和扩散层的 整体称为胶团
{[Fe(OH)3]m·nFeO+ ·(n-x)Cl-}x+ ·xCl-
胶核
电位离子 反离子 反离子
吸附层和扩散层的整
胶粒
黄河三角洲
聚沉能力主要取决于与胶粒带相反电荷离 子的荷，离子电荷越高，聚沉能力越强。
一般来说聚沉能力(同种电荷)： 三价离子>>二价离子>>一价离子
Ca2＋CCaa22C＋ ＋CaaC22＋C＋aa2＋2＋
As2ASs3A2Ss32S3
如：对于As2S3溶胶（负溶胶）的聚沉能力 AlCl3>CaCl2>NaCl； 对于Fe(OH)3溶胶（正溶胶）的聚沉能力
(2) 膨胀作用
Brown运动实质上是溶胶粒子本身热运动和分散介 质对它不断撞击的总结果。
胶粒越小、温度越高、介质黏度越低，Brown运动 越激烈。
Brown运动使胶粒具有一定能量，可以克服重力 的影响，使胶粒稳定不易发生沉降。
Li+
（2）聚沉 —使胶粒聚集成较大的颗粒而沉降的过程
常用聚沉的方法有：
加入少量电解质—加入电解质后，与胶粒带相反电 荷的离子进入吸附层，中和了胶粒所带的电荷，水化膜 被破坏，当胶粒运动时互相碰撞，就可以聚集成大的颗 粒而沉降。
江河入海口三角洲的形成，就是 由于河流中带有负电荷的胶态黏 土被海水中带正电的钠离子、镁 离子中和后沉淀堆积而成。
当光线射入粗分散系时，主要发生反射现象， 光线无法透过，可观察到体系呈现浑浊不透明；
当光线射入溶胶时，发生散射现象，在光线的 垂直方向可观察到一条明亮的的光柱；
当光线射入真溶液，光几乎全部透过，整个溶 液是透明的。
Tyndall 效 应 是 溶 胶 的 特 征 ， 可用来区分三类分散系。
(2) 动力学性质 A. 布朗运动
负溶胶。
2. 溶胶粒子带电的原因
(1) 吸附作用 溶胶是高度分散的多相体系，分散质有巨大的表面积， 所以有强烈的吸附作用。固体胶粒表面选择吸附了分散 剂中 的某种离子，从而使胶粒表面带有电荷。
例如：Fe(OH)3胶体粒子很 容易吸附与它结构相似的 FeO+离子，而带正电荷。 [Fe(OH)3]m·nFeO+
胶粒由于存在Brown运动，能自发从高浓度的区域 自动向低浓度区域扩散，最后体系达到浓度均匀。
如果把盛有溶胶的半透膜放入分散介质中，则胶 粒不能通过半透膜。利用胶粒不能通过半透膜，而小 离子、小分子能透过半透膜的性质，可把胶体溶液中 混有的电解质的分子或离子分离出来，使胶体溶液净 化，这种方法称为透析或渗析。
FeO+ FeO+
FeO+
FeO+
FeO+ 分散质
FeO+
FeO+ [Fe(OH)3]m
FeO+
FeO+
FeO+
FeO+ FeO+
Fe(OH)3胶核吸附电位离子的示意图
(2) 解离作用
胶粒与溶液中的分散剂接触时，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硅酸分子 (xSiO2·yH2O) 缩合而成，胶粒表面的 H2SiO3 分 子发生解离，使硅胶粒子带负电。
色透明的Fe(OH)3
有们1也时. 溶候常胶在常的清可性晨以质茂看密到的从溶 度树枝胶分林叶的散中间许和，透多多我过性相质共都存与的其 特分 点散 有质 关高 。
的一道道光柱，这 也是丁达尔 现(1象)光。学这性是质因—为—云丁、达雾尔、效烟应尘
也是胶体，只是这些胶体的分散 剂是18空69气年，Ty分nd散al质l发是现微，小在的暗尘室埃中，将一束强光照射到 或液胶滴体。时在，背在光与阴光影速的垂地直方的，方画向上可以观察到一条发 面会亮显的得光十柱分，幽这暗就。是丁达尔(Tyndall)效应。 梦幻、复古、森女是现在大多年 轻女生喜爱的拍照风格，森女像 是从森林里走出的女孩，喜欢民 族服饰，喜欢清新简单的生活。 利用唯美的丁达尔效应，可在森 林里拍摄出治愈系梦幻森女风格 的照片哦。
(3) 盐析—高分子的稳定性主要来自分子表面有很厚的水 化膜，加入大量电解质能把高分子化合物的水化膜破坏， 使其聚沉而析出。在高分子化合物中加入大量电解质，使 其从溶液中析出的过程称为盐析。常用于盐析的电解质有 氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。可用盐析法分离纯 化中草药中有效成分。
2. 高分子溶液的保护作用
渗析法可用于中草药中有效成分的分离提取： • 在中草药浸取液中，常利用植物蛋白、淀粉等不能 透过半透膜的性质而将其除去； • 中草药注射剂常由于存在微量的胶体状态杂质，在 放置中变浑浊，应用渗析法可改变其澄明度； • 人工肾能帮助肾功能衰竭的患者去除血液中的毒素 和水分。
(3) 电学性质
+
在溶胶内插入两个电极接 通直流电源后，可观察到 胶体粒子的定向移动。这 种在外电场作用下，分散 质粒子在分散剂中的定向 移动称为电泳。
➢ 脱水收缩是膨胀的逆过程，可以认为是凝胶的网 状结构继续相互靠近，促使网孔收缩，把一部分液体 从网眼中挤出来的结果。体积虽然变小了，但仍保持 原来的几何形状。
➢ 离浆现象在生命过程中普遍存在，因为人类的细 胞膜、肌肉组织纤维等都是凝胶状的物质，老人皮肤 松弛、变皱主要是由于细胞老化失水引起。
(4) 触变作用
漏斗
-
电极
Fe(OH)3 溶胶， 带正电
U形管
Fe(OH)3溶胶的电泳现象
➢ 通过电泳实验，可以证
明胶粒是带电的，电泳的
方向可以判断胶粒所带电
荷的种类。
➢大多数金属氧化物和金属 氢氧化物胶粒带正电，称 +
++ + ++
+++
++ + ++
+++
–
为正溶胶；大多数金属硫
化物、金属以及土壤所形
电泳
成的溶胶则带负电，称为
➢ 按分散介质不同，可分为液溶胶 （如氢氧化铁溶胶）、气溶胶（如烟、 雾等）和固溶胶（如有色玻璃）， 通常所说溶胶指液溶胶。
溶胶制备
分散法
将粗大的颗粒粉碎（或 分散）成细小的胶粒
凝聚法 使分子或离子聚集成胶粒
物理凝聚法
化学凝聚法
通过化学反应使其生成物呈 过饱和状态，然后形成溶胶
将FeCl3溶液滴入沸水， FeCl3水解可形成红棕
➢ 某些凝胶受到振摇或搅拌等外力作用，网状结构 被破坏变成有较大流动性的溶液状态，去掉外力静置 后，又恢复成半固体凝胶状态，这种现象称为触变现 象。
凝胶 摇动（发生触变作用） 溶胶
静止（发生胶凝作用）
➢ 临床所用的众多药物中就有触变性药剂，使用时 只需振药数次，就会变成均匀溶液。这类药物的特点 是比较稳定，便于储藏。
带相反电荷的胶体溶液
++++++
－ －－
－ －－
聚
沉
As2S3溶胶-
明矾：
[KAl(SO 4 )2 12 H2O]
Al(OH)
胶体带正电
3
水中悬浮体和胶
体微粒带负电
二、 高分子溶液
➢ 相对分子质量在10000以上的大分子，生物体 内许多有机化合物（如蛋白质、核酸、淀粉） 以及人工合成的 塑料等都是高分子化合物。 ➢高分子化合物溶于适当的溶剂中，就成为高分 子化合物溶液，简称高分子溶液。
1. 高分子溶液的特点
(1) 稳定—溶剂化作用强，含有大量亲水基团(-OH， COOH、-NH2 )，当以水作溶剂时，其表面能通过氢键与 水形成很厚的水化膜，从而能稳定分散于溶液中不易凝聚， 而溶胶粒子的溶剂化作用比高分子化合物弱得多。
(2) 黏度大—是链状分子，长链之间互相靠近而结合，把 一部分液体包围在结构中失去流动性，结合后的大分子在 流动时受到的阻力也很大，高分子的溶剂化作用束缚了大 量溶剂；
K3[Fe(CN)6] >K2SO4>KCl
As2ASs3A2Ss32S3
溶 胶
加入带相反电荷的胶体溶液—两种带相反电荷的胶粒 互相吸引，彼此中和电荷，从而发生聚沉。明矾净水就是 溶胶相互聚沉的典型例子。幻灯片 21 幻灯片 22
加热—由于加热使胶粒的运动速度加快，碰撞聚合的 机会增多；同时，升温降低了胶核对离子的吸附作用，减 少了胶粒所带电荷，水化程度降低，有利于胶粒在碰撞时 聚沉。
第三章 胶体溶液和表面现象
学习目标
了解表面张力与表面能的概念 熟悉溶胶的稳定性和聚沉、凝胶的形成及性质
掌握溶胶、高分子溶液的性质及应用 掌握表面活性物质的基本性质及应用
第一节 胶体溶液
一、溶胶
➢ 溶胶的分散相粒子由许多分子聚集而成，其高 度分散在不相溶的介质中形成溶胶。
➢ 溶胶不是一类特殊的物质，是物质存在的一种 特殊状态，如NaCl易溶于水，难溶于苯，它分散 在水中是真溶液，而分散在苯中则成为溶胶。
在溶胶中加入适量高分子溶液，能降低溶胶对 电解质的敏感性，提高稳定性，这种作用称为 高分子对溶胶的保护作用。
例： Fe(OH)3溶胶，加入白明胶（高分子化合 物溶液）后再加电解质不易聚沉。
CI- CI- CICI- I-FeO+ FeO+ CI
FeO+
CI-
(Fe(OH)3)m
FeO+
FeO+ CI-
H2 SiO3
H SiO3 H
3. 胶团结构 以Fe(OH)3溶胶为例
电位离子使胶 核表面带电
吸附层
其余的反离子则分散 在溶液中，形成扩散 层，胶粒和扩散层的 整体称为胶团
{[Fe(OH)3]m·nFeO+ ·(n-x)Cl-}x+ ·xCl-
胶核
电位离子 反离子 反离子
吸附层和扩散层的整
胶粒
黄河三角洲
聚沉能力主要取决于与胶粒带相反电荷离 子的荷，离子电荷越高，聚沉能力越强。
一般来说聚沉能力(同种电荷)： 三价离子>>二价离子>>一价离子
Ca2＋CCaa22C＋ ＋CaaC22＋C＋aa2＋2＋
As2ASs3A2Ss32S3
如：对于As2S3溶胶（负溶胶）的聚沉能力 AlCl3>CaCl2>NaCl； 对于Fe(OH)3溶胶（正溶胶）的聚沉能力
(2) 膨胀作用