胶体的性质
高中化学：胶体的性质知识点
高中化学：胶体的性质知识点1．胶体的性质与作用：（1）丁达尔效应：由于胶体粒子直径在1～100nm之间，会使光发生散射，可以使一束直射的光在胶体中显示出光路．（2）布朗运动：①定义：胶体粒子在做无规则的运动．②水分子从个方向撞击胶体粒子，而每一瞬间胶体粒子在不同方向受的力是不同的．（3）电泳现象：①定义：在外加电场的作用下，胶体粒子在分散剂里向电极作定向移动的现象．②解释：胶体粒子具有相对较大的表面积，能吸附离子而带电荷．扬斯规则表明：与胶体粒子有相同化学元素的离子优先被吸附．以AgI胶体为例，AgNO3与KI反应，生成AgI溶胶，若KI过量，则胶核AgI吸附过量的I-而带负电，若AgNO3过量，则AgI吸附过量的Ag+而带正电．而蛋白质胶体吸附水而不带电．③带电规律：1°一般来说，金属氧化物、金属氢氧化物等胶体微粒吸附阳离子而带正电；2°非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤等胶体带负电；3°蛋白质分子一端有-COOH，一端有-NH2，因电离常数不同而带电；4°淀粉胶体不吸附阴阳离子不带电，无电泳现象，加少量电解质难凝聚．④应用：1°生物化学中常利用来分离各种氨基酸和蛋白质．2°医学上利用血清的纸上电泳来诊断某些疾病．3°电镀业采用电泳将油漆、乳胶、橡胶等均匀的沉积在金属、布匹和木材上．4°陶瓷工业精练高岭土．除去杂质氧化铁．5°石油工业中，将天然石油乳状液中油水分离．6°工业和工程中泥土和泥炭的脱水，水泥和冶金工业中的除尘等．（4）胶体的聚沉：①定义：胶体粒子在一定条件下聚集起来的现象．在此过程中分散质改变成凝胶状物质或颗粒较大的沉淀从分散剂中分离出来．.②胶粒凝聚的原因：外界条件的改变1°加热：加速胶粒运动，减弱胶粒对离子的吸附作用．2°加强电解质：中和胶粒所带电荷，减弱电性斥力．3°加带相反电荷胶粒的胶体：相互中和，减小同种电性的排斥作用．通常离子所带荷越高，聚沉能力越大．③应用：制作豆腐；不同型号的墨水不能混用；三角洲的形成．2．胶体的制备：1)物理法：如研磨(制豆浆、研墨)，直接分散(制蛋白胶体)2)水解法：Fe(OH)3胶体：向20mL沸蒸馏水中滴加1mL～2mL FeCl3饱和溶液，继续煮沸一会儿，得红褐色的Fe(OH)3胶体．离子方程式为：Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+3)复分解法：AgI胶体：向盛10mL 0.01mol•L-1KI的试管中，滴加8～10滴0.01mol•L-1AgNO3，边滴边振荡，得浅黄色AgI胶体．硅酸胶体：在一大试管里装入5mL～10mL 1mol•L-1HCl，加入1mL水玻璃，然后用力振荡即得．离子方程式分别为：Ag++I-=AgI(胶体)↓SiO32-+2H++2H2O=H4SiO4(胶体)↓复分解法配制胶体时溶液的浓度不宜过大，以免生成沉淀．3．常见胶体的带电情况：（1）胶粒带正电荷的胶体有：金属氧化物、金属氢氧化物．例如Fe(OH)3、Al(OH)3等；（2）胶粒带负电荷的胶体有：非金属氧化物、金属硫化物、硅酸胶体、土壤胶体；（3）胶粒不带电的胶体有：淀粉胶体．特殊的，AgI胶粒随着AgNO3和KI相对量不同，而带正电或负电．若KI过量，则AgI胶粒吸附较多I-而带负电；若AgNO3过量，则因吸附较多Ag+而带正电。
胶体的性质
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式中，V ——粒子比体积，即粒子密度的倒数1/? 。
因为体系中含有大量的粒子，人们常以1mol 粒子为基准， 并求出粒子或大分子的摩尔质量。
一、胶体的运动性质
其二，按
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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一、胶体的运动性质
（1）粒子速度很慢，保持层流状态；
沉降公式 适合条件
（2）粒子是刚性球，没有溶剂化作用； （3）粒子之间无相互作用；
（4）与粒子相比，液体看作是连续介质。
上述沉降公式只适用于不超过100 ? m的颗粒分散体系，接近0.1 ? m 的小颗粒，还必须考虑扩散的影响。
沉降速度与介质的粘度成反比，因此可以通过提高介质的粘度来提 高分散体系的稳定性。
目录
一、胶体的运动性质 二、胶体的光学性质 三、胶体的电学性质
三、胶体的电学性质
1. 电动现象
早在1809年，俄国科学家就发现水介质的粘土颗粒在 外电场的作用下会向正极移动； 1961年，科学家也发现若 用压力将液体挤过毛细管或粉末压成的多孔塞，则在毛细 管或多孔塞的两端产生电势差。这种在外电场作用下使固 液两相发生相对运动以及外力使固 -液两相发生相对运动时 产生电场的现象统称为电动现象。
（2）溶胶浓度很稀，即粒子间距离很大，无相互作用，单位体 积的散射光强度是各粒子的简单加和;
（3）粒子为各向同性，非导体，不吸收光。
二、胶体的光学性质
由此导出的 Rayleigh 散射定律为：
I?
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9? 2cV2 2?4R2
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胶体的性质
胶体的性质
胶体，又称胶状分散体，是一种均匀混合物,在胶体中含有两种不同状态的物质,一种分散,另一种连续.分散的一部分是由微小的粒子或液滴所组成,分散质粒子直径在1nm—100nm之间的分散系；胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系,这是一种高度分散的多相不均匀体系.
胶体的性质：
1、均一、大多数胶体透明、较稳定。
2、丁达尔效应。
3、胶体粒子能够通过滤纸而浊液不能,胶体粒子不能够通过半透膜而溶液能。
4、胶体粒子带电：胶体粒子可以选择性的吸附某一种电性的离子而使胶粒带上某种电荷，由于胶体粒子带电所以胶体粒子之间相互排斥,胶体粒子带点性是胶体稳定存在的一个因素。
注意：胶体粒子带电但胶体体系不带电，不是所有的胶粒都带电。
胶体的基本性质PPT课件
根据Donnan平衡， 脑脊液中的蛋白质含量较少，故氯化物较高
正常人脑脊液中的氯化物含量比血液高约20%左右， 但脑脊液中的氯化物浓度随血液中氯化物浓度而变；
在正常人血液中，血钠为130～150mmol/L， 血钾为3.5～5.3mmol/L，血钙为..25～2.75mmol/L， 血镁为0.75～1.25mmol/L。氯化钠是其主要成分。 为维持脑脊液与血液之间渗透压的平衡，应当及时适度补盐
↓↓
高分子和胶粒不能通过半透膜， 所以可利用此法测算高分子和稳定胶体的渗透压。
获得高分子的相对分子质量和胶体的胶束聚集数.
.
7
② 渗透的应用－－反渗透（超过滤）
利用超过渗透压的压力， 从相反方向将溶剂自溶液中压出， 称为反渗透。
↓
应用于海水淡化、浓缩溶液 （果汁、放射性污水）。
淡水井
海水在25℃时的渗透压为25 atm， 相当于210m 高水柱，
⑶ 胶体的渗透(osmosis)、渗透压与Donnan平衡
① 渗透压是稀溶液的四个依数性之一， 半透膜：只能透过溶剂、不透过溶质。 对于理想稀溶液、理想半透膜： 渗透压π服从公式： πV＝nRT, π=P2-P1
P1
纯溶剂
P2 T
溶液
.
半透膜 6
实际情况：很难找到不能透过离子的半透膜
因此无法测定盐和小分子引起的渗透压。
.
4
斐克第一定律（Fick’s first law）
设任一截面A上浓度是均匀的，垂直A方向上的浓度梯度为dc/dx 设通过A面的物质质量为m，则扩散速度为dm/dt， 它与浓度梯度和截面积A成正比。
斐克第一定律：
dm = -DA dc
dt
dx
胶体性质
溶胶的特性：除了高分子溶液的溶胶外，溶胶的分散相与分散介质之间存在着明显的物理界面(1) 丁铎尔效应（Tyndall’s effect）：溶胶粒子质点大，散射能力大，只要λ～d质点，就可发生散射。
(2) 电泳现象（Electrophoresis）：在电流的作用下，胶体粒子的定向移动。
这说明溶胶粒子带同性电荷，如果电场中固相不动而液相流动，称为电渗析（Electro-osmosis）正电荷胶体：Fe、Cd、Al、Cr、Pb、Ce、Th、Ti等氢氧化物溶胶负电荷胶体：Au、Ag、Pt、S等溶胶，As2S3、Sb2S3、H2SiO3、锡酸等。
(3) 溶胶不稳定，放置一定时间，会沉淀出来，若再加入分散介质，不能再形成溶胶，这是不可逆的。
(4) 高分子溶液是一个均匀体系，分散介质和分散相之间无界面，但分子直径100nm-1nm之间，一般不带电荷，比溶胶稳定。
高分子溶液的溶解是可逆的，它具有稀溶液的依数性，也具有丁铎尔效应，但无电泳现象。
一般来说，金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电荷，如Fe(OH) 3胶体、Al(OH) 3胶体、AgX 胶体(AgNO 3过量) 等；非金属氧化物、金属硫化物的胶体粒子带负电荷，如硅酸胶体、土壤胶体、As 2 S 3胶体等。
胶体粒子可以带电荷，但整个胶体一定呈电中性。
胶粒是否带电荷，这取决于胶粒本身的性质，如可溶性淀粉溶于热水制成胶体，具有胶体的性质，但胶体中的分散质为高分子化合物的单个分子，不带有电荷，因而也无电泳现象。
胶体聚沉的方法有：①加电解质溶液；②加与胶粒带相反电荷的另一种胶体；③长时间加热等。
胶体有广泛的应用：可以改进材料的机械性能或光学性能，如有色玻璃；在医学上可以诊疗疾病，如血液透析；农业上用作土壤的保肥；在日常生活中的明矾净水、制豆腐；还可以解释一些自然现象如：江河入海口易形成三角洲等。
胶体的聚沉与蛋白质的盐析：胶体的聚沉是指胶体在适当的条件下，（破坏胶体稳定的因素）聚集成较大颗粒而沉降下来，它是憎液胶体的性质，即胶体的凝聚是不可逆的。
胶体的六大性质
胶体的六大性质
1.流变性：胶体的流变性是指它的变形特性和流动特性，决定了胶体的再分散、输送、包封和剪切等运动的容易程度。
2.隔离性：胶体的隔离性表示其有效将体系中的固体颗粒或液体分散粒子隔离，防止它们之间在体系中进行混合，不受外界干扰。
3.协同效应：当胶体在某种环境中，它可以促进溶质分子之间的协同作用，从而加速溶解过程或促进沉淀物聚合，产生新的化合物。
4.胶稠度：胶稠度是指悬浮液的粘度，随着温度、pH值或其它因素的变化而发生变化，影响胶体的流动状态和钝性板材的形状。
5.动态混合性：胶体的动态混合性是指在加入非离子性溶剂或润湿剂成分时，可以影响胶体内部粒子间的混合质量。
6.表面状态：胶体具有有效混合、不容易沉淀和优异的流变性，这主要取决于胶体表面的构型，也决定了其稳定性和活跃性。
胶体的性质及其应用
胶体具有介稳性的原因
主要是因为胶体粒子表面积大，可以通 过吸附而带电荷。同种胶体粒子的电性相 同，在通常情况下，它们之间的相互排斥 阻碍了胶体粒子变大，使它们不容易聚集。 胶体粒子所作的布朗运动也使得它们不容 易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。
3、胶体的电泳：在外加电场的作用下，胶 粒定向地向阴极或阳极运动。 原因：胶粒吸附离子而带同种电荷。 带正电：金属氧化物、金属氢氧化物胶体 如Fe2O3 、 Al(OH)3胶体等 带负电：非金属氧化物、金属硫化物胶体 如H2SiO3(SiO2) 、 Sb2S3胶体等 应用：⑴ 静电除尘 ⑵ 精制粘土 ⑶ 血清电泳用于诊断疾病
3、已知土壤胶体粒子带负电，在土壤里施用含 氮量相等的下列肥料，肥效较差的是 ( C ) A．(NH4)2SO4 B．NH4HCO3 C．NH4NO3 D．NH4Cl 4、下列事实与胶体知识有关的是 ( D) ①用卤水点豆腐 ②工厂烟窗用电极除尘 ③河 海交接处易沉积形成沙洲 ④向25ml沸腾的蒸馏 水中加入５－６滴饱和FeCl3溶液所得液体． A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．全部都是
凝胶的形成： 胶体在聚沉的过程中由于某种原因使分散 剂一起聚沉成的一种不流动的胶冻状物质。 如：豆腐脑、果冻等
三、胶体的制备方法 1、分散法：大→小 ⑴ 、研磨法：把固体磨成直径大小为1nm～ 100nm之间的微粒，再分散到适当 的分散剂中， 并加入稳定剂。
如：工业制石墨胶体、有色玻璃、碳素墨水、 涂料、颜料、炸药、塑料、橡胶等。 ⑵ 、胶溶法 2 、凝聚法：小→大 AgNO3 + KI = AgI(胶体) + KNO3 注意：⑴溶液浓度足够稀(0.001mol/L)。 ⑵有一种反应物必须过量。 四、胶体的精制—渗析
胶体性质及应用评课
胶体性质及应用评课胶体是指由固体颗粒（称为胶体颗粒）悬浮于液体或气体中形成的一种特殊形态的物质体系。
胶体的粒径通常在1到1000纳米之间，介于溶液和悬浮液之间。
胶体具有许多独特的性质，广泛应用于各个领域。
胶体性质主要表现在以下几个方面：1. 分散性：胶体呈现出良好的分散性，能够均匀分布在溶液中，并不容易沉淀或沉降。
2. 不可逆的凝聚：胶体由于其粒径较小，表面积较大，在存在适当条件下，胶体颗粒之间会发生凝聚作用，形成较大的结构，随着时间的推移，胶体逐渐失去分散性。
3. 敏感性：胶体对环境因素（如温度、pH、电解质等）具有一定的敏感性，这种敏感性可以调节胶体的分散性和稳定性。
4. 光学性质：胶体对光的散射和吸收呈现出特殊的光学性质，如发散光、浑浊性等。
5. 稳定性：胶体对外界干扰（如振动、温度变化等）表现出一定程度的稳定性，能够长期维持分散状态。
在各个领域中，胶体具有广泛的应用：1. 医药领域：胶体作为药物载体，通过调控胶体的性质可以将药物精确地传递给靶组织，提高药物治疗效果。
2. 环境领域：胶体可以用于废水处理、水质净化和土壤修复等方面，通过胶体的吸附、离子交换等作用来去除污染物。
3. 食品工业：胶体作为乳化剂、稳定剂、增稠剂等，在食品加工中起到了重要的作用，如牛奶、酸奶、冰激凌等。
4. 化妆品工业：胶体被广泛应用于化妆品中，如乳液、霜状化妆品、防晒霜等，通过胶体的分散性、吸附性和稳定性，使化妆品更加均匀、稳定。
5. 材料科学：胶体可以用于涂料、墨水、纸张等领域，通过调控胶体性质可以改变其流变性、粘度等特性，提高材料的性能。
综上所述，胶体具有独特的性质和广泛的应用。
通过研究胶体性质和改变分散条件，可以进一步拓展胶体的应用领域。
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均一、透 明较稳定
分散质微粒 分子、离子 大量分子 集合体 组成 外观特征稳 定性 能否透过滤 纸 能否透过半 透膜
2013-8-15
均一、透 明、稳定 能
不均一、 不稳定 不能 不能
能
能
不能
16
2013-8-15
17
该现象在我们实验室里有具体的应用吗？
2013-8-15
生活中的丁达尔现象
10
问题1 电泳实验你观察到了什么现象？
该现象说明了什么？由此你能想到为什 么胶体能够稳定存在？
为什么带电？所有的胶体微粒都带电吗？
2、电泳
问题2 说“氢氧化铁胶体带电”对吗？胶体微粒 问题3 电泳有什么实际应用吗？请举例说明
3、聚沉
问题1 两个实验你都观察到了什么现象？
问题2 为什么会出现上述现象？
问题3 胶体的聚沉有什么实际应用吗？ 请举例说明
2013-8-15 12
豆浆里加盐卤(MgCl2· 6H2O)或石膏(CaSO4· 2H2O)溶液使之凝聚 成豆腐；
豆腐脑
我们吃的果冻
长江入海口泥沙沉积在江河与海的交汇处形成的三角洲。
有 色 玻 璃
2013-8-15 6
气溶胶
晨雾
烟
白云
2013-8-15
7
胶体的分类:
Fe(OH)3
AgI胶体 雾、 云、 烟 有 色 玻 璃
淀粉 胶体
Fe(OH)3
AgI胶体
二、胶体的性质
1、丁达尔现象
问题1 你能区别开以上三种分散系吗？ 问题2 能说说你的区别方法吗？ 问题3 能举例说明我们周围的丁达尔现象吗？
生活中的有色玻璃，
4、分离操作---渗析
问题1 渗析的原理是什么？类似于我们前面 学过的什么操作？ 问题2 请举例说明渗析原理的实际应用
不同分散系的比较
分散系 分散质微粒 直径 溶液 悬浊液 乳浊液 胶体
<1nm
>100nm
>100nm
大量分子 集合体 不均一、 不稳定 不能 不能
1nm～ 100nm
描述常见的各分散系类别 以及本质区别。
根据分散质粒度大小分为溶液、 浊液、胶体。
分散系类别 分散质粒度 溶液
胶体 浊液 100nm
1nm
交流· 研讨
问题3
能举例说明几种常见的胶 体吗？如何将胶体分类？
Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、硅酸胶体、 淀粉胶体、蛋白质、血液、豆浆、墨水、 涂料。
烟 水 晶
一种重要的混合物——胶体
2013-8-15
1
2013-8-15 阳光穿过茂密的林木枝叶所产生的美丽景象
2
一、分散系
交流· 研讨
问题1
什么是分散系？ 以NaCl溶液
为例描述分散系、分散质、分散剂的概 念。 分散系都是混合物吗？
NaCl溶液为分散系， NaCl为分散质， 水为分散剂。
交流· 研讨
问题2