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【每日一题】物理分散质粒子直径在1~100nm

时间:2022-01-09 08:15:03|浏览:

一、胶体的定义:分散体粒径在1nm到100nm之间的分散体系二、胶体的制备(1)将分散体分散在悬浮液或乳液中的物理分散法例如常见的胶体用于研磨墨的有:墨、碳墨、淀粉溶液、蛋白质溶液等(2)化学结合法——溶质分子聚集成胶体颗粒①最典型的水解法是氢氧化铁制备胶体

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一、胶体的定义:分散体粒径在1nm到100nm之间的分散体系

二、胶体的制备

(1)物理分散法

将分散质分散在悬浮液或乳液中;如:磨墨

常见的胶体有:墨水、碳墨、淀粉溶液、蛋白质溶液等。

(2)化学结合法——溶质分子聚合成胶体粒子

①水解法

最典型的是氢氧化铁胶体的制备。

具体方法是将三氯化铁溶液加入沸水中,继续煮沸至溶液呈红棕色,停止加热,得到氢氧化铁胶体。

此方法需要注意的问题:

Ⅰ不要过热,以免氢氧化铁胶体结块。

Ⅱ 不能与玻璃一起搅拌,以防形成氢氧化铁沉淀。

②复分解法

实施例1:碘化银胶体的制备:AgNO3+KI=AgI(胶体)+KNO3

此方法需要注意的问题:

Ⅰ浓度控制,浓度过高会形成沉淀(浓度一般0.01mol/L)。

Ⅱ在连续振荡的同时逐滴加入。

实施例2:硅酸胶体的制备:Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl

此方法需要注意的问题:

Ⅰ将硅酸钠溶液加入盐酸中,不要倒置溶液,否则会形成凝胶

Ⅱ液用量要注意,水玻璃过多会产生沉淀

三、胶体的提纯分离

胶体的纯化:使用透析。

使用半透膜将混合在胶体中的离子或分子从胶体溶液中分离出来的操作称为透析。

原理:胶体颗粒不能通过半透膜,而溶液中的分子和离子可以通过半透膜。

(胶体透析图像,用滤纸分离胶体和混浊液的方法)

四、胶体的分类

胶体的本质特征是分散的颗粒大小,它只是物质的一种存在形式。例如,NaCl溶于水形成溶液,如果分散在酒精中,可以形成胶体。

气雾剂

(晨雾也是气溶胶)(工厂烟也是气溶胶)

固体溶胶

五、胶体的性质

1、廷德尔效应(光学特性)

现象:当一束光线穿过胶体时胶体化学,从侧面可以在胶体中观察到一条明亮的“路径”。

2、布朗运动(动态特性)

在超显微镜下观察胶体溶液,可以看到胶体颗粒不断地进行随机运动。

原因:溶剂分子不均匀地撞击胶体颗粒,使其发生布朗运动,不断改变方向和速度。

胶体粒子的布朗运动是胶体稳定的原因之一。

3、电泳(电性能)

在外电场的作用下,分散剂中的胶体粒子向电极(阴极或阳极)的定向运动称为电泳。

氢氧化铁胶体向阴极移动——带正电

原因:颗粒胶体颗粒具有相同的电荷,当胶体颗粒带正电时胶体化学,它们向阴极移动,当胶体颗粒带负电时,它们向阳极移动。有的胶体颗粒带电,有电泳;有些不带电,没有电泳。

应用:①静电除尘;②电泳电镀,利用电泳将油漆、乳胶、橡胶等颗粒均匀地沉积在被镀件上。

胶体粒子具有相同的电荷,相互排斥,不易结合成较大的沉淀粒子,这是影响胶体稳定性的主要因素。

4、胶体凝固

胶体颗粒凝聚成较大颗粒,形成沉淀物,由分散剂析出的过程,称为胶体凝聚。

问题1、为什么胶体可以稳定存在?(凝胶颗粒带电,布朗运动)

问题2、如何破坏胶体的稳定状态?(要使胶体团聚成沉淀,需要减少或消除吸附在胶体颗粒表面的电荷,从而减弱或失去电斥力,使胶体颗粒运动碰撞结合成较大的粒子。)

(1)加强电解质

例子:

①在浑浊的井水中加入少量石灰可使水变清;

②在豆浆中加入盐水(MgCl2·6H2O)或石膏(CaSO4·2H2O)溶液,凝结成豆腐;

③在水泥中加入石膏可以调节水泥浆的硬化速度;

④ 江海汇合处形成的沙洲。

(2)添加带相反电荷胶体的胶体

不同电荷的胶体粒子相互吸引并电中和,使胶体粒子碰撞时发生团聚,形成沉淀或凝胶。

实验:将Fe(OH)3胶体溶液与硅酸胶体溶液混合

现象:形成大量沉淀。

结论:Fe(OH)3胶体颗粒和H2SiO3胶体颗粒具有相反的电荷。

例:①用明矾、氯化铁等净化水;②不同种类的墨水混合使用时,会出现沉淀,使墨水失效。

(3)加热

随着温度的升高,胶体粒子的吸附能力减弱,被胶体粒子吸引的阴离子或阳离子的数量减少,胶体粒子携带的电荷数减少,胶体粒子之间的排斥力为弱化,这使得胶体颗粒在碰撞时容易结合成大颗粒。颗粒,形成沉淀或凝胶。

实施例:淀粉溶液加热凝聚成糊状凝胶,蛋清加热凝聚成白色果冻(同时变性)。

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