【文章內(nèi)容簡介】 方面，即 選擇性吸附 、 表面分子電離 和 同晶置換 。 選擇性吸附： 溶膠粒子與介質(zhì)之間存在巨大的界面，能有選擇的把溶液中的離子吸附到界面上來，如果吸附的正離子，溶膠粒子帶正電，吸附的是負離子，則溶膠粒子帶負電。 表面分子電離： 膠體粒子的表面分子在一定條件下能電離出離子而使膠體粒子帶電。如天然膠乳的橡膠粒子帶電是屬于這個原因。 （二）橡膠粒子帶電的原因 橡膠粒子的表面吸附有蛋白質(zhì) ， 而蛋白質(zhì)是由許多氨基酸以肽鍵的形成結(jié)合的高聚物 ， 對于一條長肽鏈來說 ， 含有一個 游離的羧基末端和有個游離的氨基末端 ， 在肽鏈的側(cè)面 ，還有許多可離子化的基團 。 有些可接受質(zhì)子 H+， 有些解離 H出質(zhì)子 +。 所有這些基團在膠乳中都會受到 pH值的影響 ， 而使蛋白質(zhì)呈現(xiàn)不同的解離狀態(tài) 。 在堿性條件下，蛋白質(zhì)作酸式解離，而使膠粒帶陰電荷。 橡膠粒子表面電荷的多少和性質(zhì)是隨膠乳 PH值的變化而變化。 在酸性條件下，蛋白質(zhì)（用 P來表示）作堿式解離，而使膠粒帶陽電荷。 課堂思考：試分析天然膠乳膠粒帶電的原因 在通常情況下橡膠粒子帶陰電荷，主要是由于膠乳中的蛋白質(zhì)等電點一般在 45左右，而新鮮膠乳的 pH值在 7左右，用氨保存的膠乳，其 pH值在 9以上，所以這兩種膠乳中的蛋白質(zhì)都處于堿性介質(zhì)中，蛋白質(zhì)的氨基解離受到抑制，羧基得到充分解離，而產(chǎn)生較多的陰電荷，所以一般的天然膠乳橡膠粒子表面帶有負電荷，即陰電荷。 當然，膠乳中的類脂物在加氨后發(fā)生水解，其水解后生成的高級脂肪酸銨皂，吸附在膠粒表面使膠粒也帶陰電荷。 天然膠乳橡膠粒子表面帶有陰電荷的原因？ 1. 雙電層 ① 電位離子與反離子 電位離子： 使膠粒帶電的離子。 反離子： 與電位離子符號（電性）相反的離子。 對天然膠乳來說，負離子是電位離子，正離子是反離子 （三）雙電層與電動電位 ② 雙電層： 吸附層與擴散層，兩層電量相等，電性相反，構(gòu)成了橡膠粒子的雙電層。 吸附層： 靠近膠粒表面，被膠粒吸附較牢固，這部分反離子連同電位離子與水化膜一起稱為吸附層。 擴散層： 呈擴散狀分布 ， 與膠粒距離較遠 ， 吸引較疏松 ，反離子的分布隨著離膠粒界面距離的增大而減小 ， 直到電位離子電力線所不能及的均勻乳清相為止 ， 此處反離子濃度為零 ， 稱擴散層 。 雙電層結(jié)構(gòu)示意圖 雙電層結(jié)構(gòu)示意圖 2. 電動電位（ ζ電位） 1) 定義 橡膠粒子對乳清做相對滑動時，滑動面不在膠粒表面，而在吸附層與擴散層交界的地方。因此當吸附層與擴散層 錯動 時，就會產(chǎn)生電位差。這個電位稱為 電動電位（ ζ 電位） 。 電動電位 的大小決定于電位離子數(shù)與吸附層反離子數(shù)目之差，但不是簡單的代數(shù)相減，可通過電泳測其電位。 擴散層反離子數(shù)越少，吸附層反離子數(shù)目增多，電動電位下降。當擴散層被擠壓到與吸附層重合時，這時電位 (ζ=0)等于零。膠粒互相聚結(jié)，膠乳凝固。 膠粒開始聚結(jié)的電位為 臨界電位。 2) 電動 電位的特點 電動電位最明顯的特征是 電解質(zhì)對它的影響 ， 當加入少量電解質(zhì)時電動電位下降 ， 即壓縮雙電層 。 壓縮雙電層： 如果在膠乳中加入電解質(zhì) ， 則電解質(zhì)解離出陰 ， 陽離子 ， 其中有一種離子與電位符號相反 ， 這種離子一方面受電位離子吸引 ， 并且價數(shù)越高 ， 吸引力越大 。 另一方面與擴散層離子是同性 ， 就互相排斥 。 并且價數(shù)越高 ，排斥力越大 。 就把原來擴散層的反離子擠壓到吸附層中去 ，這就叫壓縮電層 。 雙電層與電動電位關(guān)系 在雙電層中，吸附層中反離子越少，擴散層中反離子必越多，反離子會擴散得離膠粒越遠，膠粒所帶陰電荷也就越多，雙電層越厚，電動電位越高，膠粒間斥力越大，膠乳也就越穩(wěn)定。 3. 熱力學電位 熱力學電位： 膠粒表面到均勻的乳清相所產(chǎn)生的電位差叫熱力學電位 。 熱力學電位大小決定于膠粒表面 電位離子的總數(shù) 。 熱力學電位與電動電位的關(guān)系 : 熱力學電位的絕對值總大于電動電位的絕對值 。 特點：天然膠乳的熱力學電位則是隨著溶液 PH值而改變的。 主要是因為膠粒表面帶電是蛋白質(zhì)的解離結(jié)果，而蛋白質(zhì)解離程度又受 pH值影響。 緊密層 擴散層 移動的切動面 熱力學電位與電動電位的關(guān)系 類脂物也有親水基團，而發(fā)生水化作用，在膠粒表面形成一層水化膜。 3) 氫鍵力的作用 蛋白質(zhì)、類脂物中有許多電負性強的元素，如 O、 N、 S等。它們能跟水發(fā)生氫鍵締合而結(jié)合水分子，從而在膠粒表面形成定向排列的水化膜。 2) 類脂物的水化作用 1) 作用：當膠?；ハ嘟咏蚺鲎矔r，水化膜便起著隔離和緩沖的機械阻力的作用，提高了膠乳的熱力學穩(wěn)定性。 2) 性質(zhì)：水化膜具有定向排列的結(jié)構(gòu)，當膠粒互相靠近時，水化膜被擠壓成形。因此有一個力要力圖恢復(fù)原來定向排列結(jié)構(gòu)，使水化膜表現(xiàn)出彈性抗壓能力。其大小與水化膜厚度成正比，水化膜越厚，彈性抗壓力越大。 五） 決定天然膠乳穩(wěn)定性的主要因素 決定天然膠乳穩(wěn)定性的主要因素是膠粒帶電和水化膜 。 天然膠乳 pH值總大于蛋白質(zhì) pH值 ， 因此蛋白質(zhì)在堿性中呈酸性解離 ， 使橡膠粒子帶上陰電荷 ， 形成雙電層和 ζ 電位 ， 使膠乳保持穩(wěn)定 。 靜電斥力的作用僅限在雙電層范圍內(nèi) ， 雙電層以外就不存在 ， 靜電斥力的大小與 ζ 電位成正比關(guān)系 ， 即 ζ電位越高 ， 則靜電斥力越大 ， 膠粒就越穩(wěn)定 。 2. 電解質(zhì)的影響 1) 堿 A. 堿中和膠乳腐敗所形成的揮發(fā)脂肪酸 （ VFA） ， 可提高膠乳穩(wěn)定性 。 B. 堿加入膠乳后 ， 會提高膠乳的 pH值 。 使膠乳的 PH值遠離蛋白質(zhì)的等電點 ， 因而蛋白質(zhì)中氨基的解離受到抑制 ， 羧基解離充分 ， 另外類脂物在堿性條件下水解生成了銨皂 ， 增加了膠粒所帶陰電荷 ， ζ電位上升 ， 水化作用增強而使水化膜增厚 ， 彈性抗壓力增大 ， 膠粒間互相排斥的勢能增大 ， 勢能峰提高 ， 膠粒的布朗運動難以越過勢能峰 ， 從而 提高膠乳的穩(wěn)定性 。 生產(chǎn)上利用此性質(zhì)來作好膠乳的保存，如膠乳中加氨保存。 C. 堿過量 ， 會使蛋白質(zhì)水解為氨基酸進入乳清中 ， 這樣膠粒的保護層受到破壞 ， 使膠粒穩(wěn)定性降低 。 在生產(chǎn)上加堿要適量 。 六） 影響天然膠乳穩(wěn)定性的因素 2) 酸 A. 膠乳中加少量酸時，會 降低膠乳 pH值 。 使其 pH值向蛋白質(zhì)等電點轉(zhuǎn)移，這時蛋白質(zhì)的羧基解離受到抑制，氨基解離增強，膠粒表面所帶陰電荷減少， ζ電位下降，水化作用減弱而使水化膜變薄，彈性抗壓能力降低，總斥力下降，勢能峰降低，膠乳的穩(wěn)定性下降 。當加酸加到蛋白質(zhì)等電點時，其 —COOH與 —NH2解離相等， ζ電位消失，勢能峰等于零，無水化作用，膠粒凝結(jié)，膠乳凝固 . 當膠乳的 pH值等于時蛋白質(zhì)等電點 ， 氨基和羧基解離相等 ， 分子呈電中性 ， 此時由于蛋白質(zhì)的溶解度和水化作用最低 ， 使膠粒脫水 ， 水化膜受到破壞 。 另外 ， 類脂物水解產(chǎn)生的高級脂肪酸與氨作用生成的高級脂肪酸銨皂 ， 加酸后會生成疏水性的高級脂肪酸 ， 也使膠粒脫水 。 生產(chǎn)上 ， 固體生膠生產(chǎn)中 ， 若要加速凝固