【正文】 膠團(tuán) 吸附層 擴(kuò)散層 ??????????ClF e OF e OC lOHF e OC lH C lOHFeH C lOHFeOHF e C l233232)(3)(371 許多 Fe(OH)3 分子聚集成膠核 [Fe(OH)3]m，選擇性吸附與它組成相類似的 FeO+ 而帶正電荷；而 [AgI]m 膠核則選擇性優(yōu)先吸附 I 而帶負(fù)電荷 (如果AgNO3 過量，則優(yōu)先吸附 Ag+ 而帶正電荷 )。因此膠核有選擇性吸附與其組成相類似的離子的傾向 。 72 三、溶膠的性質(zhì) 溶膠的穩(wěn)定性 相對(duì)性 溶膠是在穩(wěn)定劑存在時(shí)才能穩(wěn)定存在的系統(tǒng)。從膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)可以看出 溶膠相對(duì)穩(wěn)定的主要原因 ： a)膠粒帶電： 帶有相同電荷，靜電排斥而不聚沉； b)溶劑化作用： 吸附層中離子的水化作用，使膠粒 被水包圍，也會(huì)阻止膠粒間的相互接觸（近）或碰 撞而聚沉； 溶膠的穩(wěn)定性可用 | ζ |來衡量 ,即 |ζ| 越大，膠粒所帶電荷越多，擴(kuò)散層越厚，溶劑化層也厚，溶膠越穩(wěn)定。 73 溶膠的聚沉 絕對(duì)性 溶膠系統(tǒng)具有很大的表面積，總是有聚集成更大顆粒的傾向，當(dāng)顆粒大到一定程度時(shí)就要沉淀或聚沉。聚沉可以由各種原因引起，如加熱、加入電解質(zhì)等。 1）電解質(zhì)的聚沉作用 溶膠對(duì)電解質(zhì)很敏感，加入很少量的電解質(zhì)就可以引起溶膠的聚沉。 74 主要是對(duì) ζ 電勢(shì)的影響，隨著電解質(zhì)的加入，更多的反離子進(jìn)入吸附層，使 | ζ | 降低，擴(kuò)散層和 水化層變薄，溶膠穩(wěn)定性下降。 聚沉值： 衡量電解質(zhì)對(duì)溶膠的聚沉能力，指在一定 條件下使溶膠發(fā)生聚沉所需電解質(zhì)的最低 濃度，單位 聚沉值主要取決于電解質(zhì)中與膠粒帶相反電荷的離子的價(jià)態(tài)， 離子的種類對(duì)此影響不大 。 75 ① 一般說來：與膠粒所帶電荷相反的離子價(jià)態(tài)越高， 聚沉能力越強(qiáng)，即聚沉值越小。 如異號(hào)電荷離子價(jià)態(tài)為 1, 2, 3時(shí)，聚沉值的比例約 為 100 : : ② 杰略金 維爾魏溶液穩(wěn)定性理論： 正常電解質(zhì)的聚沉值與價(jià)數(shù)的六次方成反比。 ③對(duì)負(fù)溶膠來說，一價(jià)金屬離子的聚沉能力 Cs+ Rb+ K+ Na+ Li+ 對(duì)正溶膠來說，聚沉能力 Cl Br NO3 ICNS 6/1( Zr ?聚沉值）76 ④ 兩種與膠粒帶相反電荷的離子對(duì)溶膠的聚沉作用有 時(shí)候具有加和性，有時(shí)候是相互對(duì)抗的（如 Li+和 Mg2+對(duì) As2S3溶膠的聚沉）。 2）加熱 膠粒處于不停的布朗運(yùn)動(dòng)中，溫度升高，布朗運(yùn)動(dòng)加劇，增加了膠粒相互碰撞的機(jī)會(huì)而聚沉； 77 3）溶膠的相互聚沉現(xiàn)象 將帶相反電荷的溶膠混合，由于異性相吸，互相中和電性而發(fā)生聚沉。但實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩種溶膠僅以某一比例混合 時(shí)才發(fā)生完全聚沉，把極少量的一種溶膠加入另一 種溶膠中并不發(fā)生聚沉。 明礬凈化水的作用就是明礬中帶正電荷的 Al(OH)3 溶膠與水中帶負(fù)電的膠態(tài)懸浮物相互聚沉而使水得 到凈化。 78 動(dòng)力性質(zhì) ——布朗運(yùn)動(dòng)（ Brown） 大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。 分子熱運(yùn)動(dòng)的基本特征是分子的永恒運(yùn)動(dòng)和頻繁 的相互碰撞。 分子熱運(yùn)動(dòng)具有混亂性和無序性 。 產(chǎn)生原因： 膠粒自身的熱運(yùn)動(dòng)；顆粒間的相互碰撞而運(yùn)動(dòng)。 79 溶膠的電學(xué)性質(zhì) 由于膠粒帶電，在外電場(chǎng)作用下產(chǎn)生移動(dòng)的現(xiàn)象。 1）電泳 ： 膠粒 在分散介質(zhì)中的移動(dòng)現(xiàn)象 2）電滲 ：用特殊儀器可以觀察到膠粒移動(dòng)的同時(shí)， 分散介質(zhì)將向與膠粒移動(dòng)相反的電極方向移 動(dòng)，這種 分散介質(zhì) 的移動(dòng)稱為電滲。 80 膠團(tuán)或膠體溶液是電中性的，而膠粒是帶電荷的。膠粒是在溶膠中獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的單位。 當(dāng)通過直流電時(shí)，膠團(tuán)在吸附層和擴(kuò)散層之間發(fā)生分裂，膠核和吸附層組成的膠粒向與其所帶電荷相反的電極方向移動(dòng)，如氫氧化鐵膠粒向負(fù)極移動(dòng)，而擴(kuò)散層中的反離子則向正極移動(dòng)。這就是電泳的本質(zhì)。 81 許多重要的生物分子，如氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、核苷酸、核酸等都具有可電離基團(tuán)，它們?cè)谀硞€(gè)特定的 pH值下可以帶正電或負(fù)電，在電場(chǎng)的作用下，這些帶電分子會(huì)向著與其所帶電荷極性相反的電極方向移動(dòng)。 電泳技術(shù)就是利用在電場(chǎng)的作用下，由于待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)以及分子本身大小、形狀等性質(zhì)的差異，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而對(duì)樣品進(jìn)行分離、鑒定或提純的技術(shù)。 82 溶膠的光學(xué)性質(zhì) ——丁鐸爾效應(yīng)（ Tyndall） 當(dāng)一束強(qiáng)光透過膠體時(shí) ， 在入射光的垂直方向可 以看到一條光亮的通路 ， 稱為丁達(dá)爾效應(yīng) 。 光線照射到分散體系時(shí)，只有一部分光能夠通過，其余部分則被吸收、散射或反射。 光的吸收 主要取決于體系的化學(xué)組成，而 散射和反射 則取決于體系的 分散程度 。 83 如果粒子大于入射光波長很多倍，則主要發(fā)生光的反射，如粗分散體系； 如果粒子小于入射光波長，則主要發(fā)生光的散射，每個(gè)粒子變成一個(gè)新的小光源，這時(shí)觀察到的是光波環(huán)繞微粒而向其四周發(fā)射與入射光波長相同的光，稱為散射光。 84 由于溶膠粒子大小一般不超過 100nm，小于可見光波長（ 400nm～ 700nm），因此當(dāng)可見光透過溶膠時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的散射作用。 對(duì)于真溶液，雖然分子或離子更小，但因散射光的強(qiáng)度隨散射粒子體積的減小而明顯減弱。因此，真溶液對(duì)光的散射作用很微弱。 85 可以采用丁 鐸 爾現(xiàn)象來區(qū)分膠體和溶液。 夜間或霧天常常用紅顏色燈做警示燈，紅光波長長。 散射少，透過多。 86 四、高分子溶液及凝膠 大（高）分子物質(zhì) ： 相對(duì)分子量大于 104的物質(zhì)，包括 天然的 蛋白質(zhì)、核酸、脫氧核糖核酸（ DNA）等，以及 合成的 橡膠、塑料、纖維等。 大分子的分子大小與膠粒大小相近，表現(xiàn)出溶膠的某些性質(zhì) (丁鐸爾效應(yīng)，擴(kuò)散速度慢 )。相似 但大分子溶液是個(gè)均相的熱力學(xué)穩(wěn)定體系，一般不帶電荷，比溶膠穩(wěn)定得多 (主要由于它的高度溶劑化 )。不同 87 大 分子溶液與 小 分子溶液相同，具有溶解可逆性 (即聚沉出來后可再溶解形成溶液 )； 而溶膠一旦聚沉出來就很難再成為溶膠。而且大分子溶液的粘度通常比溶膠的大。 鹽析：即 是要使大分子物質(zhì)從水溶液中析出，必須加 大量 的電解質(zhì)。主要是去溶劑化作用。而溶膠聚沉所需電解質(zhì)的量要少得多。 88 高分子溶液的保護(hù)作用： 在膠體溶液中加入大分子物質(zhì)溶液如明膠，可以對(duì)膠體起到保護(hù)作用，大大提高溶膠的穩(wěn)定性，使其不易聚沉，稱為 保護(hù)作用 。 因?yàn)槊髂z吸附在膠粒表面，包住了膠粒（所以溶液中大分子的數(shù)目必須大大超過膠粒的數(shù)目 ），阻止了膠粒之間的相互碰撞而聚沉。由于大分子溶液是穩(wěn)定的，從而使膠體溶液穩(wěn)定。 89 高分子溶液的敏化作用： 如果加入少量大分子物質(zhì)溶液，不僅不能保護(hù)溶膠，還會(huì)降低其穩(wěn)定性，甚至引起聚沉，稱為 敏化作用 。 90 凝膠 是一種特殊的分散體系，由膠粒和線形大分子相互連接，形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，大量的溶劑分子被分隔在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的空隙中而失去流動(dòng)性所形成的。其性質(zhì)介于固體和液體之間。凝膠的外表看似固體或半固體，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度有限，易被破壞。形成凝膠的過程稱為膠凝。如在一定 pH 值條件下可膠凝得到硅酸凝膠，將熱水中制得的動(dòng)物膠冷卻也成為凝膠。 凝膠的存在極其普遍，如粉皮、奶酪、皮膚、肌肉、淤泥、土壤等。