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内容举例: 七、为什么把胶体称为“介稳”体系?憎液胶体与高分子溶液在性质上有何异同?聚沉与盐析有何差别? 说胶体属于“介稳”体系是相对于溶液的“均一、稳定”和浊液的“不能稳定存在”而言的,有时也叫“亚稳”体系。这说明胶体的稳定是有条件的,当外界条件发生变化时,胶体可能发生聚沉。作为由难溶物分散质形成的胶体(特指憎液胶体)为什么能在一定条件下稳定存在呢? 科学研究认为,主要是因为胶粒带有同性电荷,同性电荷之间存在排斥力阻碍了粒子间的结合,使之难以形成质量大的颗粒。再加上分散剂分子不停从“四面八方”对胶粒“撞击”导致的布朗运动,使胶体粒子具有了与溶液微粒一样的类似热运动的性质。根据上述分析可知,如果向胶体中加入电解质的浓溶液,则可能导致胶体粒子吸附异性电荷离子而发生电荷中和现象,消除彼此间的排斥力而聚沉。实验表明,液溶胶对电解质的影响非常敏感。明矾的净水作用,是利用明矾水解生成Al(OH)3带正电荷的胶粒,与带负电荷的泥沙胶粒相互吸附、电荷中和而聚沉。河流入海口处都易形成沙洲(三角洲),也跟海水中的电解质使河流中的泥沙胶体粒子聚沉密切相关。理论上讲,当温度升高时或搅拌时,由于液溶胶的布朗运动增强,溶胶粒子之间的碰撞加剧,可能导致粒子间碰撞而聚集到一起,这也就是为什么制Fe(OH)3胶体时不能长时间加热或搅拌的原因。聚沉是憎液(水) 胶体的性质, 胶体的聚沉过程就是胶粒聚集成较大颗粒的过程。由于憎液(水)胶体的分散质都难溶于水, 因此, 再采用一般的溶解方法用水来溶解胶体的聚沉物是不可能的, 也就是说,胶体的聚沉是不可逆的。 淀粉、蛋白质等高分子中含有多个极性基团(如-COOH 或 –OH 或-NH2等) , 可以与水高度溶剂化,即高分子表面有一层水分子紧密保护,分散剂与分散质之间的亲和力较强,是热力学稳定系统,因此也可较长时间稳定存在。胶体微粒所带的电荷很难被异性电荷中和,所以这类胶体对电解质的稳定性较大,需要加入较多的电解质才能使胶体聚沉,这一现象称为盐析。聚沉后加水仍能得到溶胶.由于分散质都是易溶的, 所以盐析是可逆的。盐析不是憎液胶体的性质, 它是高分子溶液或普通溶液的性质。很明显, 这两类胶体稳定存在的原因是不同的。使高分子溶液中的分散质沉淀, 主要是破坏高子分与分散剂间的相互作用, 如加入大量的电解质也能使淀粉、蛋白质等沉淀, 这一现象称为盐析。能发生盐析的分散质都是易溶的, 如淀粉溶液、蛋白质溶液、肥皂的甘油溶液,憎液胶体全面地表现出胶体的特性, 高分子溶液则不然。这两种分散系中的分散质微粒都作布朗运动,都有丁达尔效应;憎液胶体有电泳现象, 淀粉溶液无电泳现象, 而蛋白质溶液则较为复杂。有些胶体可以与分散剂凝聚在一起形成冻状物,这是一种凝胶。凝胶不是胶体,是胶体凝聚产物的一种存在形式。 八、溶液中的溶质微粒也作布朗运动吗? 胶体微粒在各个方向上都受到分散剂分子的撞击, 由于这些作用力不同, 所以胶体微粒作布朗运动。溶液中的溶质微粒和分散剂分子大小相仿, 因此溶质微粒的运动状况与胶体的胶粒运动状况是有差别的。由于胶体的丁达尔效应, 用超显微镜才可以观察到胶粒的布朗运动。溶液一般无丁达尔效应, 因此用超显微镜观察不到溶质微粒的运动状况。 九、蔗糖溶于水形成的分散系是溶液, 为什么在生物课的渗透实验中, 蔗糖分子却不能通过半透膜? 不同的半透膜,如羊皮纸、玻璃纸、肠衣、动物的膀胱膜等,它们的细孔直径不同,其通透性不一样。胶体微粒不能透过半透膜,但并不意味着所有溶液的微粒都能透过各种半透膜,如蔗糖分子。蔗糖分子直径小于1nm,溶于水形成的是蔗糖溶液而不是蔗糖胶体。显然, 笼统地讲半透膜能使离子或分子通过, 而不能使胶体微粒通过是不恰当的。 十、Fe(OH)3胶体长时间电泳或电压增大, 将发生怎样的现象? 如果Fe(OH)3胶体长时间电泳或将电泳的电压显著增大, 都会在阴极出现聚沉现象,因为不论是长时间电泳还是电压显著增大, 都会使阴极附近积聚很多的Fe(OH)3胶粒, 大量胶粒的聚集必然会出现聚沉现象。如果电泳电压特别大, 还会出现电解水的现象。 十一.粘贴广告用的胶水是胶体吗? 能粘东西用的胶水的主要成分是聚乙烯醇和水,聚乙烯醇的分子直径在1~100nm之间,所以胶水是胶体的一种,但胶体不一定有黏性,颗粒直径在1~100 nm之间的砂子在水中也能形成胶体。
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