胶体的分类及其一般性质的比较概述

Classification of colloids & comparative account of their general properties

2020年4月17日Ankur Choudhary (noreply@blogger.com)AI 专业翻译

分散相与分散介质

胶体由两个相组成:分散相和扩散介质。胶体颗粒的直径在1到1000纳米之间。这种溶液中充满了这些胶体颗粒。

分散相指的是分布在溶液中的化合物,而分散介质则是指这些化合物所溶解的溶液本身。

胶体及其亚型

分散相和介质被用来对胶体进行分类。

首先,根据分散相中颗粒的类型,胶体被分类如下:

多分子胶体

当较小的分子或大量原子溶解时,它们会混合形成胶体大小的物质。这种多分子胶体物质就是最终形成的产物。

例如,硫磺溶液中含有数千个硫原子(S8)的颗粒。

具有大分子结构的胶体

这类胶体中的大分子在适当的溶剂中形成溶液。该大分子溶液中的颗粒具有胶体性质,因此大分子胶体也是这种溶液的另一种称呼。这里制备的胶体在许多方面都与真正的溶液相当,并且具有很高的稳定性。

淀粉、蛋白质、酶和纤维素是天然大分子胶体的例子,而聚乙烯、合成橡胶和其他人造大分子则是合成大分子的例子。

相关胶体

某些化合物在低浓度下表现为强电解质,而在高浓度下则形成胶体溶液。当浓度升高时,这些粒子会聚集形成更大的团块,表现出胶体特性。这些聚集的粒子被称为胶束。相关的胶体有时也可以被称为同类胶体。

根据分散介质与分散相之间的相互作用方式,胶体可以被分为亲水型(lyophilic)或疏水型(lyophobic)。

冻干的
当分散相与分散介质具有亲和性时,这种胶体被称为亲水性胶体(lyophilic colloid)。"Lyo"和"philic"是希腊语,分别意为“液体”和“亲水的”。由于这种胶体的稳定性较高,它们很难发生凝聚。这类胶体属于内在胶体(intrinsic colloids)的范畴。常见的例子包括面粉、橡胶、蛋白质等。

疏水性的
疏水性分散体系是指那些对分散介质没有亲和力的体系。其中,“lyo”和“phobic”是希腊语词汇,分别表示“液体”和“疏斥性”。由于这类体系不具备形成胶体的能力,因此需要采用特殊的技术才能使其稳定存在;它们本身是不稳定的,必须加入稳定剂才能保持其稳定性。这类分散体系也被称为“外在胶体”(extrinsic colloids)。

它们一般性质的对比说明

物理性质

  • 这种胶体溶液具有非均匀的特性。这类溶液分为两个阶段:
  1. 介质已经分散好了。
  2. 分散相
  • 尽管胶体分散体难以用语言准确描述(其本质),但肉眼无法观察到这些分散的颗粒。这是因为溶液中的颗粒非常微小。
  • 在分散体系中,被吸收的光的波长会因溶液中颗粒的大小而不同,从而影响颜色的变化。当溶液中存在微小颗粒时,会呈现出黄色。
  • 由于胶体颗粒体积较小,它们可以很容易地通过标准滤纸。然而,要过滤这些颗粒,可以使用动物皮、玻璃纸或超滤膜等材料。

电学性能

电泳:这是一种通过施加电场来促使胶体颗粒迁移的方法。颗粒的电荷可以根据其在电极附近的聚集情况来判断:如果颗粒聚集在负电极附近,说明其带正电;反之亦然。



当在分散介质上施加电场时,胶体溶液会发生电渗作用,导致颗粒停止移动。



光学性质

丁达尔效应是指由胶体颗粒引起的光散射现象。溶液中的颗粒吸收了光,吸收后的光会向各个方向散射。这种效应正是光散射的结果。

动力学性质

当用超显微镜观察这种胶体分散体系时,可以明显看到颗粒在液体中不断运动。布朗运动指的是胶体流体中颗粒的随机、 zigzag(之字形)运动。这种运动主要是由于分散介质中的分子对胶体颗粒的持续撞击所引起的。


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