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:
- 介质已经分散好了。
- 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。