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1.膠體的性質與作用:
(1)丁達爾效應:
由於膠體粒子直徑在1~100nm之間,會使光發生散射,可以使一束直射的光在膠體中顯示出光路.
(2)布朗運動:
①定義:膠體粒子在做無規則的運動.
②水分子從個方向撞擊膠體粒子,而每一瞬間膠體粒子在不同方向受的力是不同的.
(3)電泳現象:
①定義:在外加電場的作用下,膠體粒子在分散劑裡向電極作定向移動的現象.
②解釋:膠體粒子具有相對較大的表面積,能吸附離子而帶電荷.揚斯規則表明:與膠體粒子有相同化學元素的離子優先被吸附.以AgI膠體為例,AgNO3與KI反應,生成AgI溶膠,若KI過量,則膠核AgI吸附過量的I-而帶負電,若AgNO3過量,則AgI吸附過量的Ag+而帶正電.而蛋白質膠體吸附水而不帶電.
③帶電規律:
1°一般來說,金屬氧化物、金屬氫氧化物等膠體微粒吸附陽離子而帶正電;
2°非金屬氧化物、金屬硫化物、矽酸、土壤等膠體帶負電;
3°蛋白質分子一端有-COOH,一端有-NH2,因電離常數不同而帶電;
4°澱粉膠體不吸附陰陽離子不帶電,無電泳現象,加少量電解質難凝聚.
④應用:
1°生物化學中常利用來分離各種胺基酸和蛋白質.
2°醫學上利用血清的紙上電泳來診斷某些疾病.
3°電鍍業採用電泳將油漆、乳膠、橡膠等均勻的沉積在金屬、布匹和木材上.
4°陶瓷工業精練高嶺土.除去雜質氧化鐵.
5°石油工業中,將天然石油乳狀液中油水分離.
6°工業和工程中泥土和泥炭的脫水,水泥和冶金工業中的除塵等.
(4)膠體的聚沉:
①定義:膠體粒子在一定條件下聚集起來的現象.在此過程中分散質改變成凝膠狀物質或顆粒較大的沉澱從分散劑中分離出來..
②膠粒凝聚的原因:外界條件的改變
1°加熱:加速膠粒運動,減弱膠粒對離子的吸附作用.
2°加強電解質:中和膠粒所帶電荷,減弱電性斥力.
3°加帶相反電荷膠粒的膠體:相互中和,減小同種電性的排斥作用.通常離子所帶荷越高,聚沉能力越大.
③應用:製作豆腐;不同型號的墨水不能混用;三角洲的形成.
2.膠體的製備:
1)物理法:如研磨(制豆漿、研墨),直接分散(制蛋白膠體)
2)水解法:
Fe(OH)3膠體:向20mL沸蒸餾水中滴加1mL~2mL FeCl3飽和溶液,繼續煮沸一會兒,得紅褐色的Fe(OH)3膠體.離子方程式為:
Fe3++3H2O=Fe(OH)3(膠體)+3H+
3)複分解法:
AgI膠體:向盛10mL 0.01mol•L-1 KI的試管中,滴加8~10滴0.01mol•L-1 AgNO3,邊滴邊振蕩,得淺黃色AgI膠體.
矽酸膠體:在一大試管裡裝入5mL~10mL 1mol•L-1HCl,加入1mL水玻璃,然後用力振蕩即得.離子方程式分別為:Ag++I-=AgI(膠體)↓
SiO32-+2H++2H2O=H4SiO4(膠體)↓
複分解法配製膠體時溶液的濃度不宜過大,以免生成沉澱.
3.常見膠體的帶電情況:
(1)膠粒帶正電荷的膠體有:金屬氧化物、金屬氫氧化物.例如Fe(OH)3、Al(OH)3等;
(2)膠粒帶負電荷的膠體有:非金屬氧化物、金屬硫化物、矽酸膠體、土壤膠體;
(3)膠粒不帶電的膠體有:澱粉膠體.特殊的,AgI膠粒隨著AgNO3和KI相對量不同,而帶正電或負電.若KI過量,則AgI膠粒吸附較多I-而帶負電;若AgNO3過量,則因吸附較多Ag+而帶正電。