人類生活中的精靈-膠體

2021-01-08 初中化學大師

膠體在自然界尤其是生物界普遍存在,應用也很廣泛。它與人類有著密切的聯繫。工農業生產以及日常生活中的許多材料和現象都是與膠體密不可分,或者在某種程度上與膠體有關。膠體又稱膠狀分散體,是一種均勻混合物。在膠體中含有兩種不同狀態的物質,一種分散,另一種連續。科學家研究的膠體化學,跟我們日常生活有著密切的聯繫,比如麵團、乳汁、油漆、土壤等,都屬膠體。

席格蒙迪與膠體研究

德國化學家席格蒙迪1865年4月1日出生於奧地利維也納。聰慧的席格蒙迪16歲就進入維也納大學學習,後來又轉到幕尼黑大學學習,1889年獲有機化學博士學位。隨後在柏林化學研究所擔任研究助理,致力於膠體化學分析。1897- -1900年間,他在德國一家玻璃廠任職時發現了某些彩色玻璃的秘密,例如,紅寶石玻璃中含有膠體金。

席格蒙迪的這一發現引起了耶拿城蔡司工廠顯微鏡部主任、光學專家西登託夫的重視,西登託夫推薦他到蔡司工廠工作並撥出專款供他研究,席格蒙迪終於在1903年與西登託夫一起研製出了第一臺狹縫超顯微鏡,這臺顯微鏡可以觀察到一億分之一米的任何微粒的形狀。席格蒙迪因「證明了膠體溶液的異象性質,以及確立了現代膠體化學的基礎」,在1925年被授予諾貝爾化學獎。1929年9月23日,席格蒙迪在哥廷根去世。

有用的膠體

有色玻璃就是由某些膠態金屬氧化物分散於玻璃中製成的。國防工業中有些火藥、炸藥須製成膠體。一些納米材料的製備、冶金工業中的選礦、原油的脫水、塑料、橡膠及合成纖維等的製造過程都會用到膠體。

什麼是膠體,我們可以自己動手做膠體溶液嗎?

為了回答這一問題,我們做如下實驗:將一把泥土放入水中,大顆粒泥沙很快下沉,渾濁的細小土粒因受重力的影響最後也沉降於容器底部,而土中的鹽類則溶解成真溶液。但是,還有一些極其微小的土壤粒子混雜在真溶液中,它們既不下沉,也不溶解。人們把這些即使在顯微鏡下也觀察不到的微小顆粒稱為膠體顆粒,含有膠體顆粒的體系稱為膠體體系。膠體化學,狹義地說,就是研究這些微小顆粒分散體系的科學。

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