胶体知识的延伸
发布时间：2014-11-07 编辑：化学学法小组 来源：网络&投稿
1．胶体的电泳及实用价值。
胶体的电泳现象证明了胶粒是带有电荷的(注意是胶粒带电而不是胶体)。
①同种胶粒带有相同电荷，彼此互相排斥，所以胶粒不易聚沉，这是胶体具有稳定性的主要原因之一。胶体中胶粒所带的电荷种类可能与发生化学反应时反应物的用量有关，如AgI胶粒在I—过量时带有负电荷，在Ag+过量时带有正电荷。
②电泳是物理变化，胶粒不会接触电极发生电极反应。这与电解的本质是不同的。
③只有液溶胶和气溶胶能发生电泳现象，固溶液一般不发生电泳现象。
电泳的形成原理：在外加电场的作用下，胶粒在分散剂里向电性相反的阴极、阳极作定向移动。原因是胶粒带有电荷(表面积较大、能吸附离子)。
电泳的应用：生物化学中常利用电泳来分离氨基酸和蛋白质；医学上利用血清的纸上电泳进行某些疾病的诊断；电泳电镀是利用电泳将油漆、乳胶、橡胶等的粒子均匀的沉积在镀件上。
2．胶体精制的方法
①渗析：利用微孔直径为1nm的半透膜，使离子、分子可以穿过，胶粒不能穿过，这种精制的方法叫渗析。
原理：利用半透膜只能让离子、分子透过，而不让胶粒通过的性质，使胶体得到提纯和精制。
操作方法：如图2—3所示，把需提纯的混有离子或分子杂质的胶体溶液装入半透膜袋里，用细绳扎紧袋口，系在玻璃棒上，然后悬挂在盛有蒸馏水的烧杯中，让半透膜袋浸入水中。操作时应注意：半透膜袋必须均匀不漏，渗析时间要充分。
血液透析原理：医学上治疗由肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒时，最常用的血液净化手段是血液透析。透析原理与胶体的渗析类似。透析时病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环和透析。血液中重要的胶体蛋白质和血细胞不能透过透析膜，血液内的毒性物质则可以透过，扩散到透析液中而被除去。
②渗透：是低浓度溶液(或水)中溶剂分子通过半透膜向高浓度溶液扩散的过程，而溶质的分子不能通过半透膜。
3．使胶体聚沉的方法
①加热：加热就是对胶粒提供能量，能量升高可使胶粒运动加剧，胶粒间的碰撞机会增多，而使胶核对离子的吸引作用减弱，即减弱胶体的稳定因素，导致胶体沉降。如长时间加热时，Fe(OH)3胶体就发生沉降而出现红褐色沉淀。
②加入电解质溶液：在溶液中加入电解质，增加了胶体中离子的总浓度，而给带电荷的胶粒创造了吸引相反电荷离子的有利条件，从而减少或中和原来胶粒所带的电荷，使它们失去了保持稳定的因素，通过胶粒的布朗运动在相互碰撞时就可以聚集起来，迅速聚沉。如豆腐的制作，豆浆在一定温度下加入盐卤或石膏(CaSO4·2H2O)豆浆中的胶粒所带的电荷被中和，很快聚集而形成胶冻状的豆腐(称为凝胶)。电解质对溶胶凝聚作用的强弱，与加入电解质溶液的浓度及电解质离子所显的电性有关。一般来说，离子的电荷数越多，离子的半径越小，聚沉能力就越大。
使带负电荷胶体凝聚的阳离子的次序为：
Al3+＞Fe3+＞H+＞Ca2+＞Mg2+＞K+＞Na+＞Li+
使带正电荷胶体凝聚的阴离子的次序为：
[Fe(CN)4]4—＞[Fe(CN)6]3—＞CrO42—＞PO43—＞SO42—＞NO3—＞Cl—
淀粉胶体因不吸附阴、阳离子而不带电荷，所以加入电解质既不凝聚，也无电泳现象。
③加入带相反电荷的胶粒：当加入带相反电荷的胶粒混合时，也可以起到与加入电解质溶液同样的作用。如把Fe(OH)3胶体加入硅酸胶体中，两种胶体都会发生沉降。
化学·科技·社会
胶体在自然界尤其是在生物界普遍存在，它与人类的生活及环境有着密切的联系。胶体的应用很广，且随技术的进步，其应用领域还在不断扩大。工农业生产和日常生活中的许多重要材料和现象，都在某种程度上与胶体有关。例如，在金属、陶瓷、聚合物等材料中加入固态胶体粒子，不仅可以改进材料的耐冲击、耐断裂、抗拉强度等机械性能，也可以改进材料的光学性质，有色玻璃就是由某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成的。在医学上．越来越多地利用高度分散的胶体来检验或治疗疾病，如胶态磁流体治癌术就是将磁性物质制成胶体粒子，作为药物的载体，在磁场作用下将药物送到病灶，从而提高疗效。另外，血液本身就是由血球在血浆中形成的胶体分散系，与血液有关的疾病的一些治疗、诊断方法就利用了胶体的性质，如血液透析、血清纸上电泳等。土壤里许多物质如粘土、腐殖质等常以胶体形式存在，所以土壤里发生的一些化学过程也与胶体有关。国防工业上有些火药、炸药必须制成胶体，冶金工业上的选矿，石油原油的脱水，塑料、橡胶及合成纤维等的制造过程都会用到胶体知识。在日常生活里，也会经常接触应用到胶体知识，如食品中的牛奶、豆浆、粥等都与胶体有关。
渗析和渗透：渗析是除去胶体分散系中小分子或离子杂质的一种分离方法。动植物细胞膜是一种半透膜，渗析和渗透现象在动植物体内较为普遍。采用渗析及其原理不仅可以提纯溶胶和高分子化合物，在工业上还广泛用于污水处理、海水淡化以及水的纯化。在医药工业上常用渗析及其原理来除去中草药中的淀粉、多聚糖等高分子杂质，从而提取出有效成分制成针剂；人们还利用上述原理，用人工合成的高分子膜(如聚丙烯睛薄膜)制成了人工肾，帮助肾功能衰竭的患者除去血液中的毒素和水分。用于严重肾脏患者的“血透”方法就是基于这种原理让患者的血液在体外通过装有特制膜的装置从而将血液中的有害物质除去。
如图2—4所示，将一只未盛满浓蔗糖溶液的半透膜袋和一只盛满水的半透膜袋分别投入盛水和盛浓蔗糖溶液的烧杯中，一段时间后，A烧杯中半透膜袋逐渐饱满，而B烧杯中的半透膜逐渐凹陷。这种让溶剂分子通过半透膜的单方向扩散叫渗透。渗透作用使半透膜内外液体的浓度趋于一致而平衡，半透膜两侧的溶剂分子渗透速率由开始时的不相等到逐渐相等。
同样，一个成熟的植物细胞，由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核构成。细胞质里还有一个大液泡，液泡表面有液泡膜。细胞膜、液泡膜和这两层膜间的细胞质(统称原生质层)可看作是一层半透膜。将成熟的细胞放入浓蔗糖溶液中，由于蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞液中的水分向外渗透，液泡和原生质层不断收缩，结果原生质层与细胞壁分离开来，这一现象称为质壁分离(如下图)。如果把已经发生了质壁分离的细胞放入清水或浓度低于细胞液的蔗糖溶液中，外面的水分又会向内渗透，使原生质层和液泡逐渐恢复原状，这种现象叫质壁分离复原。渗透作用对动植物的生长具有重要意义，例如：给作物施肥时，肥料用量不宜过多；人体静脉注射必须使用0.9％的生理盐水或5％的葡萄糖溶液。
胶体的电泳现象证明了胶粒是带有电荷的(注意是胶粒带电而不是胶体)。
①同种胶粒带有相同电荷，彼此互相排斥，所以胶粒不易聚沉，这是胶体具有稳定性的主要原因之一。胶体中胶粒所带的电荷种类可能与发生化学反应时反应物的用量有关，如AgI胶粒在I—过量时带有负电荷，在Ag+过量时带有正电荷。
②电泳是物理变化，胶粒不会接触电极发生电极反应。这与电解的本质是不同的。
③只有液溶胶和气溶胶能发生电泳现象，固溶液一般不发生电泳现象。
电泳的形成原理：在外加电场的作用下，胶粒在分散剂里向电性相反的阴极、阳极作定向移动。原因是胶粒带有电荷(表面积较大、能吸附离子)。
电泳的应用：生物化学中常利用电泳来分离氨基酸和蛋白质；医学上利用血清的纸上电泳进行某些疾病的诊断；电泳电镀是利用电泳将油漆、乳胶、橡胶等的粒子均匀的沉积在镀件上。
2．胶体精制的方法
①渗析：利用微孔直径为1nm的半透膜，使离子、分子可以穿过，胶粒不能穿过，这种精制的方法叫渗析。
原理：利用半透膜只能让离子、分子透过，而不让胶粒通过的性质，使胶体得到提纯和精制。
操作方法：如图2—3所示，把需提纯的混有离子或分子杂质的胶体溶液装入半透膜袋里，用细绳扎紧袋口，系在玻璃棒上，然后悬挂在盛有蒸馏水的烧杯中，让半透膜袋浸入水中。操作时应注意：半透膜袋必须均匀不漏，渗析时间要充分。
血液透析原理：医学上治疗由肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒时，最常用的血液净化手段是血液透析。透析原理与胶体的渗析类似。透析时病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环和透析。血液中重要的胶体蛋白质和血细胞不能透过透析膜，血液内的毒性物质则可以透过，扩散到透析液中而被除去。
②渗透：是低浓度溶液(或水)中溶剂分子通过半透膜向高浓度溶液扩散的过程，而溶质的分子不能通过半透膜。
3．使胶体聚沉的方法
①加热：加热就是对胶粒提供能量，能量升高可使胶粒运动加剧，胶粒间的碰撞机会增多，而使胶核对离子的吸引作用减弱，即减弱胶体的稳定因素，导致胶体沉降。如长时间加热时，Fe(OH)3胶体就发生沉降而出现红褐色沉淀。
②加入电解质溶液：在溶液中加入电解质，增加了胶体中离子的总浓度，而给带电荷的胶粒创造了吸引相反电荷离子的有利条件，从而减少或中和原来胶粒所带的电荷，使它们失去了保持稳定的因素，通过胶粒的布朗运动在相互碰撞时就可以聚集起来，迅速聚沉。如豆腐的制作，豆浆在一定温度下加入盐卤或石膏(CaSO4·2H2O)豆浆中的胶粒所带的电荷被中和，很快聚集而形成胶冻状的豆腐(称为凝胶)。电解质对溶胶凝聚作用的强弱，与加入电解质溶液的浓度及电解质离子所显的电性有关。一般来说，离子的电荷数越多，离子的半径越小，聚沉能力就越大。
使带负电荷胶体凝聚的阳离子的次序为：
Al3+＞Fe3+＞H+＞Ca2+＞Mg2+＞K+＞Na+＞Li+
使带正电荷胶体凝聚的阴离子的次序为：
[Fe(CN)4]4—＞[Fe(CN)6]3—＞CrO42—＞PO43—＞SO42—＞NO3—＞Cl—
淀粉胶体因不吸附阴、阳离子而不带电荷，所以加入电解质既不凝聚，也无电泳现象。
③加入带相反电荷的胶粒：当加入带相反电荷的胶粒混合时，也可以起到与加入电解质溶液同样的作用。如把Fe(OH)3胶体加入硅酸胶体中，两种胶体都会发生沉降。
化学·科技·社会
胶体在自然界尤其是在生物界普遍存在，它与人类的生活及环境有着密切的联系。胶体的应用很广，且随技术的进步，其应用领域还在不断扩大。工农业生产和日常生活中的许多重要材料和现象，都在某种程度上与胶体有关。例如，在金属、陶瓷、聚合物等材料中加入固态胶体粒子，不仅可以改进材料的耐冲击、耐断裂、抗拉强度等机械性能，也可以改进材料的光学性质，有色玻璃就是由某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成的。在医学上．越来越多地利用高度分散的胶体来检验或治疗疾病，如胶态磁流体治癌术就是将磁性物质制成胶体粒子，作为药物的载体，在磁场作用下将药物送到病灶，从而提高疗效。另外，血液本身就是由血球在血浆中形成的胶体分散系，与血液有关的疾病的一些治疗、诊断方法就利用了胶体的性质，如血液透析、血清纸上电泳等。土壤里许多物质如粘土、腐殖质等常以胶体形式存在，所以土壤里发生的一些化学过程也与胶体有关。国防工业上有些火药、炸药必须制成胶体，冶金工业上的选矿，石油原油的脱水，塑料、橡胶及合成纤维等的制造过程都会用到胶体知识。在日常生活里，也会经常接触应用到胶体知识，如食品中的牛奶、豆浆、粥等都与胶体有关。
渗析和渗透：渗析是除去胶体分散系中小分子或离子杂质的一种分离方法。动植物细胞膜是一种半透膜，渗析和渗透现象在动植物体内较为普遍。采用渗析及其原理不仅可以提纯溶胶和高分子化合物，在工业上还广泛用于污水处理、海水淡化以及水的纯化。在医药工业上常用渗析及其原理来除去中草药中的淀粉、多聚糖等高分子杂质，从而提取出有效成分制成针剂；人们还利用上述原理，用人工合成的高分子膜(如聚丙烯睛薄膜)制成了人工肾，帮助肾功能衰竭的患者除去血液中的毒素和水分。用于严重肾脏患者的“血透”方法就是基于这种原理让患者的血液在体外通过装有特制膜的装置从而将血液中的有害物质除去。
如图2—4所示，将一只未盛满浓蔗糖溶液的半透膜袋和一只盛满水的半透膜袋分别投入盛水和盛浓蔗糖溶液的烧杯中，一段时间后，A烧杯中半透膜袋逐渐饱满，而B烧杯中的半透膜逐渐凹陷。这种让溶剂分子通过半透膜的单方向扩散叫渗透。渗透作用使半透膜内外液体的浓度趋于一致而平衡，半透膜两侧的溶剂分子渗透速率由开始时的不相等到逐渐相等。
同样，一个成熟的植物细胞，由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核构成。细胞质里还有一个大液泡，液泡表面有液泡膜。细胞膜、液泡膜和这两层膜间的细胞质(统称原生质层)可看作是一层半透膜。将成熟的细胞放入浓蔗糖溶液中，由于蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，细胞液中的水分向外渗透，液泡和原生质层不断收缩，结果原生质层与细胞壁分离开来，这一现象称为质壁分离(如下图)。如果把已经发生了质壁分离的细胞放入清水或浓度低于细胞液的蔗糖溶液中，外面的水分又会向内渗透，使原生质层和液泡逐渐恢复原状，这种现象叫质壁分离复原。渗透作用对动植物的生长具有重要意义，例如：给作物施肥时，肥料用量不宜过多；人体静脉注射必须使用0.9％的生理盐水或5％的葡萄糖溶液。