胶体溶液

什么是胶体溶液？

胶体溶液是一种混合物，其中溶质颗粒悬浮在整个溶液中，其大小介于真溶液和悬浮液颗粒大小之间。我们可以说，在胶体溶液中，颗粒的大小大于真溶液的颗粒大小，但小于悬浮液的颗粒大小。例如，在真溶液中，颗粒大小小于 1 nm；在胶体中，介于 1 到 1000 nm 之间；在悬浮液中，大于 1000 nm。胶体溶液的另一个特征是将它与悬浮液区分开来，即它的颗粒在静置时不会沉降到底部。

胶体溶液也称为胶体。它是一种异质溶液，然而，由于颗粒尺寸小，它可能看起来像真溶液。因此，为了区分胶体和真溶液，使用“溶胶”而不是“溶液”一词，例如胶体溶胶。此外，它们的颗粒被称为胶体颗粒。

胶体由两个组分组成，包括分散相和分散介质。这些组分描述如下；

分散相：它由分布或分散在整个胶体溶胶中的胶体颗粒组成。它也称为不连续相，可以与真溶液的溶质相相关联。

分散相：胶体中胶体颗粒或分散相悬浮的组分称为分散相或分散介质。它也称为连续相，可以与真溶液的溶剂相相关联。

此外，胶体是异质混合物，因为它们缺乏真溶液的性质。

胶体溶液或胶体的类型

胶体溶胶的分散相和分散介质可以以任何物理状态存在，例如固态、液态或气态。因此，可能有九种类型的胶体溶液，但是，只有八种类型是可能的，因为气态分散相在气态分散介质中形成均匀混合物，因此它成为真溶液，不能被认为是胶体。

因此，胶体可以根据其组分的物理状态分为以下几种类型；

胶体的性质

• 它们是异质溶液，因为它们具有不均匀的组成，具有两个不同的相；分散相（不连续相）和分散介质（连续相）。
• 组成分散相的胶体颗粒尺寸范围为 1 至 1000 nm。
• 胶体颗粒可以通过普通滤纸。但是，它们不能通过半透膜。
• 它们是稳定的溶胶，因为如果溶胶静置不动，它们的颗粒不会沉降到底部。但是，通过施加强力可以导致胶体颗粒的沉降。
• 它们的颗粒肉眼不可见。
• 它们的颗粒表现出连续的锯齿形运动，称为布朗运动。胶体颗粒上的相同电荷导致这种运动，因为它们倾向于由于相同电荷而相互排斥。
• 胶体颗粒上的电荷是相同的，但是，它可以是正电荷或负电荷。分散相也具有与分散相电荷相反的电荷。如果胶体颗粒的电荷是正的，则分散相或介质上的电荷将是负的。
• 胶体溶胶表现出廷德尔效应，因为胶体颗粒散射通过溶胶的光束。
• 胶体颗粒不凝结，但是，它们可以通过使用电解质凝结。
• 它们的颗粒均匀分布在整个胶体中。它们扩散或倾向于从高浓度区域移动到低浓度区域，以便在分散介质中均匀分布。
• 胶体的粘度由爱因斯坦方程给出。E = E₀ (1+2.5 V)。E₀ = 分散介质的粘度。V = 分散胶体颗粒所占据的立方厘米体积。
• 胶体溶胶表现出电学性质，例如电泳，其中当通电时，胶体颗粒倾向于向带相反电荷的电极移动。

胶体的应用

胶体在我们的日常生活中具有广泛的应用。其中一些描述如下；

烟雾的电沉降：工厂烟雾中的有害颗粒在烟雾释放到空气中之前被去除。烟雾通过一个装有带与烟雾颗粒相反电荷的板的腔室。带相反电荷的烟雾颗粒被带电板吸引，颗粒失去电荷并以沉淀物的形式沉降在腔室底部。例如，有害的带电胶体颗粒（如碳）会放电并沉降到底部，清洁的热空气被排放到大气中。

净化水：水中存在许多作为分散相或胶体颗粒的杂质。这些杂质通过使用明矾去除。当明矾加入水中时，杂质倾向于聚集在一起，水静置不动以允许聚集的杂质沉降。之后，通过过滤或倾析分离干净的水。

污水处理：污水处理中的污垢和泥浆颗粒也作为胶体颗粒，因为它们带有电荷。当它们通过带有相反电荷的板时，它们会发生电泳而凝结。不需要的颗粒以沉淀物的形式沉降到底部并被去除。

药物：我们服用的大多数药物都是胶体。实际上，它们以胶体的形式制备，因为这增加了它们的表面积，从而增加了身体的吸收。一些例子如下；

• 银溶胶Argyrol是一种眼药水。
• 胶体锑用于黑热病
• 氢氧化镁乳用于各种胃病
• 铜胶体用作抗癌药物
• 止咳糖浆和抗生素，如青霉素、链霉素也以胶体的形式给予，以改善身体的吸收。

皮革鞣制：动物皮肤具有带正电荷的颗粒，这赋予它胶体性质。动物皮肤浸泡在含有带负电荷胶体颗粒的鞣酸溶液中，因此由于相反的电荷，皮肤胶体颗粒发生凝结，它们沉降在皮肤中。这使得皮革坚硬耐用。

橡胶工业：从橡胶树中提取并用于生产橡胶的乳胶也是一种胶体。乳胶中的橡胶颗粒带负电荷。通过凝结使这种电荷中和，从而将橡胶颗粒从乳胶中分离出来。

工业产品：还有许多以胶体形式生产的工业产品，如油漆、水泥、润滑剂、合成塑料等。它们的胶体性质赋予它们所需的稠度和厚度。

肥皂和洗涤剂的清洁作用：肥皂和洗涤剂的清洁作用也取决于胶体形成。当加水时，肥皂或洗涤剂颗粒形成胶束。这些胶束充当分散相或胶体颗粒，有助于去除衣物上的污垢或污渍。

食品工业：食品工业中有各种以胶体形式生产的食品，如果酱、奶酪、果冻、蛋糕、冰淇淋、黄油、生奶油等。

化妆品工业：有各种化妆品也以胶体形式生产，如面霜、保湿霜、润肤露等。

医疗治疗：它们用于不同身体部位的整形手术，也用于牙科和伤口敷料材料。

人工降雨：胶体溶胶也用于人工降雨。云中含有带电的胶体水颗粒。当将电解质（如碘化银）从飞机喷洒到云层上时，水颗粒会凝结，形成水滴并开始以雨的形式落下。电砂也用于引起水颗粒的凝结。