胶体的类型2024 年 8 月 28 日 | 阅读 6 分钟 胶体可以根据不同的方式进行分类,如下所示: - 根据分散相和分散介质之间的相互作用
- 根据分散相或胶体粒子的大小类型
- 根据胶体粒子上的电荷
1) 根据分散相和分散介质之间的相互作用根据其两相之间的相互作用,它们可以分为两种类型:亲液胶体和疏液胶体。 i) 亲液胶体(溶胶)什么是亲液胶体? “亲液”一词意为“喜液”。分散相和分散介质之间表现出强亲和力的胶体被称为亲液胶体。亲液胶体的常见例子包括胶水、橡胶、蛋白质、明胶、淀粉等。 亲液胶体溶胶的特点 - 分散相(胶体粒子)与分散介质之间具有强烈的亲和力或吸引力。
- 胶体粒子被一层或多层分散相或介质溶剂化或包覆。
- 它们是稳定的溶胶,因为粒子与分散介质之间的强亲和力不会让溶质沉淀到底部。
- 由于其两相之间有很强的亲和力,它们很容易制备。它们自然形成,无需机械搅拌。例如,可以通过摇动、混合或加热来制备。
- 它们的粒子通常尺寸很小,但也可以是蛋白质和淀粉等大分子和聚合物。
- 它们是可逆溶胶,因为当分散介质添加到凝结的胶体粒子中时,它会再次成为胶体溶胶。
- 溶胶的表面张力小于分散介质。
- 由于溶剂化作用,亲液溶胶的粘度高于其分散介质。
- 它们更水合,不易凝结。
- 粒子上的电荷受介质 pH 值的影响。
- 通过使用大量电解质可以实现它们的凝结。
- 它们的粒子肉眼或显微镜下不可见,并且由于尺寸小而表现出微弱的廷德尔效应。
- 胶体粒子可以通过交联形成网络,并可能将分散介质截留在该交联网络中。
- 它们的粒子几乎没有电荷或没有电荷。
- 分散相的所有粒子都带有相同的电荷,因此它们倾向于相互排斥,这使得溶胶稳定。
- 由于电荷较少或没有电荷,当施加电场时,它们的粒子可能不会向阳极或阴极移动。
ii) 疏液胶体(溶胶)什么是疏液胶体? “疏液”一词意为“憎水”。它们是指分散相和分散介质之间没有亲和力或吸引力的胶体或溶胶,因为分散相不吸引分散介质。它们是憎溶剂胶体。例如,水中的金属、氢氧化铁、水中的氢氧化铝等。 疏液溶胶的特点: - 分散相和分散介质之间缺乏吸引力或亲和力。
- 由于它们的两相之间缺乏亲和力,因此不易形成;需要使用冷凝等特殊方法来形成疏液溶胶。
- 它们稳定性较差。
- 它们的分散相粒子是大量较小粒子的聚集体。
- 它们是不可逆的。蒸发或凝结后留下的粒子不能通过添加分散介质再转化为溶胶。
- 溶胶的表面张力与分散介质相同,它们的粘度也几乎相同。
- 它们容易凝结,因为它们不稳定,只需少量电解质即可使它们凝结。
- 它们的粒子可以用显微镜观察到。
- 它们的粒子散射通过它们的光,因此表现出强烈的廷德尔效应。
- 它们的粒子可以带正电荷或负电荷。粒子上的相同电荷使它们保持悬浮而不会凝结。这使它们稳定,但是,它们比亲液溶胶稳定性差。
- 当施加电场时,它们的带电粒子倾向于向电极移动。
注意事项 - 当分散介质是水时,亲液溶胶被称为亲水溶胶,疏液溶胶被称为疏水溶胶。
- 当分散介质是酒精时,它被称为醇溶胶;当分散介质是苯时,它被称为苯溶胶。
- 当分散介质是水时,它被称为水溶胶或水溶胶。
亲液溶胶和疏液溶胶的区别亲液溶胶 | 疏液溶胶 |
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分散相吸引分散介质。 | 分散相不吸引分散介质。 | 它们易于制备。 | 它们不易制备。 | 它们可以通过简单的摇动、加热或混合方法制备。 | 它们通过机械搅拌、冷凝等特殊方法制备。 | 它们更稳定;添加电解质不易凝结。 | 它们稳定性较差;即使添加少量电解质也容易凝结。 | 它们更溶剂化,因为它们的粒子被一层分散介质包围。 | 它们的粒子未溶剂化。 | 溶胶比分散介质粘度更高。 | 溶胶和分散相的粘度相同。 | 溶胶的表面张力小于分散介质。 | 两相的表面张力几乎相同。 | 它们的粒子更水合,显微镜下不可见。 | 它们的粒子水合度较低,显微镜下可见。 | 它们显示出较弱的廷德尔效应(光散射)。 | 它们显示出强烈的廷德尔效应。 | 当分散介质是水时,它们也称为亲水溶胶。 | 当分散介质是水时,它们也称为疏水溶胶。 | 例子:水中的胶、明胶、淀粉等。 | 例子:硫化物、氧化物、水中的氢氧化铝。 |
2) 根据粒子大小胶体根据其粒子大小进一步分为三种类型,如下所示: i) 多分子胶体溶胶:它们的粒子是原子或分子的聚集体,其尺寸小于 1 nm。因此,聚集后它们的尺寸落在胶体范围内。聚集体的粒子由范德华力维系,本质上是亲脂性的。 例如,金溶胶,其中金原子聚集形成胶体粒子。其他类似的例子包括硫溶胶和银溶胶。 ii) 大分子胶体:它指的是单个大分子作为分散相粒子存在的胶体。它本质上是亲液性的。例如,水中的淀粉、水中的蛋白质、水中的酶等。它们通常本质上是疏水性的。 iii) 缔合胶体:它指的是在低浓度下表现为普通电解质,但当其浓度增加并聚集形成粒子时表现为胶体的胶体。这些聚集粒子被称为胶束。 例如,当肥皂在水中的浓度增加时,它会形成尺寸在胶体范围内的胶束,从而形成缔合胶体溶胶。如果我们将这些溶胶稀释,它们将恢复到原始状态或变成单个离子。 此外,胶束是在特定温度(克拉夫特温度)和特定浓度(临界胶束浓度)之上形成的。 多分子胶体和高分子胶体的区别多分子胶体 | 高分子胶体 |
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胶体粒子由大量原子或分子聚集形成。 | 胶体粒子是尺寸在胶体范围内的大分子。 | 直径小于一纳米。 | 它们具有较大的分子量。 | 粒子之间存在弱范德华力。 | 大分子中存在化学键。 | 例子:金溶胶、硫溶胶。 | 例子:纤维素、淀粉、酶、蛋白质、合成橡胶、尼龙、聚乙烯等。 |
3) 根据粒子电荷胶体根据分散相(胶体粒子)上的电荷可分为两种类型。胶体粒子可以带正电荷或负电荷,因此胶体溶胶可以是带正电荷的溶胶或带负电荷的溶胶,如下所述: i) 带正电荷的溶胶:它们的胶体粒子带正电荷。例如,血液中存在的血红蛋白是带正电荷的溶胶,而血液是带负电荷的溶胶。其他一些例子包括水合氧化物,如 Al2O3.xH2O,以及氧化物,如 TiO2 和染料,如亚甲蓝。 ii) 带负电荷的溶胶:它们包含带负电荷的胶体粒子。常见例子包括金属溶胶,如 Cu、Ag、Au 溶胶,以及金属硫化物,如 AsS3 和酸性染料,如曙红等。
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