膠體的性質和應用袁立奧
一、分散系相關概念
1. 分散系：一種物質（或幾種物質）以粒子形式分散到另一種物質裡所形成的混合物，統稱為分散系。
2. 分散質：分散系中分散成粒子的物質。
3. 分散劑：分散質分散在其中的物質。
4、分散系的分類：當分散劑是水或其他液體時，如果按照分散質粒子的大小來分類，可以把分散系分為：溶液、膠體和濁液。
分散質粒子直徑小於1nm的分散系叫溶液，在1nm－100nm之間的分散系稱為膠體，而分散質粒子直徑大於100nm的分散系叫做濁液。
二、下面比較幾種分散系的不同：
注意：三種分散系的本質區別：分散質粒子的大小不同。
三、膠體
1、膠體的定義：分散質粒子直徑大小在10-9~10-7m之間的分散系。
2、膠體的分類：
①. 根據分散質微粒組成的狀況分類：
如：膠體膠粒是由許多等小分子聚集一起形成的微粒，其直徑在1nm～100nm之間，這樣的膠體叫粒子膠體。 又如：
澱粉屬高分子化合物，其單個分子的直徑在1nm～100nm範圍之內，這樣的膠體叫分子膠體。
②. 根據分散劑的狀態劃分：
如：煙、雲、霧等的分散劑為氣體，這樣的膠體叫做氣溶膠；agi溶膠、溶膠、溶膠，其分散劑為水，分散劑為液體的膠體叫做液溶膠；有色玻璃、煙水晶均以固體為分散劑，這樣的膠體叫做固溶膠。
3、膠體的製備
a. 物理方法
① 機械法：利用機械磨碎法將固體顆粒直接磨成膠粒的大小
② 溶解法：利用高分子化合物分散在合適的溶劑中形成膠體，如蛋白質溶於水，澱粉溶於水、聚乙烯熔於某有機溶劑等。
b. 化學方法
① 水解促進法：fecl3+3h2o（沸）=（膠體）+3hcl
② 復分解反應法：ki+agno3=agi（膠體）+kno3 na2sio3+2hcl=h2sio3（膠體）+2nacl
思考：若上述兩種反應物的量均為大量，則可觀察到什麼現象？如何表達對應的兩個反應方程式？
提示：ki+agno3=agi↓+kno3（黃色↓） na2sio3+2hcl=h2sio3↓+2nacl（白色↓）
4、膠體的性質：
① 丁達爾效應——丁達爾效應是粒子對光散射作用的結果，是一種物理現象。丁達爾現象產生的原因，是因為膠體微粒直徑大小恰當，當光照射膠粒上時，膠粒將光從各個方面全部反射，膠粒即成一小光源（這一現象叫光的散射），故可明顯地看到由無數小光源形成的光亮「通路」。當光照在比較大或小的顆粒或微粒上則無此現象，只發生反射或將光全部吸收的現象，而以溶液和濁液無丁達爾現象，所以丁達爾效應常用於鑑別膠體和其他分散系。
② 布朗運動——在膠體中，由於膠粒在各個方向所受的力不能相互平衡而產生的無規則的運動，稱為布朗運動。是膠體穩定的原因之一。
③ 電泳——在外加電場的作用下，膠體的微粒在分散劑裡向陰極（或陽極）作定向移動的現象。膠體具有穩定性的重要原因是同一種膠粒帶有同種電荷，相互排斥，另外，膠粒在分散力作用下作不停的無規則運動，使其受重力的影響有較大減弱，兩者都使其不易聚集，從而使膠體較穩定。
說明：a、電泳現象表明膠粒帶電荷，但膠體都是電中性的。膠粒帶電的原因：
膠體中單個膠粒的體積小，因而膠體中膠粒的表面積大，因而具備吸附能力。有的膠體中的膠粒吸附溶液中的陽離子而帶正電；有的則吸附陰離子而帶負電膠體的提純，可採用滲析法來提純膠體。使分子或離子通過半透膜從膠體裡分離出去的操作方法叫滲析法。
其原理是膠體粒子不能透過半透膜，而分子和離子可以透過半透膜。但膠體粒子可以透過濾紙，故不能用濾紙提純膠體。
b、在此要熟悉常見膠體的膠粒所帶電性，便於判斷和分析一些實際問題。
帶正電的膠粒膠體：金屬氫氧化物如、膠體、金屬氧化物。
帶負電的膠粒膠體：非金屬氧化物、金屬硫化物as2s3膠體、矽酸膠體、土壤膠體
特殊：agi膠粒隨著agno3和ki相對量不同，而可帶正電或負電。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。
當然，膠體中膠粒帶電的電荷種類可能與其他因素有關。
c、同種膠體的膠粒帶相同的電荷。
d、固溶膠不發生電泳現象。凡是膠粒帶電荷的液溶膠，通常都可發生電泳現象。氣溶膠在高壓電的條件也能發生電泳現象。
膠體根據分散質微粒組成可分為粒子膠體（如膠體，agi膠體等）和分子膠體[如澱粉溶液，蛋白質溶液（習慣仍稱其溶液，其實分散質微粒直徑已達膠體範圍），只有粒子膠體的膠粒帶電荷，故可產生電泳現象。整個膠體仍呈電中性，所以在外電場作用下作定向移動的是膠粒而非膠體。
④聚沉——膠體分散系中，分散系微粒相互聚集而下沉的現象稱為膠體的聚沉。能促使溶膠聚沉的外因有加電解質（酸、鹼及鹽）、加熱、溶膠濃度增大、加膠粒帶相反電荷的膠體等。有時膠體在凝聚時，會連同分散劑一道凝結成凍狀物質，這種凍狀物質叫凝膠。
膠體穩定存在的原因：（1）膠粒小，可被溶劑分子衝擊不停地運動，不易下沉或上浮（2）膠粒帶同性電荷，同性排斥，不易聚大，因而不下沉或上浮
膠體凝聚的方法：
（1）加入電解質：電解質電離出的陰、陽離子與膠粒所帶的電荷發生電性中和，使膠粒間的排斥力下降，膠粒相互結合，導致顆粒直徑＞10－7m，從而沉降。
能力：離子電荷數，離子半徑
陽離子使帶負電荷膠粒的膠體凝聚的能力順序為：al3+＞fe3+＞h+＞mg2+＞na+
陰離子使帶正電荷膠粒的膠體凝聚的能力順序為：so42－＞no3－＞cl－
（2）加入帶異性電荷膠粒的膠體
（3）加熱、光照或射線等：加熱可加快膠粒運動速率，增大膠粒之間的碰撞機會。如蛋白質溶液加熱，較長時間光照都可使其凝聚甚至變性。
5、膠體的應用
膠體的知識在生活、生產和科研等方面有著重要用途，如常見的有：
① 鹽滷點豆腐：將鹽滷（）或石膏（）溶液加入豆漿中，使豆腐中的蛋白質和水等物質一起凝聚形成凝膠。
② 肥皂的製取分離
③ 明礬、溶液淨水
④ fecl3溶液用於傷口止血
⑤ 江河入海口形成的沙洲
⑥ 水泥硬化
⑦冶金廠大量煙塵用高壓電除去
⑧ 土壤膠體中離子的吸附和交換過程，保肥作用
⑨ 矽膠的製備：
含水4%的叫矽膠
⑩ 用同一鋼筆灌不同牌號墨水易發生堵
6、膠體的提純淨化
利用滲析的方法，將膠體中的雜質離子或小分子除去。
① 實驗步驟
（1）把10ml澱粉膠體和5mlnacl溶液的混合液體，加入用半透膜製成的袋內，將此袋浸入蒸餾水中（如圖）（半透膜可用雞蛋殼膜、牛皮紙、膠棉薄膜、玻璃紙等製成，它有非常細小的孔，只能允許較小的離子、分子透過）。
（2）2min後，用兩支試管各取燒杯中的液體5ml，向其中一支試管裡滴加少量agno3溶液，向另一支試管裡滴加少量碘水，觀察現象。
② 實驗現象：可以看到在加入agno3溶液的試管裡出現了白色沉澱；在加入碘水的試管裡並沒有發生變化。
③ 實驗結論：cl－能透過半透膜，從半透膜袋中擴散到了蒸餾水中，澱粉不能透過半透膜，沒有擴散到蒸餾水中。膠體分散質的粒子比溶液分散質的粒子大。
④注意事項：半透膜袋要經檢驗未破損，否則，澱粉粒子也會進入蒸餾水。不能用自來水代替蒸餾水，否則，實驗結論不可靠。
一般要在2min以後再作cl－的檢驗，否則，cl－出來的太少，現象不明顯。
膠體的性質及應用專項訓練
1、在水泥、冶金工廠，常用高壓電對氣溶膠作用，以除去大量煙塵，減少對空氣的汙染，這種做法應用的原理是 ( )
a．丁達爾現象 b．電泳 c．滲析 d．凝聚
2、澱粉溶液中加入澱粉酶，在一定條件下作用後，裝入半透膜袋，再浸入蒸餾水中，蒸餾水中將會大量地增加的是 ( )
a．澱粉酶 b．澱粉 c．葡萄糖 d．酒精
3、下列各項操作中，能發生「先沉澱後溶解」現象的是 ( )
a．向飽和na2co3溶液中通入過量的co2b．向fe(oh)3 膠體中逐滴滴入過量的稀h2so4
c．向agi膠體中逐滴加入過量的稀鹽酸 d．向矽酸鈉溶液中逐滴加入過量的鹽酸
4、已知t℃時，某物質不飽和溶液ag 中含溶質mg。若該溶液蒸發bg 水並恢復到t ℃時，析出溶質m1g。若原溶液蒸發c **並恢復到t℃時，則析出溶質m2g。
用s表示該物質在t℃時的溶解度，下式中正確的是 ( )
a．s= b．s= c．s= d．s=
5、某溫度下，甲、乙兩個燒杯中各盛有100 g 相同濃度的kcl溶液，現將甲燒杯中的溶液蒸發掉35 gh2o，析出晶體5g，乙燒杯中的溶液蒸發掉45g h2o，析出晶體10 g。則原溶液的質量分數為 ( )
a．10％ b．15％ c．20％ d．25％
6、 在一定溫度下，向足量的飽和na2co3溶液中加入1.06 g 無水na2co3，攪拌後靜置，最終所得晶體的質量( )
a．等於1.06g b．大於1.06g 而小於2.86g c．等於 2.86g d．大於2.86g
7．某溫度下向100g 澄清的飽和石灰水中加人5.6g生石灰，充分反應後恢復到原來的溫度。下列敘述正確的是 ( )
a. 沉澱物的質量為5.6g b．沉澱物的質量為7.4g
c．飽和石灰水的質量大於98.2g d．飽和石灰水的質量小於98.2g
8．20℃時，將某鹽r的溶液蒸發掉10**後，恢復到20℃，需在剩餘溶液中加入6g r(無水)，溶液即達飽和；若將原鹽溶液蒸發掉30 **，則只需加入1gr(無水)就可以在20℃達到飽和，20℃r的溶解度為( )
a．20g b．25g c．30g d．35g
9．一定溫度下cuso4在水中的溶解度為25g，該溫度下將32gcuso4白色粉末投入m **中形成飽和溶液，並有cuso4·5h2o 晶體析出，則m的取值為 ( )
a．18g ≤m ≤128g b．18g＜m＜128g c. 36g＜m<180g d．36g ≤m≤ 180g
10．下列事實與膠體性質無關的是 ( )
a．在豆漿裡加入鹽滷做豆腐b．河流入海處易形成沙洲
c．一束平行光線照射蛋白質溶液時，從側面可以看到光亮的通路d. 三氯化鐵溶液中滴入氫氧化鈉溶液出現紅褐色沉澱
11．已知土壤膠體膠粒帶負電荷，又有很大的表面積，因而具有選擇吸附能力，在土壤裡施用含氮量相同的下列肥料， 肥效較差的是 ( )
a．(nh4)2so4 b．nh4hco3 c．nh4no3 d. nh4cl
12．不存在丁達爾現象的分散系是 ( )
a．純水 b. 蔗糖溶液 c．澱粉溶液 d．蛋白質溶液
13．某鹽在30℃時的溶解度為50 g，在20℃時的溶解度為20 g。若將100g質量分數為30％的該鹽溶液從30℃冷至20℃，析出無水晶體的質量為 ( )
a．1g b．10g c．16g d. 20g
14．在一定溫度下，將mg mgcl2·6h2o 晶體溶於n**中恰好達到飽和。此溫度下氯化鎂的溶解度為( )
a． b． c． d．
15．用石墨電極在一定溫度下電解k2so4 飽和溶液m g. 當陰極產生a mol 氣體時，從溶液中析出ng無水晶體。則剩餘溶液的溶質質量分數是 ( )
a． b． c． d．
16 已知某鹽在不同溫度下的溶解度如下表，若把質量分數為22％的該鹽溶液由50℃逐漸冷卻，則開始析出晶體的溫度範圍是 ( )
a. 0～10℃ b. 10～20℃ c. 20～30℃ d. 30～40℃
17. t3 ℃時，將a、b、c三種物質分別溶於100**中剛好製成飽和溶液之後降溫(它們均與水不反應)，它們的溶解度隨溫度而變化的曲線如下圖所示，下列說法中正確的是 ( )
a．t1℃時，a溶液物質的量濃度最大
b．t2℃時，a、c兩溶液的質量分數相等
c．t1℃時，b溶液的質量分數最大。c溶液的質量分數最小
d．t1℃時，c溶液的質量分數最小
18．濃度不等的兩種硫酸溶液等質量混合時，其溶液的質量分數為a％，而等體積混合時為b％，濃度不等的兩種乙醇溶液等質量混合後，其溶液的質量分數也為a％，而等體積混合時則為c％。a、b、c間的大小關係為 ( ) 重要：見答案
a．a＞b＞c b．b＞a＞c c．c＞a＞b d. 不可比較
19．下列關於膠體的敘述不正確的是 ( )
a．布朗運動是膠體粒子特有的運動方式，可以據此把膠體和溶液、懸濁液區別開來
b．光線透過膠體時，膠體發生丁達爾現象
c．膠體粒子具有較大的表面積，能吸附陽離子或陰離子，從而帶上電荷，在電場作用下產生電泳現象
d．用滲析的方法淨化膠體時，使用的半透膜只能讓離子、小分子通過
20．在10℃時，取100**加29.8g kcl配成溶液，又取50**加入35.4g nano3配成溶液，將兩溶液混合，對混合溶液的敘述正確的是 ( )l0℃時各物質的溶解度
nano3 ，80 g nacl，35.8g kno3 20.9g kcl，31g
a．混合溶液中無任何晶體析出
b．混合溶液中有kno3、nacl兩種晶體同時析出
c. 混合溶液中只有nacl晶體析出 d．混合溶液中只有kno3晶體析出
21、下圖是幾種鹽的溶解度曲線。下列說法正確的是 ( )
a．40℃時，將35g食鹽溶解於100**中，降溫至0℃，可析出氯化鈉晶體
b．20℃時，硝酸鉀飽和溶液溶質的質量分數為31.6％
c．60℃時，200**中溶解80 g硫酸銅晶體達飽和。當降溫至30℃時，可析出30 g硫酸銅晶體
d．30℃時，將35g硝酸鉀和35g食鹽同時溶於100**中，蒸發時，先析出氯化鈉
22.聯合制鹼法中關鍵的一步是把nh4cl從幾乎飽和的nahco3溶液中分離出來，為此根據nacl和nh4cl共存時的溶解度曲線如圖所示。以下操作正確的是 ( )
h4cl溶解度的差異，向混合溶液中通入某種氣體，同時加入磨細的食鹽，可析出不夾帶nahco3的nh4cl。
高中知識點規律大全 15膠體的性質及其應用》
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