一、膠體的定義和制備
1、定義:分散質(zhì)粒子的直徑在1~100nm之間的分散系。
2、分類
(1)根據(jù)分散劑的狀態(tài)將膠體分為氣溶膠(煙、云、霧等)、液溶膠(豆?jié){、牛奶等)和固溶膠(有色玻璃、瑪瑙等)。
(2)根據(jù)膠體粒子的組成將膠體分為粒子膠體$[ce{Fe(OH)3}$膠體、$ce{AgI}$膠體等$]$和分子膠體(淀粉)。
3、性質(zhì)
(1)介穩(wěn)性
溶液是最穩(wěn)定的,不論存放的時間有多長,在一般情況下溶質(zhì)都不會自動與溶劑分離;而濁液很不穩(wěn)定,分散質(zhì)將在重力的作用下沉降下來,如河水中夾帶的泥沙會逐漸沉降;膠體則介于二者之間,在一定條件下能穩(wěn)定存在,屬于介穩(wěn)體系。
(2)丁達(dá)爾效應(yīng)
一束光束通過膠體時,在垂直于光線的方向上看到一條光亮的“通路”的現(xiàn)象,叫做丁達(dá)爾效應(yīng)。
(3)電泳
由于膠體粒子帶有電荷,在電場的作用下,膠體粒子在分散劑里作定向移動,這種現(xiàn)象叫做電泳。
(4)聚沉
概念:向膠體中加入少量電解質(zhì)溶液時,由于加入的陽離子(或陰離子)中和了膠體粒子所
帶的電荷,使膠體粒子聚集成為較大的顆粒,從而形成沉淀從分散劑里析出,這個過程叫
做聚沉。
聚沉的方法:加入電解質(zhì);與帶相反電荷的膠體粒子相混合;加熱膠體。
4、應(yīng)用
(1)膠體的丁達(dá)爾效應(yīng)是區(qū)分膠體與溶液的一種常用物理方法。
(2)冶金廠的大量煙塵可用高壓電除去,就是利用了氣溶膠的電泳。冶金工業(yè)中的電泳除塵、陶瓷工業(yè)上的電泳除雜等都利用了膠體的電泳。
(3)“三角洲”的形成:河流中的水在流動過程中與土壤等物質(zhì)接觸,溶有大量雜質(zhì)而形成膠體,入海時與海水接觸,海水中的電解質(zhì)中和膠粒所帶電荷使膠體發(fā)生聚沉,長年累月在河流入??谔幘托纬伤^的“三角洲”。土壤膠體中的膠體粒子帶有負(fù)電荷,可以吸附施肥后的銨根離子,減少未被作物吸收的銨態(tài)氮肥隨雨水的流失,這就是土壤膠體的保肥作用。
$ce{FeCl3}$溶液可以止血,是因?yàn)?ce{FeCl3}$使血液膠體凝聚。用豆?jié){做豆腐時,在一定溫度下,加入$ce{CaSO4}$(或其他電解質(zhì)溶液),豆?jié){中的膠體粒子帶的電荷被中和,很快聚集而形成膠凍狀的豆腐(稱為凝膠)。
5、制備:$ce{Fe(OH)3}$膠體的制備
(1)實(shí)驗(yàn)原理:$ce{FeCl_3}+3ce{H_2O}xlongequal[]{△}ce{Fe(OH)_3($膠體$) +3ce{HCl}}$
(2)實(shí)驗(yàn)操作:取1個小燒杯,加入25mL蒸餾水,將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰,
向沸水中逐滴加入5~6滴$ce{FeCl3}$飽和溶液。繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱。
(3)注意事項
①不能用自來水代替蒸餾水。因?yàn)樽詠硭泻械年庪x子會使$ce{Fe(OH)3}$膠體粒子聚集成更大
的顆粒,產(chǎn)生$ce{Fe(OH)3}$沉淀。
②不能直接加熱$ce{FeCl3}$飽和溶液制$ce{Fe(OH)3}$膠體。直接加熱$ce{FeCl3}$飽和溶液會生成$ce{Fe(OH)3}$沉淀而無法得到$ce{Fe(OH)3}$膠體。
③不能過度加熱。當(dāng)液體呈紅褐色時應(yīng)立即停止加熱,因?yàn)檫^度加熱會破壞膠體,生成$ce{Fe(OH)3}$沉淀。
④不能用玻璃棒攪拌。若制備過程中用玻璃棒攪拌,會使$ce{Fe(OH)3}$膠體粒子碰撞形成大顆粒,最后形成沉淀,無法得到$ce{Fe(OH)3}$膠體。
二、膠體的相關(guān)例題
下列分散系的分散質(zhì)粒子直徑在$10^{-9}sim10^{-7}$m之間的是________
A.氫氧化鐵膠體
B.硫酸銅溶液
C.醋酸溶液
D.石灰乳
答案:A
解析:膠體的分散質(zhì)粒子直徑在$10^{-9}sim10^{-7}$ m之間,氫氧化鐵膠體的分散質(zhì)粒子直徑在$10^{-9}sim10^{-7}$ m之間,A正確;硫酸銅溶液的分散質(zhì)粒子直徑小于$10^{-9}$ m,B錯誤;醋酸溶液的分散質(zhì)粒子直徑小于$10^{-9}$ m, C錯誤;石灰乳的分散質(zhì)粒子直徑大于$10^{-7}$ m,D錯誤。
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