胶 体
[基本目标要求]
1.了解胶体及分散系的概念。
2.了解胶体与其他分散系的区别。
[知识讲解]
一、胶体
1.分散系
由一种物质(或几种物质)以粒子形式分散到另—种物质里所形成的混合物,统称为分散系。如溶液、浊(悬浊、乳浊)液、胶体均属于分散系。
分散系中分散成粒子的物质叫做分散质;另一种物质叫做分散剂。如溶液,溶质是分散质,溶剂是分散剂。
2.胶体
分散质粒子在1nm—100nm间的分散系叫做胶体,如Fe(OH)3胶体、淀粉胶体等。
3.渗析
把混有离子或小分子杂质的胶体装入半透膜袋中,并浸入溶剂(如蒸馏水)中,使离子或小分子从胶体里分离出去,这样的操作叫做渗析。
4.胶体的分类
5.分散系的比较
分散系 溶液 浊液 胶体
分散质粒子的直径 <1nm >100nm 1nm—100nm
分散质粒子 单个小分子或离子 巨大数目分子集合体 许多分子集合体或高分子
实例 酒精、氯化钠溶液 石灰乳、油水 Fe(OH)3胶体、淀粉溶液
外观 均一、透明 不均一、不透明 均一、透明
稳定性 稳定 不稳定 较稳定
能否透过滤纸 能 不能 能
能否透过半透膜 能 不能 不能
鉴别 无丁达尔效应 静置分层 丁达尔效应
二、胶体的制备
1.物理分散法
如研磨(制豆浆、研墨)法、直接分散(制蛋白胶体)法、超声波分散法、电弧分散法等。
2.化学反应法
(1)水解法
如向20mL煮沸的蒸馏水中滴加1mL—2mLFeCl3饱和溶液,继续煮沸一会儿,得红褐色的Fe(OH)3胶体。
(2)复分解法
①向盛有10mL 0.01mol/LKI的试管中,滴加8—10滴0.01mol/LAgNO3溶液,边滴边振荡,得浅黄色AgI胶体。
AgNO3十KI=AgI(胶体)十KNO3
②在一支大试管里装入5mL—10mL1mol/LHCl,加入1mL水玻璃,然后用力振荡即可制得硅酸溶胶。
Na2SiO3十2HCl十H2O=2NaCl十H4SiO4(胶体)
除上述重要胶体的制备外,还有:
①肥皂水(胶体):它是由C17H35COONa水解而成的。
。
②淀粉溶液(胶体):可溶性淀粉溶于热水制得。
③蛋白质溶液(胶体):鸡蛋白溶于水制得。
三、胶体的提纯——渗析法
将胶体放入半透膜袋中,再将此袋放入蒸馏水中,由于胶粒直径大于半透膜的微孔,不能透过半透膜,而小分子或离子可以透过半透膜,使杂质分子或离子进入水中而除去。如果一次渗析达不到纯度要求,可以把蒸馏水更换后重新进行渗析,直至达到要求为止。
半透膜的材料:蛋壳内膜,动物的肠衣、膀胱等。
1.渗析与渗透的区别
渗析:分子、离子通过半透膜,而胶体粒子不能通过半透膜的过程。
渗透:是低浓度溶液中溶剂分子通过半透膜向高浓度溶液方向扩散的过程,而溶质分子不能通过半透膜。
2.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。透析原理同胶体的渗析类似。透析时,病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环,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。
[典型例题]
例1:下列实验中,能得到胶体的有( )
A.在1mol/L的KI溶液中逐滴加入1mol/L的AgNO3溶液,边加边振荡
B.在0.01mol/L的AgNO3溶液中加入0.01mol/L的KI溶液,边加边振荡
C.将蔗糖加入水中并振荡
D.将花生油放入水中并振荡
解析:
如A所述方法,使KI、AgNO3溶液混合,由于两种溶液的浓度较大,只能得到含AgI的沉淀,其中生成的AgI沉淀粒子直径一定大于100nm。制取难溶性固体物质的液溶胶,所用的反应物的浓度要小(一般≤0.01mol/L),只能用特殊的方法(即:后加入的溶液量要少),使反应液中较缓慢地生成少量难溶物粒子,使它们能均匀分散在反应液中。例如在0.01mol/LAgNO3溶液逐滴加入0.01mol/LKI溶液中,滴加量控制在AgNO3溶液总体积的 左右,并边滴边振荡。因此,B项操作可得到胶体。蔗糖易溶于水,蔗糖以分子分散在水中,其直径小于1nm,形成溶液(一定数量小分子的聚集体,其直径才能大于1nm;一些高分子化合物,其分子直径可达到胶体粒子直径的范围,如淀粉)。D项得到乳浊液。综上分析,本题答案为B。
例2:下列分散系属于胶体的是( )
A.淀粉溶液 B.食盐水 C.泥水 D.碘酒
解析:
食盐水和碘酒属于溶液;泥水属于悬浊液;淀粉溶液属于胶体。故答案为A。