基础化学第五章胶体溶液的T课件

一、分散系的概念：

一种或几种物质分散在另一种介质中所形成的体系称为分散系。被分散的物质称为分散相。容纳分散相的连续介质称为分散剂。例：糖水溶液、蛋白质水溶液、淀粉溶液、食盐水溶液、悬浊液、乳浊液等等。第一节分散系的概念和分类二、分散系的分类

（一）分子或离子分散系

分散相粒子的直径小于1nm(10-9m)，以分子、原子或离子状态均匀分散在分散介质中所形成的分散系，称为分子或离子分散系。CuSO4溶液特点透明均匀、稳定能透过滤纸和半透膜氯化钠注射液（二）粗分散系分散相粒子直径大于100nm(10-7m)的分散系按分散相状态的不同又分为悬浊液和乳浊液。1.悬浊液固体的小颗粒分散在液体中所形成的粗分散系2.乳浊液液体以微小的小液滴分散在另一种互不相溶的液体中所形成的粗分散系油水混合物泥水混合物特点不透明不均匀、不稳定不能透过滤纸和半透膜（三）胶体分散系

分散相粒子的直径在1～100nm(10-9m~10-7m)之间的分散系，称为胶体分散系，简称胶体。常见的胶体：Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、硅酸胶体、淀粉胶体、蛋白质、血液、豆浆、墨水、涂料。

Fe(OH)3胶体豆浆特点不透明不均匀、不稳定能透过滤纸,不能透过半透膜三、分散系的特点分散系的种类分散相粒子粒子直径分散系特点分子、离子分散系溶液单个分子或离子＜1nm单相、透明、均匀、稳定、能透过滤纸和半透膜胶体分散系溶胶许多分子或离子的聚集体1～100nm多相、透明度不一、不均匀、较稳定、能透过滤纸，不能透过半透膜高分子溶液单个高分子单相、透明、均匀、稳定、能透过滤纸，不能透过半透膜粗分散系悬浊液固体小颗粒＞100nm多相、浑浊、不透明、不均匀、不稳定、不能透过滤纸和半透膜乳浊液液体小液滴三种分散系的比较

烟、云、雾牛奶、豆浆、蛋白质胶体、

烟水晶、有色玻璃

胶体根据分散剂的状态，胶体分为：胶体的分类固溶胶：液溶胶：气溶胶：Fe(OH)3胶体、AgI胶体雾气溶胶烟白云牛奶豆浆液溶胶固溶胶烟水晶有色玻璃第三节溶胶

Fe(OH)3胶体制备取一烧杯，加入20mL蒸馏水，加热至沸腾，然后向沸水中滴加FeCl3饱和溶液1～2mL。继续煮沸，待溶液呈红褐色后，停止加热，即制得Fe(OH)3胶体。FeCl3＋3H2OFe(OH)3（胶体）＋3HCl光束照射时的现象原因分析CuSO4溶液Fe(OH)3胶体泥水形成一条光亮的通路无光亮通路产生溶液中粒子的直径很小，散射极其微弱胶体的直径较大，能使光波发生散射.科学探究无光亮通路产生溶液中粒子的直径很大，使光全反射硫酸铜溶液氢氧化铁胶体粒子小，全透射粒子较大，散射粒子很大，全反射

光波环绕胶粒向各个方向散射，成为散射光或称乳光。当一束光通过暗室的溶胶时，在与光路垂直的方向上可看到一条发亮的光柱，这种现象叫丁达尔现象。（一）光学性质---丁达尔(Tyndall)现象1869年，英国物理学家丁达尔(Tyndall)产生原因：胶粒直径小于可见光波长(400nm～700nm)，当可见光照射在胶粒上时产生的散射作用应用：区分胶体和溶液树林中的晨曦（二）动力学性质---布朗运动布朗运动：悬浮微粒不停地做无规则运动的现象布朗运动是使胶体微粒保持悬浮状态，处于相对均一稳定状态而不容易沉降的原因之一。产生原因：胶体微粒受到来自水分子的各个不同方向的撞击作用而形成（三）电学性质---电泳现象电泳：在外电场作用下胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象.

胶粒带电的原因:带电原因：胶核常选择性的吸附组成与其相似的离子。在一个U形管中，加入棕色的Fe(OH)3溶胶，然后插上电极并通直流电，阴极附近颜色逐渐变深，表示氢氧化铁胶粒向阴极移动。例：制备Fe(OH)3溶胶，反应为:

部分Fe(OH)3与HCl作用：

Fe(OH)3胶核就吸附与其组成相似的FeO+而带正电荷。

胶粒的双电层结构

胶团结构的形成:

1.m个Fe(OH)3分子聚成的固体粒子---胶核。[Fe(OH)3]m2.胶核吸附离子:

选择性吸附nFeO+离子，带正电。

3.静电作用，吸附少量Cl-,(n-x)Cl-

吸附层：nFeO+·(n-x)Cl-

胶核与吸附层组成胶粒，

n﹥x,胶粒带x正电荷。

4.据呈电中性的要求，胶粒仍然要吸附Cl-这部分Cl-借助于扩散作用分布于离胶核较远处形成扩散层:

xCl-

｛[Fe(OH)3]m·nFeO+(n-x)Cl-

｝x+·xCl-胶核吸附层

扩散层胶粒胶团胶团间液

与胶粒带相反电荷的离子，称反离子。胶团结构示意图溶胶的稳定性和聚沉溶胶稳定的原因布朗运动胶粒带电：带电越多越稳定溶剂化作用：溶剂化膜越厚越稳定（一）溶胶的稳定性思考：如何破坏胶体的稳定状态？（提示：从胶体介稳定的原因方面考虑）溶胶聚沉法加入少量电解质加入带相反电荷的溶胶加热聚沉不可逆，再加入分散介质，亦不能再形成溶胶聚沉：胶粒聚集成大颗粒从分散剂中沉淀析出的过程（二）溶胶的聚沉

用明矾净水就是溶胶相互聚沉的实际应用，因为天然水中的胶体悬浮粒子一般是负溶胶，明矾中的硫酸铝水解生成的Al(OH)3溶胶是正溶胶，两者混合发生相互聚沉，再加上Al(OH)3絮状物的吸附作用，使污物清除，达到净化水的目的。三氯化铁止血原因血液本质上是一种液溶胶，而三氯化铁是电解质,大量电解质溶液一遇到血液这种溶胶就会使血液迅速发生聚沉,生成的沉淀会堵塞伤口从而达到止血的效果.

天然高分子：蛋白质、蚕丝、橡胶、纤维素、淀粉合成高分子:聚乙烯塑料、合成纤维、合成橡胶高分子化合物溶液1.定义相对分子质量在1万以上，甚至高达几百万的物质。2.分类高分子化合物溶液:高分子溶解在适当的溶剂中所形成的溶液。如组成人体组织、细胞以及存在于体液中的重要物质——蛋白质、核酸、糖原等。

高分子溶液的特性（一）稳定性较大高分子化合物具有许多亲水基团，如-OH、-COOH、-NH3等，当溶解在水中时，在其表面上牢固地吸引着许多水分子形成一层水化膜。(二）粘度大（三）盐析

因加入大量无机盐使蛋白质从溶液中沉淀析出的作用称为盐析。主要原因是去溶剂化作用。蛋白质的性质1.两性和等电点蛋白质分子在酸性溶液中能电离成阳离子，在碱性溶液中能电离成阴离子，在某一pH值溶液中蛋白质成两性离子，这时溶液的pH值就是该蛋白的等电点pI。蛋白质在等电点时水溶性最小，在电场中既不向阳极移动，也不向阴极。据此可在等电点分离、提纯蛋白质

蛋白质分子在不同介质中的存在形式

2.沉淀

①盐析法：在蛋白质溶液中加入大量盐[如

NaCl、Na2SO4、硫酸铵等]，由于盐既是电解又是亲水性的物质，它能破坏蛋白质的水化膜，因此当加入的盐达到一定的浓度时，蛋白质就会从溶液中沉淀析出，盐浓度变稀时蛋白质溶解，为可逆沉淀。

②重金属法：在蛋白质溶液中加入Hg2+、Pb2+等能与蛋白质结合成不溶性蛋白质的重金属离子（盐）。重金属中毒，可用蛋白质（如牛奶、豆浆、生鸡蛋等）解毒,为不可逆沉淀。3.蛋白质的变性——蛋白质在一定条件下，共价键不变，但构象发生变化而丧失生物活性的过程成为蛋白质的变性

变性条件：

物理因素：加热、高压、振荡或搅拌、紫外线化学因素：强酸、强碱、重金属盐、生物碱试剂变性后的特点：①丧失生物活性②溶解度降低③易被水解变性的利用：①消毒、杀菌等；②排毒（重金属盐中毒的急救）③肿瘤的治疗（放疗杀死癌细胞）蛋白质的盐析和蛋白质的变性有何区别？盐析：加入轻金属盐可逆的物理变化

(仍然保持着其生理活性)变性：加入重金属盐不可逆的化学变化高分子溶液对溶胶的保护作用

高分子物质吸附在溶胶粒子表面，包围住胶粒，形成一层高分子保护膜，使其对介质的亲和力加强，阻止了胶粒之间的直接接触，从而增强了溶胶的稳定性。

保护作用在生理过程中很重要。血液碳酸钙，磷酸钙等微溶性的无机盐类，以溶胶的形式存在，含量比在水中溶解度提高了近5倍，不聚沉，但当发生某些疾病使血液中的某些蛋白质减少，是形成各种结石的原因之一。

医药上用于胃肠造影的硫酸钡合剂，阿拉伯