空气是胶体还是溶液溶液有哪些性质。这些性质与空气是胶体还是溶液结构...

动物药材中含有各种及许多高分子物质,其中有的就是要提取的有效成分,有的虽然不是有效成分,也在提取时常常洛人提取液之中,往往形成胶体溶液。这样在动物药提取制剂这方面工作往往涉及胶体溶液的种类、特性、稳定性及影响因素等。
胶体溶液是指一定大小的固体颗粒药物或分散在溶媒中所形成的溶液。其质点一般在1~100纳米间,分散媒大多数为水,少数为。固体颗粒以多聚集体(颗粒)分散于溶媒中,构成多相不均匀(疏液胶)高分子化合物以单分子形式分散于溶媒中,构成单相均匀分散体系(亲液胶)。这类溶液具有其特有性质,它既不同于低分子分散系--(小于1纳米),也不同于粗分散系--(分散相质点大于100纳米)。胶体溶液在药剂学中应用甚广,尤其动、植物药在制剂过程中更与胶体溶液有密切关系。
-胶体溶液的种类
-胶体溶液的特性
-胶体溶液的稳定性
1)胶体溶液的种类
胶体按胶粒与分散媒之间的亲和力强弱,可分为亲液胶体和疏液胶体、当分散媒为水时,则称为体和。胶体分散在分散媒中形成的系统称为胶体溶液,药剂学中应用较多的是胶体水溶液。
亲水胶体溶液:胶体(蛋白质及其他高分子化合物)的分子结构中含有许多亲水基团,能与水分子发生作用。质点水化后似分散于水中,形成亲水胶体溶液。如动物胶汁(、、及骨胶等)、酶的水溶液(、、、等)及其他含蛋白质的制剂,植物中,天然的、粘液质及树胶等,人工合成的、等等遇水后所形成的胶体溶液均属此类。亲水胶体绝大多数为高分子化合物,所以亲水胶体溶液也称高分子水溶液。随着非极性数目的增多,胶体的亲水性能降低,而对半极性溶媒及非极性溶媒的亲和力增加,胶体质点分散在这些溶媒中时,形成的溶液称为亲液胶体溶液或高分子非水溶液,如玉米朊或溶液。
:疏水胶体溶液又称,是由多分子聚集的微粒(1~100nm)分散于水中形成的分散体系。微粒与水之间很弱,因此它们与水之间有较明显的界面,所以溶胶是一个微多相分散系统,具有聚结不稳定性。溶胶微粒表面有很薄的双电层结构,这种双电层结构有助于溶胶的稳定性。在中疏水胶体为数极少,但在中药药剂的制备过程中时常遇到。如在胶剂制备时,往胶汁中加入少量,使胶汁中微细的固体颗粒(粒径为1~100 nm的尘土等杂质)沉淀除去。
保护胶体溶液:疏水胶体溶液如上所述,具有胶粒易聚结成大的粒子而产生沉淀的不稳定性。向疏水胶体洛液中加入一定量亲水胶体溶液,使胶粒表面吸附一层亲水胶体,阻碍胶粒间的相互接触,增加了疏水胶体的稳定性,这种作用称为胶体的保护作用,这类胶体称为保护胶体。上面所举胶剂熬制中胶汁从这个角度来看,因固体颗粒会吸附一些胶液,因此亦可视为保护胶体;中凡含有胶剂(阿胶、鹿角胶等)者,当将胶剂烊化之中后,便可能产生保护胶体,使水溶性较差的成分分散于汤液中而利于药效。
与干胶:有些亲水胶体溶液,如明胶水溶液,阿胶、鹿角胶等水溶液,水溶液等,在条件下为粘稠性流动的液体。但当温度降低时,呈链状分散的高分子形成网状结构,分散介质水被全部包含在网状结构之中,形成了不流动的半固体状物,称为凝胶,形成凝胶的过程称为。2%明胶水溶液,在一定温度下,便可形成凝胶;而阿胶等水溶液,则需要较大的浓度时才能形成凝胶,是因为部分被水解的缘故。凝胶在适当温度下放置,失去了网状结构内部的水分,形成固体胶块称为干凝胶。干凝胶遇水又可以溶化形成亲水胶体溶液,如果将干凝胶粉碎,则胶溶变快,在温热的水中很快形成亲水胶体溶液。中药胶剂的制备和应用的全过程,实际上使或变性产物溶解在水中,形成亲水胶体溶液;再浓缩到一定浓度,放冷再形成凝胶;将凝胶切成片状块晾干,使成干凝胶。
溶液:有少数胶体溶液,如铝分散于中形成的胶体溶液,在一定温度下静置时,逐渐变为半固体状凝胶,当振摇时,复又变成可流动的胶体溶液。胶体溶液的这种性质称为触变性,这种胶体称为触变胶。触变胶在混悬型或注射液中,有时可以遇到。
2)胶体溶液的特性
了解和利用胶体特性对于制备稳定的胶体溶液型药剂和用作其他剂型药剂的工艺过程是很重要的。如含蛋白质制品的法和法,以及注射剂中常用的沉淀法去杂质,均与胶体特性有关。因溶液和高分子溶液的性质之间难以明显地区分,现综合的胶体溶液特性叙述如下:
①分散粒子(胶粒)大小介于真溶液与粗分散体系之间,因此,胶体浴液与真溶液不同。具有一定的粘度,其胶粒的扩散速度小,能穿过滤纸而不能透过,对溶液的沸点升高、冰点降低、蒸汽压下降和等方面影响也小。由于这一特性,提纯胶体可应用透析与,分离胶粒可应用等。
②胶体微粒具布朗运动,因此,胶体溶液与粗分散体系也不同。属动力学稳定体系而沉降速度小。故胶体溶液可保持相当长时间而不致发生沉淀。但胶体体系中除具较强的布朗运动外,由于分散度高,胶粒的比表面与表面能大,又具有胶粒合并降低表面能的自发趋势。故胶体溶液亦属,常有聚结现象,致使胶体溶液在长期贮存过程中出现陈化现象。
③胶体微粒对光线产生作用,因此,当强光通过溶液时,在光线通过的侧面,暗室观察可见无数闪光的光点。如同阳光从窗孔中射入一间有尘埃的暗室所见一样。此现象称为丁达尔效应。又因散射光的强度与胶粒大小有关(当溶液浓度一定时),故可从散射光强度的变化推知胶液分散度的变化,以研究胶体溶液的稳定性。同时可以利用散射光强度测定其浓度即比浊分析,所用仪器为计。很多胶体溶液因吸收不同波长的光线而带颜色。如银溶液为深红色。且胶粒愈小,所吸收的光线愈偏于短波(蓝、紫色),故胶粒大小亦能影响制品的色泽。如金离子由小而大时,溶液的颜色由红转紫而蓝。
④波体微粒带有电荷。胶粒的带电可以用胶液在电场作用下,其中分散相质点(胶粒)向带有相反符号的泳动,而介质向另一电极泳动的动电现象来证明。
现在认为胶粒的带电具有双电层结构。即胶粒吸附了电解质中的一种离子形成吸附层, 异性离子分布在靠近胶粒表面的扩散层中,这样形成了双电层。胶粒的吸附层与扩散层之 间存在有电位差,即称为二。二电位的大小关系着胶体的稳定性。
药剂中常见胶体所带电荷如下:
带阳电荷的正胶体,金属氢氧化物(氢氧化铁、等)、金属氧化物、碱性染料(、等)、、血红素、酸性溶液中的蛋白质等。
带阴电荷的负胶体 金属及金属、非金属氧化物、酸性染料(红、等)、、芪胶、、碱性溶液中的蛋白质等。
了解胶体荷电之正负有助于胶体溶液型药剂的合理制备。如中的胃蛋白酶,已知在酸性环境中荷正电,而一般滤纸,等纤维性滤材是荷负电,则在制备该合剂时,应该避免滤过,以免电性中和,使胃蛋白酶析出在滤纸上而降低药效。
3)胶体溶液的稳定性
胶体分散系统的稳定性主要取决于水化作用与胶粒的电荷二因素,现将亲水胶和疏水胶的稳定性分别讨论如下:
(a)亲水胶体的稳定性 主要靠其强的溶剂化作用与胶粒的水化层。由于胶粒周围的水化层阻碍了粒子的相互聚结,水化层越厚,稳定性越大。因此,凡能破坏胶粒水化层的因素,均能引起亲水胶体的不稳定。如在亲水胶体中添加少量电解质时,不会因相反电荷的离子作用而引起。一旦水化层被除去,形成了疏水胶粒后,则很容易发生凝结面析出沉淀。例如、琼脂等胶液中添加乙醇后,胶粒失去水化层,遇阳离子即发生凝结。同样,若在亲水胶体中加入大量电解质,由于电解质离子本身具强烈的水化性质,加入后,脱掉了胶粒的水化层,也必引起凝结与沉淀。此作用称为盐析。
在亲水胶体中加入大量乙醇、丙酮、等脱水剂,亦可使溶剂化了的胶粒水化层破坏,脱水而析出。或者虽未析出,但对电解质的敏感性增加而更易盐析。
亲水胶体若久经光、热、空气等影响而发生化学变化,其变化产物又具有较小的溶解度时,也会出现凝结现象。如在胶体溶液中加入不相混合的液体后通电,或猛烈振摇,或煮沸、冰冻时,均能产生部分或全部胶粒的凝结。与X亦能使胶液对电解质敏感。
(b))疏水胶体的稳定性 由于其胶粒不能水化而主要靠粒子表面带相同电荷,互相排斥才免于凝结而得稳定。但疏水胶粒只有在构成吸附层的吸附离子和部分异性离子存在时才能带电而具一定程度稳定性。若将疏液胶体(一般指溶胶)中少量电解质用透析法除去,胶粒失去电荷,胶体就产生凝结而沉淀。因此,胶体中必须有少量电解质的存在作,其正负电荷组成胶粒的双电层结构,使疏水胶粒带一定量电荷而达到一定程度的稳定作用。电解质的加入量必须适当,若加入过多,随着外加离子浓度的增加,可将原来分布在扩散层中的异性离子挤到吸附层中,使其离予吸附层较远的扩散层中异性离子向吸附层靠近,使扩散层逐渐变薄,降低了起稳定作用的电位。当电位降至临界值下,胶粒发生凝结。可见溶胶对电解质是敏感的。
出自A+医学百科 “胶体溶液”条目
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胶体、浊液、溶液的组成、性质的比较
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[jiāo tǐ]
胶体(Colloid)又称(colloidal dispersion)是一种较均匀混合物,在胶体中含有两种不同状态的物质,一种,另一种。分散质的一部分是由微小的或所组成,粒子直径在1~100nm之间的是胶体;胶体是一种分散质粒子直径介于粗和溶液之间的一类分散体系,这是一种高度分散的多相不均匀体系。在废水处理中也能应用到胶体的相关知识,有的废水中的污染物质是以的形式存在的,因此很多污水深度处理设备旨在研究如何快速高效去除废水中以胶体形式存在的污染物质。胶体不一定都是胶状物,也不一定是液体。如:、云、雾等。
按照分散剂状态不同分为:
——以气体作为分散剂的。其可以是液态或固态。(如烟、雾等)
——以液体作为的分散体系。其分散质可以是气态、液态或固态。(如胶体)
——以固体作为分散剂的分散体系。其可以是气态、液态或固态。(如、)
按分散质的不同可分为:粒子胶体、分子胶体。
如:烟,云,雾是气溶胶,,有色玻璃、水晶是固溶胶,蛋白溶液,淀粉溶液是液溶胶;淀粉胶体,蛋白质胶体是分子胶体,土壤是粒子胶体。
注:20世纪初,明胶、等容易与水形成胶体的溶液叫做亲液胶体。现通常把亲液胶体称为大分子或(高分子)溶液,把憎液胶体称为胶体分散体系(常简称为胶体)或溶胶。[1]
据此,中学常简单认为蛋白质溶液是胶体,虽不能说错误(性质接近),但是也属于过时的说法。
胶体常见胶体
胶体、胶体、硅酸胶体、淀粉胶体、蛋白质胶体、豆浆、雾、墨水、涂料、AgI胶体、Ag2S胶体、As2S3胶体、有色玻璃、果冻、、血液等。
1.农业生产:土壤的保肥作用.土壤里许多物质如粘土腐殖质等常以胶体形式存在。
2.医疗卫生:血液透析,血清利用电泳分离各种和蛋白质。医学上越来越多地利用高度分散的胶体来检验或治疗疾病,如胶态磁流体治癌术是将制成胶体粒子,作为药物的载体,在磁场作用下将药物送到病灶,从而提高疗效。
3.日常生活:制豆腐、豆浆、牛奶和粥的原理(胶体的聚沉),净水。
4.自然地理:江河入海口处形成三角洲,其形成原理是海水中的使江河泥沙形成胶体发生聚沉。
5.工业生产:制(固溶胶)。在金属、、等材料中加入固态胶体粒子,不仅可以改进材料的耐冲击强度、耐断裂强度、抗拉强度等机械性能,还可以改进材料的光学性质。有色玻璃就是由某些胶态分散于玻璃中制成的。国防工业中有些火药、炸药须制成胶体。一些纳米材料的制备,冶金工业中的选矿,石油原油的脱水,、及等的制造过程都会用到胶体。
胶体丁达尔效应
能发生(),产生,,,等现象,作用等性质。[2]
丁达尔现象
当阳光从窗隙射入暗室,或者光线透过树叶间的缝隙射入密林中时,可以观察到;放电影时,放映室射到银幕上的光柱的形成也属于丁达尔效应。
胶体为,是一些具有相同或相似结构的一个集合,存在有数个组成一个胶粒,所以一般1mol的物质形成胶体时,胶粒数(胶体)小于1mol。
胶体介稳性
胶体的稳定性介于和之间,在一定条件下能稳定存在,属于。
胶体具有的两个原因:
原因一:胶体粒子可以通过吸附而带有电荷,同种带同种电荷,而同种电荷会相互排斥(要使胶体聚沉,就要克服排斥力,消除胶粒所带电荷 )。
原因二:胶体粒子在不停地做,与重力作用相同时便形成的状态。
根据规则(能与晶体的组成离子形成不溶物的离子将优先被吸附.优先吸附具有相同成分的离子),胶体粒子是胶粒,胶粒与在一起组成了胶团,而胶粒又包括胶核与。
具有、、现象、等性质。[2]
胶体净水原理
胶体化学解释
胶体粒子的直径一般在1nm——100nm之间,它决定了胶体粒子具有巨大的比表面积,吸附力很强,能在水中吸附悬浮固体或色素形成沉淀,从而使,这就是胶体净水的原理。
能在水中自然形成浓度较大的胶体,并且对水质无明显副作用的物质有KAl(SO4)2·12H2O()、FeCl3·6H2O等(注:长期饮用明矾净化的水有引发老年痴呆症等疾病的风险),这样的物质被称为净水剂,其形成胶体的化学原理是使其发生水解反应:
FeCl3+ 3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3HCl
注:Fe(OH)3胶体呈红褐色,在自来水净化中常用,另外也可用来净化被的水源,高效廉价。
Al3++ 3H2O= Al(OH)3(胶体)+3H+
胶体具体操作
为了回答什么是胶体这一问题,我们做如下实验:将一把泥土放到水中大粒的泥沙很快下沉,浑浊的细小土粒因受重力的影响最后也沉降于容器底部而土中的盐类则溶解成.但是,混杂在真溶液中还有一些极为微小的土壤粒子它们既不下沉,也不溶解人们把这些即使在显微镜下也观察不到的微小颗粒称为胶体颗粒,含有胶体颗粒的体系称为胶体体系.胶体化学,狭义的说就是研究这些微小颗粒的科学.通常规定胶体颗粒的大小为1~100nm(按胶体颗粒的直径计).小于1nm的几颗粒为分子或离子分散体系,大于1000nm的为粗分散体系.既然胶体体系的重要特征之一是以分散相粒子的大小为依据的,显然,只要不同分散相的颗粒大小在1~1000nm之间则在不同状态的中均可形成胶体体系.例如,除了分散相与分散介质都是气体而不能形成胶体体系外其余的8种分散体系均可形成胶体体系.
习惯上,把分散介质为液体的胶体体系称为液溶胶如介质为水的称为液溶胶;介质为固态时,称为固溶胶.
由此可见胶体体系是多种多样的.是物质存在的一种特殊状态,而不是一种特殊物质不是物质的本性.任何一种物质在一定条件下可以晶体的形态存在,而在另一种条件下却可以胶体的形态存在.例如氯化钠是典型的晶体,它在水中溶解成为真溶液若用适当的方法使其分散于苯或醚中,则形成.同样硫磺分散在乙醇中为真溶液,若分散在水中则为硫磺.
由于胶体体系首先是以分散相颗粒有一定的大小为其特征的故胶粒本身与之间必有一明显的物理分界面.这意味着胶体体系必然是两相或多相的不均匀.
另外,有一大类物质(纤维素、蛋白质、橡胶以及许多合成高聚物)在适当的溶剂中溶解虽可形成真溶液,但它们的分子量很大(常在1万或几十万以上,故称为物质),因此表现出的许多性质(如溶液的、、等)与低分子真溶液有所不同,而在某些方面(如分子大小)却有类似于溶胶的性质,所以在历史上高分子溶液一直被纳入胶体化学进行讨论。30多年来,由于科学迅速地发展,它实际上已成为一个新的——高分子物理化学,所以2008年以来在胶体表面专著(特别是有关刊物)中,一般不再过多地讨论这方面内容。[3]
胶体如何辨别
1.利用丁达尔效应
胶体粒子对光线散射而形成光亮的“通路”的现象,叫做丁达尔现象。(原因是光被胶体粒子散射,而不是胶体粒子本身发光。)
2.胶粒带有电荷
胶粒具有很大的(比表面积=表面积/颗粒体积),因而有很强的吸附能力,使胶粒溶液中的离子。这样胶粒就带有电荷。不同的胶粒吸附不同电荷的离子。一般说,金属、金属氧化物的胶粒吸附阳离子,胶粒带正电,、的胶粒吸引阴离子,胶粒带负电。
胶粒带有相同的电荷,互相排斥,所以胶粒不容易聚集,这是胶体保持稳定的重要原因。
由于胶粒带有电荷,所以在外加电场的作用下,胶粒就会向某一极(或)作定向移动,这种运动现象叫电泳。
胶体胶体电性
一般来说,金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带,如Fe(OH)3,Al(OH)3,Cr(OH)3,H2TiO3,Fe2O3,ZrO2,Th2O3
非金属氧化物,非金属硫化物,金属硫化物,非金属含氧酸的胶体粒子带负电荷,如
As2S3,Sb2S3,As2O3,H2SiO3,Au,Ag,Pt。(另外土壤粒子也带负电)
3.不带电:像淀粉胶体,聚乙二醇胶体。
4.胶体粒子可以带电荷,但整个胶体呈电中性。
胶体的制备
A物理法:如研磨(制豆浆,研墨),直接分散(制蛋白质胶体)
如将25毫升的蒸馏水加热至沸腾,再逐滴加入1-2毫升的饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色。
相关化学式:FeCl3 +3H2O = Fe(OH)3(胶体)+3HCl
相关离子式:Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+
注意:1.不可过度加热,否则胶体发生聚沉,生成Fe(OH)3沉淀
2.不可用自来水,自来水中有电解质会使胶体发生聚沉,应用蒸馏水
3.+剧烈震荡法
4.FeCl3不能过量,过量的也能使胶体发生聚沉
5.书写制备胶体的时,生成的胶体不加沉淀符号“↓”
6.为了制得浓度较大的胶体,要用FeCl3的,一般不用稀溶液。
7.不能用玻璃棒搅拌,否则会使胶体颗粒碰撞成大颗粒形成沉淀。
胶体胶体提纯
通常使用渗析法对胶体进行提纯。[2]
又称。原理:利用能透过小分子和小离子但不能透过胶体的性质从中除掉作为杂质的小分子或离子的过程。[4]
渗析时将胶体溶液置于由半透膜构成的渗析器内,器外则定期更换胶体溶液的(通常是水),即可达到纯化胶体的目的。渗析时外加直流电场常常可以加速小离子自膜内向膜外的扩散,为(electrodialysis)。
利用半透膜的分离不同的粒子的方法。在作用下进行溶液中带电溶质粒子(如离子、胶体粒子等)的渗析称为电渗析。电渗析广泛应用于化工、轻工、冶金、造纸、海水淡化、环境保护等领域;近年来更推广应用于氨基酸、蛋白质、血清等生物制品的提纯和研究。电渗析器种类较多,W.鲍里的三室型具有代表性,其构造见图。电渗析器由阳极室、中间室及室三室组成,中间DD为封接良好的半透膜,E为Pt、Ag、Cu等片状或棒状电极,F为连接中间室的玻璃管,作洗涤用,S为pH计。电渗析实质上是除盐技术。电渗析器中正、交换膜具有,器内放入含盐溶液,在直流电的作用下,正、负离子透过膜分别向阴、阳极迁移。最后在两个膜之间的中间室内,盐的浓度降低,阴、阳极室内为浓缩室。方法可以对电解质溶质或某些物质进行淡化、浓缩、分离或制备某些电解产品。实际应用时,通常用上百对以上交换膜,以提高。电渗析过程中,透过性、离子浓差扩散、水的透过、极化电离等因素都会影响分离效率。
郑忠.胶体与界面化学:华南理工大学出版社,2006年
高中化学(人教版)必修一P24~29
沈钟.胶体与表面化学:化学工业出版社,日
高中生物(人教版)必修一第六章
企业信用信息

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