胶体

胶体（Colloid）又称[胶状分散体(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，一种分散相，另一种连续相。分散质的一部分是由微小的粒子或液滴所组成，分散质粒子直径在1~100nm之间的分散系是胶体；胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系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。

分类

按照分散剂状态不同分为：

气溶胶——以气体作为分散剂的分散体系。其分散质可以是液态或固态。（如烟、雾等）

液溶胶——以液体作为分散剂的分散体系。其分散质可以是气态、液态或固态。（如Fe(OH)3胶体）

固溶胶——以固体作为分散剂的分散体系。其分散质可以是气态、液态或固态。（如有色玻璃、烟水晶）

性质

1. 丁达尔效应

丁达尔效应（Tyndall effect），也叫“丁达尔现象”，或者“丁铎尔现象”、“丁泽尔效应”、廷得耳效应，是一种光的散射现象。当一束光线透过胶体，从垂直入射光方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”，丁达尔效应的出现从而也寓意着光可被看见。

• 命名始源

英国物理学家约翰·丁达尔（John Tyndall，1820～1893年），1869年首先发现和研究了胶体中的上述现象。这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线散射形成的。 丁达尔效应是区分胶体和溶液的一种常用物理方法。

• 产生原因

在光的传播过程中，光线照射到粒子时，如果粒子大于入射光波长很多倍，则发生光的反射；如果粒子小于入射光波长，则发生光的散射，这时观察到的是光波环绕微粒而向其四周放射的光，称为散射光或乳光。丁达尔效应就是光的散射现象或称乳光现象。由于真溶液粒子直径一般不超过1nm，胶体粒子介于溶液中溶质粒子和浊液粒子之间，其直径在1~100nm。小于可见光波长（400nm～700nm），因此，当可见光透过胶体时会产生明显的散射作用。而对于真溶液，虽然分子或离子更小，但因散射光的强度随散射粒子体积的减小而明显减弱，因此，真溶液对光的散射作用很微弱。此外，散射光的强度还随分散体系中粒子浓度增大而增强。所以说，胶体能有丁达尔现象，而溶液几乎没有，可以采用丁达尔现象来区分胶体和溶液，注意：当有光线通过悬浊液时有时也会出现光路，但是由于悬浊液中的颗粒对光线的阻碍过大，使得产生的光路很短。

• 常见的丁达尔效应图

2. 介稳性

胶体的稳定性介于溶液和浊液之间，在一定条件下能稳定存在，属于介稳体系。胶体具有介稳性的两个原因：

• 原因一：胶体粒子可以通过吸附而带有电荷，同种胶粒带同种电荷，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布朗运动，与重力作用相同时便形成沉降平衡的状态。

3. 净水原理

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，从而使水净化，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(明矾)、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重金属污染的水源，高效廉价。Al3++ 3H2O= Al(OH)3(胶体)+3H+

4. 胶体电性

• 正电

一般来说，金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电荷，如Fe(OH)3，Al(OH)3，Cr(OH)3，H2TiO3，Fe2O3，ZrO2，Th2O3。

• 负电

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）

• 不带电

像淀粉胶体，聚乙二醇胶体。

5.胶体的制备

• 物理法：如研磨（制豆浆，研墨），直接分散（制蛋白质胶体）

• 水解法：

  如将25毫升的蒸馏水加热至沸腾，再逐滴加入1-2毫升的饱和氯化铁溶液，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．复分解+剧烈震荡法4．FeCl3不能过量，过量的也能使胶体发生聚沉5．书写制备胶体的化学方程式时，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的饱和溶液，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。

6. 几个胶体实验

[06-胶体的电泳哔哩哔哩bilibili]:胶体的电泳实验

[05-胶体的渗析哔哩哔哩bilibili]:胶体的渗析实验

[01-胶体的制备哔哩哔哩bilibili]:胶体的制备实验

[03-过滤胶体哔哩哔哩bilibili]:过滤胶体实验