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📜  胶体的制备和纯化

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:10.087000             🧑  作者: Mango

胶体的制备和纯化

解决方案是同质的系统。当沙子与水混合时，它会形成一种悬浮液，随着时间的推移而沉淀下来。胶体分散体，或简称胶体，是存在于悬浮液和溶液两个极端之间的一大类体系。胶体是一种异质系统，其中一种物质作为非常细的颗粒分散在称为分散介质的不同物质中。

胶体和胶体系统是生命存在所必需的。它们在各种商业和工业环境中也非常有用，如果不是必不可少的话。它们存在于每个细胞、血液和所有体液中。另一方面，胶体科学仍处于起步阶段，与其他科学领域相比，合格的专家数量很少。此外，大多数胶体研究都集中在工业过程上。

胶体

  • 胶体的直径范围从 0.001 到 0.1 微米。因为一微米是一米的百万分之一。因此，胶体的尺寸范围从百万分之四英寸到规模较小端的百万分之四亿英寸。这意味着最小的胶体大约是氢原子大小的 10 倍。
  • 胶体不会沉降，但分散尺寸范围内的较粗颗粒会沉降。分散胶体与分子分散系统中的“颗粒”不同，它们不能通过被动膜的细孔。胶体由于其大小而缓慢扩散。
  • 胶体体系除了粒径外，还必须具有以下三个特性，才能与其他分散体区分开来：
    • 它必须是异质的或由不同的成分组成，例如银和水。
    • 它必须是多相的，即固/液、气/液等。
    • 为了不溶于溶液或悬浮液，颗粒必须不溶于溶液或悬浮液。

这些特征中的每一个都与其他特征相互作用，使胶体系统具有其独特的特征。一个令人着迷的方面是，即使颗粒大小和浓度发生变化，只要大多数颗粒在适当的范围内，系统将保持其胶体特性，即使它并不理想。

胶体的制备

  • 化学方法

胶态分散体可以通过导致分子形成的化学反应产生，例如双分解、氧化、还原或水解。然后这些分子聚集在一起，形成溶胶。

  • 电分解或 Bredig 的弧法

这个过程包括分散和冷凝。这种方法可用于制造金、银和铂等金属的胶体溶胶。在该方法中，在浸入分散介质中的金属电极之间产生电弧。产生的强烈热量使金属蒸发，然后冷凝形成胶体颗粒。

  • 胶溶

胶溶剂是用于此目的的电解质的名称。通常，该方法用于将新鲜制备的沉淀物转化为胶体溶胶。在胶溶过程中，沉淀物在其表面吸附一种电解质离子。这导致在沉淀物上形成正电荷或负电荷，最终分解成胶体大小的较小颗粒。

胶体纯化

当制备胶体溶液时，它们通常含有过量的电解质和其他可溶性杂质。虽然胶体溶液稳定性需要微量电解质，但大量电解质会使它凝固。因此，这些可溶性杂质的浓度必须保持在最低限度。胶体溶液的纯化是指将杂质数量减少到最低限度的过程。使用下面列出的方法完成胶体溶液的纯化。

  • 透析

该膜可用于透析，因为真溶液中的颗粒可以通过动物膜（膀胱）、羊皮纸或玻璃纸，但不能通过胶体颗粒。透析器是用于此目的的设备。含有胶体溶液的合适的膜袋悬浮在容器中，淡水连续流过容器。分子和离子通过膜扩散到周围的水中，只留下纯胶体溶液。

  • 电渗析

通常，透析过程非常缓慢。如果不纯的胶体溶液中溶解的物质只是一种电解质，可以通过施加电场来加速。该过程然后被称为电渗析。在将纯水取出时，将胶体溶液放入带有合适膜的袋子中。隔间配备有电极。胶体溶液中的离子迁移到带有相反电荷的电极。

  • 超滤

因为普通滤纸的孔隙太大，胶体颗粒可以通过。为了阻止胶体颗粒的流动，可以通过用火棉胶溶液浸渍滤纸来缩小滤纸的孔径。标准的火棉胶溶液是 4% 的硝酸纤维素溶液，溶于乙醇和乙醚的混合物中。制作超滤纸，将滤纸浸泡在火棉胶溶液中，用甲醛硬化，最后干燥。因此，通过使用超滤纸将胶体颗粒与其余材料分离。超滤是一个耗时的过程。压力或吸力用于加速该过程。为了获得纯净的胶体溶液，将留在超滤纸上的胶体颗粒与新鲜的分散介质（溶剂）一起搅拌。

示例问题

问题1：举一个多分子胶体的例子。

回答：

问题2：举大分子胶体的例子。

回答：

问题3：为什么透析不是纯化胶体的最佳方法？

回答：

问题4：胶体的哪种现象涉及δ的形成？

回答：

问题5：说出超滤时用来减小滤纸孔径的物质。

回答：

问题6：区分亲液溶胶和疏液溶胶？

回答：