什么是胶体？

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。

胶体是两种物质的组合，其中一种成分被分解成称为胶体颗粒（直径范围从 1 到 1000 纳米）的微小颗粒，并在化学中分散或悬浮在另一种材料上。过滤或离心不会分离这些顽固的颗粒。溶胶、乳液、泡沫和气溶胶是胶体的例子。让我们看看胶体是什么，它们的用途以及它们是如何制成的。

什么是胶体？

A colloid is a heterogeneous system in which one substance is dispersed as very fine particles in another substance known as the dispersion medium.

粒度差异是溶液与胶体的区别。虽然溶液的组成颗粒是离子或小分子，但胶体的分散相可能由单个大分子（例如蛋白质或合成聚合物）的颗粒或许多原子、离子或分子的聚集体组成。胶体颗粒比简单的分子大，但小到可以漂浮。它们的直径范围在 1 到 1000 nm 之间。

由于它们的小尺寸，胶体颗粒每单位质量具有巨大的表面积。考虑一个边长为 1 厘米的立方体。它的总表面积为 6cm ² 。如果分成1012个相等的立方体，这些立方体将是大胶体颗粒的大小，总表面积为6m ² 。

胶体的例子

• 血液：一种水溶性呼吸色素，含有白蛋白。白蛋白作为着色部分的分散相，水作为分散介质。它是一种水溶胶。
• 云：以空气为分散介质，水滴为分散相。这些是气雾罐。
• 金溶胶：金颗粒分散在水中的金属溶胶。

胶体分类

胶体根据以下标准进行分类：

1. 分散相和分散介质的物理状态
2. 分散相与分散介质相互作用的性质
3. 分散相的颗粒类型。

基于分散相和分散介质的物理状态分类

根据分散相和分散介质是固体、液体还是气体，有八种不同类型的胶体系统。当一种气体与另一种气体混合时，结果是均匀的混合物，而不是胶体系统。以下是各种胶体的例子，以及它们的通用名称。

Dispersed Phase	Dispersion Medium	Type of Colloid	Examples
Solid	Solid	Solid sol	Gem Stones
Solid	Liquid	Sol	Paints
Solid	Gas	Aerosol	Smoke, dust
Liquid	Solid	Gel	Cheese, butter
Liquid	Liquid	Emulsion	Milk, hair cream
Liquid	Gas	Aerosol	Fog, mist, cloud, insecticide spray
Gas	Solid	Solid sol	Foam Rubber
Gas	Liquid	Foam	Whipped cream

胶体存在于范围广泛的商业和天然产品中。例如，生奶油是一种泡沫，它是一种分散在液体中的气体。胶体系统包括用于紧急飞机降落的消防泡沫。大多数生物流体是水溶胶（分散在水中的固体）。在典型的细胞中，蛋白质和核酸是胶体大小的颗粒，分散在离子和小分子的水溶液中。溶胶（液体中的固体）、凝胶（固体中的液体）和乳液是最常见的（液体中的液体）。如果分散介质是水，则溶胶称为水溶胶 或纯露；如果分散介质是酒精，则溶胶称为alcosol 。

基于分散相与分散介质相互作用性质的分类

根据分散相和分散介质之间相互作用的性质，胶体溶胶分为两类：亲液性（溶剂吸引）和疏液性（溶剂排斥）（溶剂排斥）。当水用作分散介质时，使用术语亲水性和疏水性。

1. 亲液胶体：术语亲液是指喜欢液体的人。亲液溶胶是通过将诸如树胶、明胶、淀粉、橡胶等物质与合适的液体（分散介质）结合而直接形成的胶态溶胶。这些溶胶的一个重要特征是，如果分散介质与分散相分离（例如，通过蒸发），则可以通过简单地与分散介质混合来重构溶胶。因此，这些溶胶也被称为可逆溶胶。
2. 疏液胶体：疏液一词是指不喜欢液体。当简单地与分散介质混合时，诸如金属、它们的硫化物等物质不会形成胶体溶胶。只有通过使用专门的技术，他们才能生产出胶体溶胶。这些溶胶被称为疏液溶胶。当添加、加热或摇动少量电解质时，这些溶胶很容易沉淀（或凝结），因此不稳定。此外，一旦沉淀，它们不会通过简单地添加分散介质而返回胶态溶胶。因此，这些溶胶也被称为不可逆溶胶。疏液溶胶需要稳定剂来保存。

基于分散相、多分子、大分子和相关胶体的颗粒类型分类

胶体根据分散相中颗粒的类型分为三类：多分子胶体、大分子胶体和缔合胶体。

1. 多分子胶体：当物质溶解时，大量的原子或较小的分子聚集在一起形成胶体物质。由此产生的物质被称为多分子胶体。例如，金溶胶可能包含不同大小的粒子和许多原子。硫溶胶由含有一千个或更多 S ₈硫分子的颗粒组成。
2. 大分子胶体：大分子在合适的溶剂中与大分子形成胶体溶液。这些被称为大分子胶体。这些胶体非常稳定，并且在许多方面类似于真正的溶液。淀粉、纤维素、蛋白质和酶是天然存在的大分子的例子，而聚乙烯、尼龙、聚苯乙烯、合成橡胶和其他人造大分子是人造大分子的例子。
3. 相关胶体（胶束）：一些物质在低浓度时表现为正常的强电解质，但在较高浓度时由于聚集体形成而表现出胶体行为。胶束是由于该过程而形成的聚集颗粒。这些也称为缔合胶体。胶束形成仅在称为硫酸盐温度的特定温度和称为临界胶束浓度的特定浓度以上发生。

胶体的应用

1. 胶体广泛应用于工业、医药和日常生活中。
2. 糖浆、Halwa 和汤是食品中胶体系统的例子。
3. 医学：胶体银，也称为 Argyrols，可作为眼部感染的防腐剂。
4. 在用于空气净化的 Cottrell 除尘器中：此过程涉及溶液颗粒的凝结。当灰尘或烟雾进入带有带有凹痕或烟雾颗粒的相反电荷的中央电板的带电室时，颗粒凝结并且纯净的空气通过另一个出口排出。
5. 皮革鞣制：动物皮非常柔软；当浸入与动物皮肤带相反电荷的单宁溶液中时，颗粒会凝结，皮肤会变硬；这被称为皮革鞣制。
6. 三角洲的形成是由河流粘土颗粒与海水电解质的凝结引起的。

示例问题

问题1：亲液溶胶和疏液溶胶的主要区别是什么？

回答：

In lyophilic sols, there is a strong interaction between the dispersed phase and the dispersion medium, which is highly stable and resistant to coagulation. Lyophobic sols are irreversible and ready-to-coagulate Van Der Waals forces of attraction between dispersed phase and dispersion medium.

问题2：什么是凝胶？举个例子。

回答：

Gels are a type of sol in which a solid serves as the dispersion medium and a liquid serves as the dispersed phase; they are stable at low temperatures.

问题3：举大分子胶体的例子。

回答：

These are typically biomolecular particles, such as enzymes or proteins, that aggregate to form sols when immersed in a suitable dispersion medium.

问题4：胶体的哪种现象涉及δ的形成？

回答：

The formation of the delta is aided by coagulation or flocculation. The river contains clay particles that coagulate when combined with seawater and electrolyte due to the presence of opposite ions.

问题 5：说出超滤过程中用于减小滤纸孔径的物质。

回答：

Because of the large pore size, normal filter paper cannot be used in ultrafiltration. The pores are reduced in size by using collodion solution, which is a 4 percent cellulose nitrate solution in an alcohol ether mixture.