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十談膠體
十談膠體 高中化學(xué)選修教材的《膠體》一節(jié)，由于展開(kāi)不夠充分，使不少學(xué)生和教師難以把握有關(guān)內(nèi)容，出現(xiàn)了一系列的模糊認(rèn)識(shí)。我們把這些問(wèn)題搜集起來(lái)，并根據(jù)我們的理解來(lái)談一談?dòng)嘘P(guān)《膠體》的疑難問(wèn)題。 一、溶膠是怎樣的概念膠體從外觀上看貌似均勻，與溶液沒(méi)什么差異，因此膠體常稱(chēng)為溶膠。溶膠與膠體是同一個(gè)概念。 二、對(duì)淀粉、蛋白質(zhì)等高分子溶于水形成的分散系，為什么有時(shí)稱(chēng)其為溶液，有時(shí)又稱(chēng)其為膠體教材中是按分散質(zhì)微粒直徑的大小來(lái)給分散系分類(lèi)的。淀粉、蛋白質(zhì)等高分子溶于水形成的分散系可稱(chēng)為膠體。但是判斷一種分散系是屬于膠體還是溶液，單從分散質(zhì)微粒直徑的大小這一方面來(lái)考察，其結(jié)論是不全面的，甚至是錯(cuò)誤的。正確判斷一種分散系是溶液還是膠體，還要看分散質(zhì)微粒的結(jié)構(gòu)。如果分散質(zhì)微粒的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比如是單個(gè)的分子或較小聚合度的分子或離子，那么這樣的分散系應(yīng)稱(chēng)為溶液。由于淀粉、蛋白質(zhì)溶于水后都是以單個(gè)分子的形式分散在水中的，因此，盡管這些高分子很大，這些分散系仍應(yīng)稱(chēng)為溶液。只是因?yàn)楦叻肿拥拇笮∨c膠粒相仿，高分子溶液才具有膠體的一些特性，如擴(kuò)散慢、不通過(guò)半透膜、有丁達(dá)爾現(xiàn)象等�；瘜W(xué)上常把Ｆｅ（ＯＨ）３，ＡｇＩ等難溶于水的物質(zhì)形成的膠體稱(chēng)為憎液膠體，簡(jiǎn)稱(chēng)溶膠；而把淀粉、蛋白質(zhì)等易溶于水的物質(zhì)形成的分散系稱(chēng)為親液膠體，更多地是稱(chēng)為高分子溶液。 三、溶液是均一的，膠體也均一嗎憎液溶膠的分散質(zhì)微粒是由很大數(shù)目的分子構(gòu)成，因此是不均一的；高分子溶液中的分散質(zhì)微粒是單個(gè)的分子，因此是均一的。 四、膠體能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定存在的原因是什么憎液溶膠的膠粒帶有相同的電荷，由于同性電荷的排斥作用而使憎液膠體可以穩(wěn)定存在。淀粉、蛋白質(zhì)等高分子中含有多個(gè)極性基團(tuán)（如—ＣＯＯＨ，—ＯＨ，—ＮＨ２等），可以與水高度溶劑化（高分子表面形成水膜），因此也可較長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定存在。很明顯，這兩類(lèi)膠體穩(wěn)定存在的原因是不同的。 五、溶液中的溶質(zhì)微粒也作布朗運(yùn)動(dòng)嗎膠體微粒在各個(gè)方向上都受到分散劑分子的撞擊，由于這些作用力不同，所以膠體微粒作布朗運(yùn)動(dòng)。溶液中的溶質(zhì)微粒和分散劑分子大小相仿，因此溶質(zhì)微粒的運(yùn)動(dòng)狀況與膠體的膠粒運(yùn)動(dòng)狀況是有差別的。由于膠體的丁達(dá)爾現(xiàn)象，用超顯微鏡才可以觀察到膠粒的布朗運(yùn)動(dòng)。溶液無(wú)丁達(dá)爾現(xiàn)象，因此用超顯微鏡觀察不到溶質(zhì)微粒的運(yùn)動(dòng)狀況。 六、凝聚與鹽析有何差別凝聚是憎液（水）膠體的性質(zhì)，膠體的凝聚過(guò)程就是膠粒聚集成較大顆粒的過(guò)程。由于憎液（水）膠體的分散質(zhì)都難溶于水，因此，再采用一般的溶解方法用水來(lái)溶解膠體的凝聚物是不可能的，也就是說(shuō)，膠體的凝聚是不可逆的。鹽析實(shí)際上就是加入電解質(zhì)使分散質(zhì)溶解度減小而使其析出的過(guò)程。鹽析不是憎液膠體的性質(zhì)，它是高分子溶液或普通溶液的性質(zhì)，能發(fā)生鹽析的分散質(zhì)都是易溶的，如淀粉溶液、蛋白質(zhì)溶液、肥皂的甘油溶液，由于分散質(zhì)都是易溶的，所以鹽析是可逆的。 七、蔗糖溶于水形成的分散系是溶液，為什么在生物課的滲透實(shí)驗(yàn)中，蔗糖分子卻不能通過(guò)半透膜不同的半透膜，如羊皮紙、動(dòng)物膀胱膜、玻璃紙等，其細(xì)孔的直徑是不同的，也就是說(shuō)，不同的半透膜，其通透性是不一樣的。顯然，籠統(tǒng)地講半透膜能使離子或分子通過(guò)，而不能使膠體微粒通過(guò)是不恰當(dāng)?shù)摹?/p>八、憎液膠體與高分子溶液在性質(zhì)上有何異同 憎液膠體全面地表現(xiàn)出膠體的特性，高分子溶液則不然。這兩種分散系中的分散質(zhì)微粒都作布朗運(yùn)動(dòng)，都有丁達(dá)爾現(xiàn)象；憎液膠體有電泳現(xiàn)象，淀粉溶液無(wú)電泳現(xiàn)象，而蛋白質(zhì)溶液則較為復(fù)雜；使憎液膠體凝聚的方法有：加入電解質(zhì)、給膠體加熱、加入帶相反電荷的膠體，使高分子溶液中的分散質(zhì)沉淀，主要是破壞高子分與分散劑間的相互作用，如加入大量的電解質(zhì)也能使淀粉、蛋白質(zhì)沉淀，這一現(xiàn)象稱(chēng)為鹽析，它是可逆的。 九、有沒(méi)有溶液能產(chǎn)生類(lèi)似于膠體的電泳現(xiàn)象由于溶液是均一的，不存在“界面”，因此，給溶液通電不會(huì)產(chǎn)生界面移動(dòng)現(xiàn)象（即一極液面高，另一極液面低），但是有些溶液通電后卻可以產(chǎn)生一極溶液顏色加深，另一極溶液顏色變淺的現(xiàn)象。比如，給紫紅色ＫＭｎＯ４溶液通電一段時(shí)間后，陽(yáng)極附近溶液的顏色就會(huì)變深，陰極附近溶液的顏色就會(huì)變淺。這是由于通電后，紫紅色的ＭｎＯ４－向陽(yáng)極移動(dòng)，但卻不會(huì)在陽(yáng)極放電（ＭｎＯ４－遠(yuǎn)比ＯＨ－難放電）的緣故。ＣｕＳＯ４溶液就不會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似的現(xiàn)象，因?yàn)椋茫酰玻珪?huì)在陰極放電。 十、Ｆｅ（ＯＨ）３膠體長(zhǎng)時(shí)間電泳或電壓增大，將發(fā)生怎樣的現(xiàn)象如果Ｆｅ（ＯＨ）３膠體長(zhǎng)時(shí)間電泳或?qū)㈦娪镜碾妷猴@著增大，都會(huì)在陰極出現(xiàn)凝聚現(xiàn)象，因?yàn)椴徽撌情L(zhǎng)時(shí)間電泳還是電壓顯著增大，都會(huì)使陰極附近積聚很多的Ｆｅ（ＯＨ）３膠粒，大量膠粒的聚集必然會(huì)出現(xiàn)凝聚現(xiàn)象。如果電泳電壓特別大，還會(huì)出現(xiàn)電解水的現(xiàn)象。
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