分散系

分散系

由一種(或幾種)物質的微粒(分子、離子或分子集合體等)分布在另一種物質中而形成的混合物。如溶液、膠體、懸濁液和乳濁液等。在分散系中,被分散成微粒的物質稱“分散質”,也稱“分散相”;微粒能在其中分散的物質稱“分散劑”,也稱“分散介質”。按分散質和分散劑的狀態不同,可分成以下幾類:固體分散在氣體中的,如煙;固體分散在液體中的,如碘酒;固體分散在固體中的,如有色玻璃等。

基本信息

膠體分散系

膠體分散系即膠體溶液,分散相粒子大小在1-100nm之間,屬於這一類分散系的有溶膠和高分子化合物溶液。由於此類分散系的膠體粒子比低分子分散系的分散相粒子大,而比粗分散系的分散相粒子小,因而膠體分散系的膠體粒子能透過濾紙,但不能透過半透膜。外觀上膠體溶液不渾濁,用肉眼或普通顯微鏡均不能辨別。

膠體是物質的一種分散狀態,不論在任何物質,只要以1-100nm之間的粒子分散於另一物質中時,就稱為膠體,膠體是一種比較穩定的分散系。例如,氯化鈉在水中分散成離子時屬低分子分散系。而在苯中則分散成離子的聚集體,聚集體粒子的大小在1-100nm之間,屬膠體溶液。許多蛋白質、澱粉、糖原溶液及血液、淋巴液等屬於膠體溶液。膠體還可以按照分散劑的狀態分作固溶膠(比如煙水晶,有色玻璃),氣溶膠(霧,雲,煙)和液溶膠(如AgI膠體和Fe(OH)3膠體)。膠體粒子可以透過濾紙但不能透過半透膜,因而可以使用半透膜滲析的方法來精製。

由於膠體粒子直徑在1~100nm之間,會使光發生散射,可以使一束直射的光在膠體中顯示出光路。

可以通過超顯微鏡觀察到膠體粒子在不停地做無規則運動。(註:布朗運動的產生與分散劑分子對膠體無休止地撞擊有關,並不是膠體粒子本身固有的性質)

膠體粒子中有一部分通常情況下是帶電荷的,因為物體由一大塊分散為無數膠體粒子後,表面積急劇增大,所以膠體的微粒有很大的表面積,所以具有較強的吸附能力。一般情況下,金屬氫氧化物、金屬氧化物的膠體微粒易於吸附正電荷而帶正電,非金屬氧化物、金屬硫化物易於吸附負電荷而帶負電。當這些電荷在電場的作用下做定向移動的時候,就會出現電泳現象,即膠體粒子向兩極移動,使分散系發生顏色變化。

4.聚沉作用。

帶電的膠體粒子可以通過加電解質(多數為溶液)、加帶相反電荷的膠體以及加熱的方法使其凝聚,其原理是破壞膠體粒子之間的穩定關係,前兩種方法利用帶電膠體粒子的穩定一定程度上是由膠體粒子之間因為帶同種電荷而相互排斥所維持的,將這些電荷打亂,使其不再能維持這種穩定,從而使膠體凝聚。不帶電的膠體粒子通常只有加熱的方法。膠體凝聚一般生成沉澱,但有一些膠體微粒和分散劑凝聚在一起名稱為不流動的凍狀物,這是便稱作凝膠,常見的凝膠有矽膠和豆腐。

膠體與粗分散系:過濾。

膠體與低分子分散系:滲析。採用半透膜,流水環境。拓展:分散質成分與分散劑分離開的方法

因分散質微粒的大小或狀態而定:①懸濁液的分散質可用濾紙過濾的方法與分散劑分開;②乳濁液分散質與分散劑分層後,可通過分液漏斗分液的辦法分開;③膠體分散質則用半透膜使其與分散劑分開;④溶液的溶質與溶劑分開,只通過蒸發溶劑、溶質結晶等方法實現。

由可溶性Fe(Ⅲ)鹽溶液加氨水沉澱來製取氫氧化鐵或由氯化鐵、硝酸鐵溶液加入氨水沉澱而製得或將氯化鐵飽和溶液逐滴加入沸水中繼續煮沸直至液體呈紅褐色。 其粒子大小在1nm到100nm之間時會形成膠體。

製備方法

可溶性鹼 和 鐵鹽溶液 反應

例氫氧化鈉和硫酸鐵反應生成氫氧化鐵和硫酸鈉

6NaOH+Fe2(SO4)3=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4

氫氧化亞鐵 與氧氣反應

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

受熱分解產物及方程式

2Fe(OH)3==加熱==Fe2O3+3H2O

與非氧化性酸反應:

Fe(OH)3 + 3H+(氫離子) = Fe3+(鐵離子) +3H2O

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