在化学中,胶体(英语:colloid)或胶体系统(colloidal system),又称胶态分散体[1](colloidal dispersion),是一种非均相英语Homogeneous and heterogeneous mixtures的均匀混合物,含有两种不同相态的物质,被分散的物质称为分散相分散质),另一种连续分布的物质称为分散介质分散剂分散媒)。

直径 350nm聚合物胶粒(胶体粒子)的布朗运动

分散相可以是由许多原子或分子(103-106个)组成的有界面的粒子(称作胶粒),大小(直径)介于 1nm 到 1μm(1000nm) 之间[2][3][4][5][6],也可以是没有相界面的大分子或胶束;前者称为溶胶(sol),后者称为高分子溶液(macromolecular solution)或缔合胶体(association colloid)[7]

胶体分散系

More information 类型, 分散相粒子直径 ...
类型 分散相粒子直径 分散相 性质 实例
溶胶 1-100nm 胶体粒子 多相,热力学不稳定系统,扩散慢,不能透过半透膜,形成胶体 金溶胶,氢氧化铁溶胶
高分子溶液 1-100nm 高(大)分子 多相,热力学不稳定系统,扩散慢,不能透过半透膜 聚乙烯醇水溶液
缔合胶体 1-100nm 胶束 多相,热力学不稳定系统,胶束扩散慢,不能透过半透膜 表面活性剂水溶液
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More information 分散质, 气体 ...
分散质
气体 液体  固体
分散剂 气体 无(氦气与氙气在特定条件下不混溶)[8][9] 液态气溶胶
比如:发胶
固态气溶胶
比如:、云中冰晶大气颗粒物
液体 泡沫
比如:生奶油剃须膏
乳浊液
比如:牛奶蛋黄酱护手霜白乳胶
溶胶
比如:颜料墨水血液
固体 固态泡沫
比如:气凝胶、膨化聚苯乙烯浮石
凝胶
比如:肉冻豆腐[10]琼脂凝胶果冻
固态溶胶
比如:蔓越莓玻璃英语Cranberry glass
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形成

胶体的类型众多在自然界和人工体系中都很常见,因此胶体的成因不能一概而论,只能概括为外力将分散相分散于分散介质中。

性质

  • 胶体中的粒子(溶剂粒子)会发生布朗运动
  • 胶体在光照下可以观察到丁达尔效应
  • 胶体粒子可以通过吸附离子而带有电荷,同种胶体粒子带有相同电荷。在电场中胶体出现电泳现象,同种胶体粒子会向某一极移动。
  • 胶体有介稳性:由于同种胶体粒子所带电性相同,在一般的情况下,它们之间的相互排斥阻碍了胶体粒子变大,使其不易聚集;另外,胶体粒子的布朗运动也使得它们不易聚集而沉降。
  • 胶体可以通过滤纸,但无法通过半透膜

聚沉

胶体粒子是带电的。当胶体中加入少量电解质溶液时,加入的阳离子或阴离子会中和胶粒所带的电荷,之后胶体粒子会聚集成为更大的颗粒,形成沉淀。同样地,当带有相反电荷的胶体粒子相混合时,也会发生聚沉。加热或搅拌也能使胶体聚沉。

常见胶体

常见的胶体有氢氧化铝胶体,氢氧化铁胶体,碘化银胶体,矽酸胶体,硬脂酸胶体,肥皂水,豆浆牛奶咖啡墨水等。

应用

  • 利用胶体粒子的带电性去除大气中的灰尘(静电除尘)。
  • 通过添加明矾硫酸铁等电解质,去除污水中的胶体物质。
  • 制备纳米材料。

参见

  • 表面化学
  • 溶液分类:
    • 按分散媒(相当于真溶液中的溶剂)的不同可分为气溶胶固溶胶液溶胶
    • 按分散质(相当于真溶液中的溶质)的不同可分为粒子胶体分子胶体

注释

参考资料

延伸阅读

外部链接

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