高中化學/目錄/膠體

膠體

膠體是分散質粒子直徑在1～100nm（10^-9～10^-7m）之間的分散系。膠體中的微粒是許許多多的分子集合體。

根據分散劑的不同，膠體可分為三類：氣溶膠、液溶膠（或溶膠）、固溶膠。

氣溶膠：煙，雲，霧等；

液溶膠：氫氧化鐵膠體，氫氧化鋁膠體，硅酸溶膠，牛奶，豆漿，雞蛋清，澱粉溶液，墨水等；

固溶膠：水晶，有色玻璃等。

實驗材料：飽和氯化鐵溶液，蒸餾水，小燒杯，量筒，酒精燈，三角架，石棉網，膠頭滴管。

實驗步驟：

1.用量筒量取25mL蒸餾水加入小燒杯中，使用酒精燈正確加熱此燒杯至沸騰。

2.用膠頭滴管吸取少量飽和氯化鐵溶液，並向沸騰的蒸餾水中滴加5到6滴。繼續加熱。

3.待分散系變為紅褐色，立即停止加熱，便製得氫氧化鐵膠體。

4.用激光筆或小手電照射該分散系，出現一條光亮的通路，證明製得的物質是膠體。

該反應的化學方程式為:

${\rm {FeCl_{3}+3H_{2}O}}$ (沸騰) $\longrightarrow$ ( $\Delta$ ) ${\rm {Fe(OH)_{3}}}$ (膠體)+ ${\rm {3HCl}}$

注意：進行本實驗時禁止使用玻璃棒進行攪拌操作，並且要準確控制加熱的時間，原因請參見下一個實驗。

1mol氯化鐵所生成的氫氧化鐵膠體的物質的量小於1mol，這是因為氫氧化鐵膠粒會吸附鐵離子而帶有正電荷。

實驗材料：裝有氫氧化鐵膠體的燒杯若干個，可溶性鹽溶液，稀鹽酸或稀硫酸，酒精燈，三角架，石棉網，玻璃棒，膠頭滴管。

實驗步驟：

1.向裝有氫氧化鐵膠體的燒杯中滴加可溶性鹽溶液，觀察現象。

2.向裝有氫氧化鐵膠體的燒杯中滴加稀鹽酸或稀硫酸，觀察現象。

3.使用玻璃棒攪拌裝有氫氧化鐵膠體的燒杯，觀察現象。

4.使用酒精燈加熱裝有氫氧化鐵膠體的燒杯一段時間，觀察現象。

實驗現象：

上述現象中紅褐色沉澱均為氫氧化鐵，這是因為氫氧化鐵膠體在特定條件下發生了聚沉。

膠體能透過濾紙，但不能透過半透膜。這是因為半透膜的孔徑比離子和小分子大但比膠體粒子小，而濾紙的孔徑遠大於膠體粒子。在化學中，半透膜只允許溶液通過，膠體和濁液均不能通過。

用激光筆或小手電照射膠體，從側面能觀察到一條光亮的通路，這便是丁達爾效應。丁達爾效應是由於膠體微粒散射光線而形成。溶液中的溶質微粒過小，沒有丁達爾效應，故丁達爾效應是區分膠體與溶液常用的物理方法。

丁達爾效應在日常生活中隨處可見。例如，當日光從窗隙射入暗室，或者光線投過樹葉間的縫隙射入密林中時，可以觀察到丁達爾效應；放電影時，放映室射到銀幕上的光柱的形成也屬於丁達爾效應。

膠體粒子在一定條件下聚集成為較大的顆粒，形成沉澱從溶液中析出，叫做聚沉。

使膠體發生聚沉的方法有：加入電解質、加熱、加入帶有相反電荷的膠體等。

不同型號、批次的墨水不能混用也正是因為膠體的這一性質。江河入海口處三角洲的形成也與這一性質有關。

膠體中的微粒在外加電場的作用下，膠粒就會向電性相反的電極作定向移動，這種現象叫電泳。氫氧化鐵膠體帶有正電荷，由於「同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引」，氫氧化鐵膠體粒子將向陰極移動，從而陰極附近的顏色逐漸加深，陽極附近的顏色逐漸變淺。