膠體
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在化學中，膠體（英語：colloid）或膠體系統（colloidal system），又稱膠態分散體[1]（colloidal dispersion），是一種非均相的均勻混合物，含有兩種不同相態的物質，被分散的物質稱為分散相（分散質），另一種連續分佈的物質稱為分散介質（分散劑、分散媒）。
分散相可以是由許多原子或分子（103-106個）組成的有界面的粒子（稱作膠粒），大小（直徑）介於 1nm 到 1μm（1000nm） 之間[2][3][4][5][6]，也可以是沒有相界面的大分子或膠束；前者稱為溶膠（sol），後者稱為高分子溶液（macromolecular solution）或締合膠體（association colloid）[7]。
膠體分散系[編輯]
| 類型 | 分散相粒子直徑 | 分散相 | 性質 | 實例 |
|---|---|---|---|---|
| 溶膠 | 1-100nm | 膠體粒子 | 多相，熱力學不穩定系統，擴散慢，不能透過半透膜，形成膠體 | 金溶膠，氫氧化鐵溶膠 |
| 高分子溶液 | 1-100nm | 高（大）分子 | 多相，熱力學不穩定系統，擴散慢，不能透過半透膜 | 聚乙烯醇水溶液 |
| 締合膠體 | 1-100nm | 膠束 | 多相，熱力學不穩定系統，膠束擴散慢，不能透過半透膜 | 表面活性劑水溶液 |
| 分散質 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 氣體 | 液體 | 固體 | ||
| 分散劑 | 氣體 | 無（氦氣與氙氣在特定條件下不混溶）[8][9] | 液態氣溶膠 比如：霧、雲、靄、髮膠 |
固態氣溶膠 比如：煙、雲中冰晶、大氣顆粒物 |
| 液體 | 泡沫 比如：生奶油，剃鬚膏 |
乳濁液 比如：牛奶、蛋黃醬、護手霜、白乳膠 |
溶膠 比如：顏料墨水、血液 | |
| 固體 | 固態泡沫 比如：氣凝膠、膨化聚苯乙烯、浮石 |
凝膠 比如：肉凍、豆腐[10]、瓊脂、凝膠、果凍 |
固態溶膠 比如：蔓越莓玻璃 | |
形成[編輯]
膠體的類型眾多在自然界和人工體系中都很常見，因此膠體的成因不能一概而論，只能概括為外力將分散相分散於分散介質中。
性質[編輯]
- 膠體中的粒子（溶劑粒子）會發生布朗運動。
- 膠體在光照下可以觀察到廷得耳效應。
- 膠體粒子可以通過吸附離子而帶有電荷，同種膠體粒子帶有相同電荷。在電場中膠體出現電泳現象，同種膠體粒子會向某一極移動。
- 膠體有介穩性：由於同種膠體粒子所帶電性相同，在一般的情況下，它們之間的相互排斥阻礙了膠體粒子變大，使其不易聚集；另外，膠體粒子的布朗運動也使得它們不易聚集而沉降。
- 膠體可以通過濾紙，但無法通過半透膜。
聚沉[編輯]
膠體粒子是帶電的。當膠體中加入少量電解質溶液時，加入的陽離子或陰離子會中和膠粒所帶的電荷，之後膠體粒子會聚集成為更大的顆粒，形成沉澱。同樣地，當帶有相反電荷的膠體粒子相混合時，也會發生聚沉。加熱或攪拌也能使膠體聚沉。
常見膠體[編輯]
常見的膠體有氫氧化鋁膠體，氫氧化鐵膠體，碘化銀膠體，矽酸膠體，硬脂酸膠體，肥皂水，豆漿，牛奶，茶，咖啡，雲，霧，墨水等。
應用[編輯]
參見[編輯]
註釋[編輯]
- ^ 存档副本. [2024-03-02]. （原始內容存檔於2024-03-02）.
- ^ Richard G. Jones; Edward S. Wilks; W. Val Metanomski (編). Compendium of Polymer Terminology and Nomenclature (IUPAC Recommendations 2008) 2nd. RSC Publ. 2009: 464. ISBN 978-0-85404-491-7.
- ^ Stepto, Robert F. T. Dispersity in polymer science (IUPAC Recommendations 2009) (PDF). Pure and Applied Chemistry. 2009, 81 (2): 351–353. S2CID 95122531. doi:10.1351/PAC-REC-08-05-02. （原始內容存檔 (PDF)於2022-10-09）.
- ^ Slomkowski, Stanislaw; Alemán, José V.; Gilbert, Robert G. Terminology of polymers
and polymerization processes in dispersed systems (IUPAC Recommendations 2011) (PDF). Pure and Applied Chemistry. 2011, 83 (12): 2229–2259. S2CID 96812603. doi:10.1351/PAC-REC-10-06-03. （原始內容存檔 (PDF)於2022-10-09）. - ^ 宋心琦、王晶等. 化学（必修一）. 人民教育出版社. : 26. ISBN 978-7-107-17648-7. （原始內容存檔於2015-09-28） （中文（中國大陸））.
- ^ 周蕊. 词条详情-中国大百科全书数据库（溶胶）. [2021年8月2日].
- ^ 《物理化學》天津大學 李松林 周亞平等 2009.5 ISBN 978-7-04-026280-3
- ^ de Swaan Arons, J.; Diepen, G. A. M. Immiscibility of gases. The system He-Xe: (Short communication). Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas. 2010, 82 (8): 806–806. ISSN 0165-0513. doi:10.1002/recl.19630820810.
- ^ de Swaan Arons, J.; Diepen, G. A. M. Gas—Gas Equilibria. J. Chem. Phys. 1966, 44 (6): 2322. Bibcode:1966JChPh..44.2322D. doi:10.1063/1.1727043.
- ^ 人民教育出版社. 第二章第一节29页. 化学 必修一 第一版. 北京: 人民教育出版社. 2004. ISBN 9787107176487. OCLC 666547864. Authors list列表中的
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參考資料[編輯]
- 宋心琦、王晶等. 化学（必修一）. 人民教育出版社. : 26–29. ISBN 978-7-107-17648-7 （中文（中國大陸））.
- 王后雄. 高考完全解读. 接力出版社. : 3–4. ISBN 978-7-80732-617-5 （中文（中國大陸））.
延伸閱讀[編輯]
- Lyklema, J. 「Fundamentals of Interface and Colloid Science」, vol.2, page.3.208, 1995
- Hunter, R.J. "Foundations of Colloid Science", Oxford University Press, 1989
- Dukhin, S.S. & Derjaguin, B.V. "Electrokinetic Phenomena", J.Willey and Sons, 1974
- Russel, W.B., Saville, D.A. and Schowalter, W.R. 「Colloidal Dispersions」, Cambridge, 1989 University Press
- Kruyt, H.R. 「Colloid Science」, Elsevier: Volume 1, Irreversible systems, 1959
- Dukhin, A.S. and Goetz, P.J. "Ultrasound for characterizing colloids", Elsevier, 2002
- Chemistry The Central Science, 7th Ed. by Rodil,Ma.Lourdes C. ISBN 013533480
外部連結[編輯]
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