如何用物理實驗研究膠體的性質

『壹』 怎麼驗證膠體的物理性質

膠體（Colloid）又稱膠狀分散體（colloidal dispersion）是一種較均勻混合物，在膠體中含有兩種不同狀態的物質，一種分散相，另一種連續相。分散質的一部分是由微小的粒子或液滴所組成，分散質粒子直徑在1~100nm之間的分散系是膠體；膠體是一種分散質粒子直徑介於粗分散體系和溶液之間的一類分散體系，這是一種高度分散的多相不均勻體系。
膠體不一定都是膠狀物，也不一定是液體。如：氫氧化鐵膠體、雲、霧

按照分散劑狀態不同分為：
氣溶膠——以氣體作為分散劑的分散體系。其分散質可以是液態或固態。（如煙、霧等）
液溶膠——以液體作為分散劑的分散體系。其分散質可以是氣態、液態或固態。（如Fe(OH)3膠體）

固溶膠——以固體作為分散劑的分散體系。其分散質可以是氣態、液態或固態。（如有色玻璃、煙水晶）
按分散質的不同可分為：粒子膠體、分子膠體。
如：煙，雲，霧是氣溶膠，煙水晶，有色玻璃、水晶是固溶膠，蛋白溶液，澱粉溶液是液溶膠；澱粉膠體，蛋白質膠體是分子膠體，土壤是粒子膠體。

性質
丁達爾效應
能發生丁達爾現象（丁達爾效應），產生聚沉,鹽析，電泳，布朗運動等現象，滲析作用等性質
丁達爾現象
當陽光從窗隙射入暗室，或者光線透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。
膠體為分散系，是一些具有相同或相似結構的一個集合，存在有數個粒子組成一個膠粒，所以一般1mol的物質形成膠體時，膠粒數（膠體粒子數）小於1mol。
介穩性
膠體的穩定性介於溶液和濁液之間，在一定條件下能穩定存在，屬於介穩體系。
膠體具有介穩性的兩個原因：
原因一：膠體粒子可以通過吸附而帶有電荷，同種膠粒帶同種電荷，而同種電荷會相互排斥（要使膠體聚沉，就要克服排斥力，消除膠粒所帶電荷 ）。
原因二：膠體粒子在不停地做布朗運動，與重力作用相同時便形成沉降平衡的狀態。

『貳』 膠體的性質！

一、膠體的性質
不同分散系分散質粒子的大小不同，膠體微粒分散質的直徑（ 1 — 100 nm ）在溶液（＜ 1 nm ）和濁液（＞ 100 nm ）之間，利用丁達爾效應可區分溶液和膠體。
膠體之所以能夠穩定存在，其主要原因是同種膠體粒子帶同種電荷，膠粒相互排斥，膠粒間無法聚集成大顆粒沉澱從分散劑中析出。次要原因是膠粒小質量輕，不停地作布朗運動，能克服重力引起的沉降作用。
一般來說，金屬氫氧化物、金屬氧化物的膠體粒子帶正電荷，如 Fe(OH) 3 膠體、 Al(OH) 3 膠體、 AgX 膠體 (AgNO 3 過量 ) 等；非金屬氧化物、金屬硫化物的膠體粒子帶負電荷，如硅酸膠體、土壤膠體、 As 2 S 3 膠體等。膠體粒子可以帶電荷，但整個膠體一定呈電中性。膠粒是否帶電荷，這取決於膠粒本身的性質，如可溶性澱粉溶於熱水製成膠體，具有膠體的性質，但膠體中的分散質為高分子化合物的單個分子，不帶有電荷，因而也無電泳現象。
膠體聚沉的方法有：①加電解質溶液；②加與膠粒帶相反電荷的另一種膠體；③長時間加熱等。
膠體有廣泛的應用：可以改進材料的機械性能或光學性能，如有色玻璃；在醫學上可以診療疾病，如血液透析；農業上用作土壤的保肥；在日常生活中的明礬凈水、制豆腐；還可以解釋一些自然現象如：江河入海口易形成三角洲等。
膠體的聚沉與蛋白質的鹽析：膠體的聚沉是指膠體在適當的條件下，（破壞膠體穩定的因素）聚集成較大顆粒而沉降下來，它是憎液膠體的性質，即膠體的凝聚是不可逆的。鹽析是指高分子溶液（即親液膠體）中加入濃的無機輕金屬鹽使高分子從溶液中析出的過程，它是高分子溶液或普通溶液的性質，鹽析是因為加入較多量的鹽會破壞溶解在水裡的高分子周圍的水膜，減弱高分子與分散劑間的相互作用，使高分子溶解度減小而析出。發生鹽析的分散質都是易容的，所以鹽析是可逆的。由此可見膠體的聚沉與蛋白質的鹽析有著本質的區別。

『叄』 膠體的性質及其應用

、膠體的性質：能發生丁達爾現象,聚沉，產生電泳，可以滲析，等性質

膠體的應用 ：

1、農業生產:土壤的保肥作用.土壤里許多物質如粘土,腐殖質等常以膠體形式存在.

2、醫療衛生:血液透析,血清紙上電泳,利用電泳分離各種氨基酸和蛋白質.

3、日常生活:制豆腐原理(膠體的聚沉)和豆漿牛奶,粥,明礬凈水.

4、自然地理:江河人海口處形成三角洲,其形成原理是海水中的電解質使江河泥沙所形成膠體發生聚沉.

5、工業生產:制有色玻璃(固溶膠),冶金工業利用電泳原理選礦,原油脫水等.

什麼是膠體?

為了回答什麼是膠體這一問題,我們做如下實驗:將一把泥土放到水中,大粒的泥沙很快下沉,渾濁的細小土粒因受重力的影響最後也沉降於容器底部,而土中的鹽類則溶解成真溶液.但是,混雜在真溶液中還有一些極為微小的土壤粒子,它們既不下沉,也不溶解,人們把這些即使在顯微鏡下也觀察不到的微笑顆粒稱為膠體顆粒,含有膠體顆粒的體系稱為膠體體系.膠體化學,狹義的說,就是研究這些微小顆粒分散體系的科學.

通常規定膠體顆粒的大小為1~100nm(按膠體顆粒的直徑計).小於1nm的幾顆粒為分子或離子分散體系,大於100nm的為粗分散體系.既然膠體體系的重要特徵之一是以分散相粒子的大小為依據的,顯然,只要不同聚集態分散相的顆粒大小在1~100nm之間,則在不同狀態的分散介質中均可形成膠體體系.例如,除了分散相與分散介質都是氣體而不能形成膠體體系外,其餘的8種分散體系均可形成膠體體系.(表1-1)
見
http://hi..com/izzy%5Fstradlin/blog/item/71d7bb86894db63e67096e1e.html 習慣上,把分散介質為液體的膠體體系稱為液溶膠或溶膠(sol),如介質為水的稱為水溶膠;介質為固態時,稱為固溶膠.

由此可見,膠體體系是多種多樣的.溶膠是物質存在的一種特殊狀態,而不是一種特殊物質,不是物質的本性.任何一種物質在一定條件下可以晶體的形態存在,而在另一種條件下卻可以膠體的形態存在.例如,氯化鈉是典型的晶體,它在水中溶解成為真溶液,若用適當的方法使其分散於苯或醚中,則形成膠體溶液.同樣,硫磺分散在乙醇中為真溶液,若分散在水中則為硫磺水溶膠.

由於膠體體系首先是以分散相顆粒有一定的大小為其特徵的,故膠粒本身與分散介質之間必有一明顯的物理分界面.這意味著膠體體系必然是兩相或多相的不均勻分散體系.

另外,有一大類物質(纖維素、蛋白質、橡膠以及許多合成高聚物）在適當的溶劑中溶解雖可形成真溶液，但它們的分子量很大（常在1萬或幾十萬以上，故稱為高分子物質），因此表現出的許多性質（如溶液的依數性、黏度、電導等）與低分子真溶液有所不同，而在某些方面（如分子大小）卻有類似於溶膠的性質，所以在歷史上高分子溶液一直被納入膠體化學進行討論。30多年來，由於科學迅速地發展，它實際上已成為一個新的科學分支——高分子物理化學，所以近年來在膠體表面專著（特別是有關刊物）中，一般不再過多地討論這方面內容。

『肆』 怎樣用實驗方法鑒別溶膠和懸濁液

可以根據丁達爾效應，溶膠有此性質。

可以使用光線，照射，溶膠會發生丁達爾現象（即用一束光從側面照射溶膠，在與光路垂直的方向可以清楚地看見一條發亮的光柱）而懸濁液不透明，仔細觀察可以看到細小的顆粒懸浮。

實際上得到的渾濁液和乳濁液的分散，質的直徑范圍往往包括屬於膠體粒子，如果有一種方法將分散物精密分開，使一部分粒子的半徑都大於10的-7次方，而又小於10-6次方，可以形成比較穩定的乳濁液或渾濁掖，這樣的分散系的性質就和膠體有明顯的區別。

(4)如何用物理實驗研究膠體的性質擴展閱讀：

懸濁液是一種分散系，其分散質粒子直徑在100nm以上，多為很多分子的集合體，如泥漿等。

懸濁液不透明、不均一、不穩定，不能透過濾紙，靜置後會出現分層（即分散質粒子在重力作用下逐漸沉降下來）。

膠體能有丁達爾現象，而溶液幾乎沒有，可以採用丁達爾現象來區分膠體和溶液，注意：當有光線通過懸濁液時有時也會出現光路，但是由於懸濁液中的顆粒對光線的阻礙過大，使得產生的光路很短。

『伍』 膠體的物理性質實驗

不同光源對不同溶劑現象的探究
中學教材採用紅色激光筆對藍色硫酸銅和氫氧化鐵試劑進行照射，區別膠體與溶液。對此，筆者認為缺乏實驗的嚴謹性，為什麼不採用其他光源進行區別呢？不同的光源對不同試劑有什麼影響呢？該實驗採用不同光源對不同試劑進行照射，探究光源對丁達爾現象的影響。
1.1 採用不同光源照射

採用不同光源照射不同試劑，觀察實驗現象如下：

由表可看出：(1)大部分不同分散體系均有光路，只是強弱不一樣(2)CuSO 4 溶液在其他光源的照射下也有丁達爾現象。原因如下：
丁達爾效應的本質是光的散射，光散射的條件是粒子小於入射光波長。而溶液粒子(小於 1 nm)和膠體粒子(甚至粗分散體系)，都小於可見光波長(400~750 nm)，當可見光透過溶液或膠體時都有一定的光散射作用，即溶液和膠體都具備產生丁達爾效應的條件.

二、Fe(OH) 3 膠體形成受哪些因素的影響
2.1 濃度的影響

配製低濃度、中濃度和恰好形成沉澱濃度的 Fe(OH) 3 分散系，用相同光源在相同環境中照射該體系。

圖2.1.a低濃度

圖2.1.b中濃度

圖2.1.c恰好形成沉澱濃度

2.1.1 結果及討論

隨著Fe(OH) 3 膠體的濃度增大，丁達爾現象也越明顯。形成
稀沉澱時，依然有明顯的丁達爾現象。
2.2 溫度的影響

在 50 mL 蒸餾水中分別加入相同體積的 0.1 mol、0.5 mol、1mol、1.5 mol、2 mol、3 mol 的 FeCl 3 溶液，各滴入 3 滴NaOH 溶液，一組加熱，一組不加熱，用相同光源照射觀察其丁達爾現象。

圖2.2.a 不加熱

圖2.2.b 加熱

由圖 4、圖 5 觀察出：加熱過後，Fe(OH) 3 分散系的顏色明顯加深。其中 2 mol 和 3 mol 的顏色最深，是紅棕色，其它濃度的比較淺，且靜置一天，結果不變。溫度在 60 ℃以上基本顏色就不會發生變化，溫度越低則丁達爾效應越不明顯。
2.3Fe(OH) 3 膠體粒徑的測量

中學教材對膠體的定義為：分散質粒子的直徑介於 1~100 nm外觀均一、透明，性質不太穩定。按照中學課本的方法，在 FeCl 3溶液中滴加 NaOH 溶液製取 Fe(OH) 3 膠體並煮沸，通過激光粒度儀測量其粒徑，發現其主要粒徑集中在 10~100 um 之間，而膠體的粒徑在 1~100 nm 之間。採用 0.1 um 和 0.45 um 的半透膜，對以不同濃度 FeCl 3 溶液配製的 Fe(OH) 3 膠體進行過濾，用自然光、紅光、綠光進行照射，觀察其丁達爾現象。

『陸』 膠體的性質是什麼

膠體的性質是：丁達爾現象，布朗運動，電泳現象，凝聚。

膠體又稱膠狀分散體，是一種均勻混合物，在膠體中含有兩種不同狀態的物質，一種分散，另一種連續。

相關信息：

1、丁達爾現象：當一束平行光線通過膠體時，從側面看到一束光亮的通路。這是膠體中膠粒在光照時產生對光的散射作用形成的。對溶液來說，因分散質微粒太小，當光線照射時，光可以發生衍射，繞過溶質，從側面就無法觀察到光的通路。

2、布朗運動：膠體中膠粒不停地作無規則運動，其膠粒的運動方向和運動速率隨時會發生改變，從而使膠體微粒聚集變難，是膠體穩定的一個原因，布朗運動屬於微粒的熱運動的現象。

3、電泳現象：同種溶液的膠粒帶相同的電荷，具有靜電斥力，膠粒間彼此接近時，會產生排斥力，所以膠體穩定，這是膠體穩定的主要而直接的原因。

4、凝聚：膠體中膠粒在適當的條件下相互結合成直徑大的顆粒而沉澱或沉積下來的過程。如在膠本中加入適當電解質，膠體中膠粒相互聚集成沉澱。

『柒』 為什麼會存在膠體的動力性質，光學性質

（一）膠體的性質
1.丁達爾現象（光學性質）
實驗：用激光筆垂直照射澱粉膠體，膠體，溶液。
現象：膠體內部存在一條光路而溶液沒有。
結論：這種由於膠體微粒對光的散射作用形成的一條光亮的通道的現象叫丁達爾現象。
說明：應用此性質可對溶液和膠體進行區分。
2.布朗運動（動力學性質）
引入：膠粒較小而輕，它在水中的運動情況如何
實驗：將一滴液體放在水中觀察
現象：膠體擴散
膠粒在不同方向受到了水分子撞擊的力量大小不同，所以運動方向在每一瞬間都在改變，因而形成無秩序的不停的運動，這種現象叫布朗運動。
3.電泳（電學性質）
實驗：將膠體放在U形管中，一端加導電
現象：陰極附近顏色加深
分析：陰極附近顏色加深→膠粒帶正電荷在電場作用下向陰極移動→膠體直徑小→表面積大→吸附能力強→只吸附陽離子，因而帶正電荷。
結論：電泳：在電場作用下，膠體的微粒在分散劑里向陰極或陽極作定向移動的現象叫電泳。
< 膠粒帶電的一般規律 >
A.帶正電的膠粒：金屬氧化物、金屬氫氧化物
B.帶負電的膠粒：金屬硫化物、非金屬氧化物

『捌』 膠體溶液的實驗原理

實驗目的： 了解水溶膠的制備方法及膠體溶液的一些性質。 實驗原理： 分散相的粒子直徑在10-9~10-7m之間的分散物系叫做膠體。膠體物系的制備方法有兩種：一種是分散法，使粒子較大的物質分散成膠體物系；另一種是凝聚法，使溶質分子原子或者離子自行結合成膠粒大小而形成溶膠。本實驗利用凝聚法制備Fe(OH)3溶膠和MnO2溶膠。 通常溶膠都具有比較穩定性質，如可以在密閉條件下保持比較長的時間而不會產生沉澱，原因在於膠粒具有一定的ζ電位和溶劑化膜，故當加入一定的電解質時，膠粒電性相反的溶膠或其它物質使ζ電位降低，溶劑化膜變薄時，膠體變得不穩定並發生聚沉。本實驗研究正溶膠Fe(OH)3和負溶膠MnO2的這些性質及滲析作用。 實驗儀器： 酸式滴定管（50mL）、試管15支、燒杯（25mL×2，100mL×1）、量筒（100mL×1，50mL×1,10mL×1）丁達爾現象觀察筒、試管架、錐形瓶（250mL×6）、移液管（25mL×1，2mL×2，1mL×4）玻璃棒、吸量管（10mL×1、2mL×2，1mL×1）、酒精燈、三腳架。 實驗試劑： 1mol/L鹽酸、0.1mol/L KMnO4溶液、2.5mol/L KCl溶液、5% 氨水、0.01mol/L K2CrO4溶液、10% FeCl3溶液、1% H2O2溶液、0.001mol/L K3[Fe（CN）6]溶液、1mol/L Na2S2O3溶液 實驗內容及其現象記錄：
實驗內容 實驗現象及數據記錄 解釋 1、溶膠的製取 a、Fe(OH)3溶膠的製取： 用量筒量取190mL蒸餾水加熱至沸後，逐滴加入10mL10% FeCl3溶液，再沸騰5分鍾即得紅棕色的Fe(OH)3正溶膠。 往沸騰的水中加入FeCl3溶液，溶液很 快呈現紅棕色。 在FeCl3溶液中存在以下水解平衡： FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HCl 在沸水中加入FeCl3溶液，溶液 沸騰使HCl逸散，Fe(OH)3形成膠核，剩餘的FeCl3作為穩定劑，形成膠體。

『玖』 如何證明氫氧化鐵膠體生成，利用了膠體的什麼性質

用激光筆在暗室照射，觀察光線能不能穿過，能穿過，則生成了膠體。利用了膠體的丁達尓效應