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  • 1 # 一隻迷茫豬

    製備膠體的必要條件是要使分散質粒子大小在l nm~100 nm之間。膠體是不穩定體系,在製備過程中還要加入穩定劑 (如電解質或表面活性物質) 。製備方法原則上有兩種,一是使固體顆粒變小的分散法,一是使分子或離子聚結成膠體的凝聚法。

    一、分散法

    常用的分散法有研磨法、膠溶法等。

    1、研磨法

    這種方法適用於脆而易碎的物質,例如,工業上為了得到膠體石墨(用於塗電視機映象管背後的玻璃外壁)和膠體顏料,要將粗顆粒放進膠體磨,充分研細。在研磨過程中需加一些丹寧或明膠作為穩定劑,防止所得的膠體凝聚。對於柔韌性的物質必須先硬化後再粉碎,例如,將廢輪胎粉碎,先用液氮處理,硬化後再研磨。

    2、 膠溶法

    膠溶法又稱解膠法,換句話說,膠溶法是透過向新生成並經過洗滌的沉澱中加入適宜的電解質溶液作穩定劑,再經攪拌,使沉澱重新分散成膠體顆粒而形成膠體,這種過程稱為膠溶作用,如在新生成的Fe(OH)3沉澱中,加入少量FeCl3稀溶液可製得紅棕色的Fe(OH)3膠體。

    這種方法一般用在化學凝聚法制膠體時,為了將多餘的電解質離子去掉,先將膠粒過濾,洗滌,然後儘快分散在含有膠溶劑的介質中,形成膠體。

    3、其它分散法

    利用超聲波 (頻率大於16000Hz) 所產生的能量來進行分散的超聲波分散法。製備金、銀、鉑等金屬水膠體的電弧法。

    二、凝聚法

    凝聚法有多種方法,應用也比分散法廣泛,主要可分為化學反應法、物理凝聚法等。

    1、化學反應法

    所有反應,只要能生成難溶物,都可以透過控制反應條件用來製備膠體。利用化學反應的凝聚法制膠體時,不必外加穩定劑,它的穩定劑一般是某一過量的反應物。

    ⑴利用水解反應

    教材中介紹的Fe(OH)3膠體的製備,利用的就是FeCl3的水解反應:

    FeCl3 (稀) + 3H2O煮沸 Fe(OH)3 (膠體) + 3HCl

    如果將鹼金屬矽酸鹽類水解,則可製得矽酸膠體:

    Na2SiO3 (稀) + 2H2O = H2SiO3 (膠體) + 2NaOH

    ⑵利用複分解反應

    可用稀的AgNO3溶液與稀的KI溶液的反應來製備AgI膠體:

    AgNO3 (稀)+ KI (稀) = AgI (膠體) + KNO3

    2H3AsO3 (稀)+ 3H2S = As2S3 (膠體) + 6H2O

    ⑶利用分解反應

    把四羰基鎳溶在苯中加熱可得鎳膠體:

    Ni(CO)4 (苯溶液) △ Ni (膠體) + 4CO

    ⑷利用氧化還原反應

    把氧氣 (或SO2) 通入H2S水溶液中,H2S被氧化,得硫磺膠體:

    2H2S(稀) + O2 = 2S (膠體) + 2H2O

    2H2S(稀) + SO2 = 2H2O + 3S (膠體)

    2、物理凝聚法

    ⑴改換溶劑法

    關於改換溶劑法則是利用一種物質在不同溶劑中溶解度相差懸殊的性質來製備膠體,而且兩種溶劑要能完全互溶。

    松香易溶於酒精而難溶於水,把松香的酒精溶液滴入水中,由於松香在水中溶解度很低,溶質以膠粒大小析出,即形成松香的水膠體。

    利用的就是硫磺在酒精 (或丙酮) 和水中溶解度懸殊的特性來製備硫膠體。

    ⑵蒸氣驟冷法:將汞的蒸氣通入冷水中就可以得到汞的水膠體。

    無論採用哪種方法,製得的膠體常含有很多電解質或其他雜質,除了與膠粒表面吸附的離子維持平衡的適量電解質具有穩定膠體的作用外,過量的電解質反而會影響膠體的穩定性。因此,製備好的膠體常常還需要作淨化處理。

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