64第二章 水基分散系 是血液融漿機在表面層上的每個粒子情況卻不同,它們向內的引力沒有平衡,這就使固體表 面產生吸附力,把周圍介質中的某些離子或 分子吸附在它的表面上。被吸附的離子或分 子由于振動或熱運動可以脫離表面而解吸, 同時又有另一些被固體表面吸附,從而形成 吸附和解吸的動態平衡。 吸附作用和物質的表面積有關。表面積 越大,吸附能力越強。把任何固體粉碎,其表 面積都將大大增加。例如,邊長1cm的立方圖24 固體界面示意圖 27 體,其總面積為6cm,如將其分割為邊長1nm(1cm=10nm)的小立方體,則 72 總面積變為6×10cm,總表面積增加了10 000萬倍。 在膠體溶液中,膠體粒子(固體)和分散介質之間存在一定的相界面。由于 膠體粒子比較小,具有很大的比表面積,因此表現出強烈的
吸附作用。膠體的吸 附表現出選擇性。膠體微粒優先吸附與它組成有關,而在周圍環境中存在較多 的那些離子。例如,AgNO和KI制備AgI溶膠時的反應式為: 3 AgNO+KIAgI+KNO 33+ 制備溶膠時,溶液中存在的Ag離子和I離子都是膠體的組成離子,它們都 能被吸附在膠粒表面。如果形成膠體時KI過量,則AgI膠體將吸附I離子而帶 + 負電;反之,當AgNO過量時,則AgI膠粒吸附Ag離子而帶正電,所以膠粒在 3 不同情況下可以帶相反的電荷。 五、膠粒的結構 下面以AgI溶膠為例來說明膠粒的結構。 吸附層 擴散層 1x [(AgI)·nI·(nx)K+]·xK+ m 膠核 電位離子 反離子 反離子 膠粒 膠團 由AgNO與KI作用生成AgI膠體時,大量AgI分子相互聚集成粒徑為 3 1~100nm大小的顆粒,用(AgI)表示,它們是形成膠體粒子的核心,稱為膠核。 m 由于膠核具有大的比表面(相界面),能吸附溶液中的離子。根據膠體粒子的吸 附的特征,膠核將優先吸附溶液中與其組分相同的離子。若在制備AgI溶膠時, KI是過量的,則在膠核周圍溶液中應有過量的K+和I存在。在此情況下, 第三節 膠體分散體系65 (AgI)膠核將優先吸附I離子,因此會使其帶上負電位,然后由于靜電作
用,還 m 會吸引一批K+離子,但吸附K+離子的數量通常要比吸附的I離子少(即x< n,nx>0)。因此,由膠核與其吸附的I離子(大量)和K+離子(少量)所組 成的膠粒所帶的電荷,是由I離子決定的(即在此情況下,膠體帶負電荷)。故 被優先吸附在內層的離子是決定膠粒所帶電荷的符號的,稱為組成膠粒的電位 離子。而后來被吸附在外層的K+離子稱為反離子。由于膠粒是帶電的,在溶 液中還會吸引一批反離子,以保持電中性。但受膠粒吸引的反離子由于熱運動, 與膠粒間的結合相對比較松散,稱為擴散層。而在膠粒內部的電位離子和反離 子則稱為吸附層。膠核與吸附層組成膠粒,膠粒與擴散層一起組成膠團。溶膠 整體是不帶電的,其中的膠團也是電中性的,膠體粒子是帶電的。凡是膠粒帶正 電荷的膠體就叫做正溶膠,如Fe(OH)溶膠;而膠粒帶負電的膠體就叫負溶膠,



