溶液是最稳定的分散系,胶体则因具有介稳性,而被广泛应用生活
为什么溶液是最稳定的分散系?因为这类分散系中的分散质(溶质)对于分散剂(溶剂)而言是可溶性的。溶质以分子、原子或离子的形式自发地分散在溶剂中,形成均一、稳定的混合物。例如,二氧化硫、二氧化氮等气体一旦进入大气,会自动地向大气中扩散,当浓度达到一定程度时,就会造成大气污染,而且绝不会自动与大气分离。溶液的稳定性决定了大气污染的长期性。
胶体之所以具有介稳性,主要是因为胶体粒子可以通过吸附而带有电荷。同种胶体粒子的电性相同,在通常情况下,它们之间的相互排斥阻碍了胶体粒子变大,使它们不易聚集。此外,胶体粒子所作的布朗运动,也使得它们不容易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。胶体的介稳性,使得它们在工农业生产和日常生活中的应用非常普遍,如涂料、颜料、墨水的制造,洗涤剂、喷雾剂的应用等。
由于胶体粒子带有电荷,在电场的作用下,胶体粒子在分散剂里作定向移动,这种现象叫做电泳。
向胶体中加入少量电解质溶液时,由于加入的阳离子(或阴离子)中和了胶体粒子所带的电荷,使胶体粒子聚集成为较大的颗粒,从而形成沉淀从分散剂里析出,这个过程叫做聚沉。当带有相反电荷的胶体粒子相混合时,也会发生聚沉。如果聚沉后胶体仍然包含大量分散剂,就成为半固态的凝胶态。豆腐、肉冻、果冻是生活中常见到的凝胶态物质。
有的胶体体系,如大气中的飘尘、工厂废气中的固体悬浮物、矿山开采地的粉尘、纺织厂或食品加工厂弥漫于空气中的有机纤维或颗粒等都极为有害,均可以利用胶体粒子的带电性加以清除。工厂中常用的静电除尘装置就是根据胶体的这个性质而设计的。
存在于污水中的胶体物质,则常用投加明矾、硫酸铁等电解质的方法进行处理。
20世纪末,纳米技术开始为世人所瞩目,而纳米粒子的尺寸正和胶体粒子的大致相当。原有的胶体化学原理和方法不仅有助于纳米科技的发展,胶体化学也从中获得了新的研究方向和动力。
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