第 九 章 表面现象

第 十 章 胶体分散系

第 十 章 胶体分散系

一、思考题

1. 憎液溶胶有哪些特征？

答：（1）特有的分散程度。胶粒的大小一般在1～100 nm之间，所以有动力稳定性强、散射作用明显、不能通过半透膜、渗透压低等特点。

（2）多相不均匀性。胶团结构复杂，是一个具有相界面的超微不均匀质点。

（3）热力学不稳定性。由于胶粒小、表面积大、表面能高，有自动聚结降低表面能的趋势。所以要有稳定剂存在，由于带电的溶剂化层存在，可保护胶粒不聚沉。 2. 有稳定剂存在时胶粒优先吸附哪种离子？

答：稳定剂一般是略过量的某一反应物。胶核首先吸附与胶核中相同的那个离子。例如，制备 AgI 溶胶时，若 KI 略过量，胶核优先吸附 I- 离子，利用同离子效应保护胶核不被溶解。若稳定剂是另外的电解质，胶核优先吸附的是使自己不被溶解的离子，或转变成溶解度更小的沉淀的离子。一般优先吸附水化作用较弱的阴离子，所以自然界的天然胶粒如泥沙、豆浆、橡胶等都带负电。

3. 把人工培育的珍珠长期收藏在干燥箱内，为什么会失去原有的光泽? 能否再恢复?

解：珍珠是一种胶体分散系统，其分散相为液体水，分散介质为蛋白质固体。珍珠长期在干燥箱中存放, 分散相水逐渐被干燥箱吸收, 胶体分散系统被破坏，故失去光泽。 此变化是不可逆的，不能再恢复。 4. 当一束会聚光通过溶胶时，站在与入射光线垂直方向的同学，看到光柱的颜色是淡蓝色；而站在入射光180o方向的同学看到的是橙红色，这是为什么？

答：站在与入射光线垂直方向（即侧面）的同学，看到的是胶粒的散射光。根据瑞利公式，入射光波长越短，散射光越强。所以，蓝色、紫色光容易散射，散射光呈淡蓝色。而对着入射光看的同学，看到的是透射光。在白光中，波长较短的蓝色、紫色光已被散射，剩下的透射光主要是波长较长的光，所以看到的透射光是橙红色的。

5. 为什么有的烟囱冒出的是黑烟，有的却是青烟？

答：有的烟灰粒子很大，属粗分散系统，主要发生光反射和吸收，所以看到的是黑色。这种粒子很快会沉降。而有的灰粒极小，小于可见光波长，主要发生光散射。而短波长的蓝光、紫光的散射光强，所以看到的是青烟。实际上，看到的不是灰粒的本身，而是它的散射光。 6. 为什么晴天的天空呈蓝色？为什么日出、日落时云彩特别红？

答：太阳光由七色光组成。空气中有灰层微粒和小水滴，当阳光照射地球时，波长较短的蓝光、紫光被微粒散射后的散射光较强，所以，看到的天空呈蓝色，实际上看到的是这种散射光。而在日出、日落时，太

第 十 章 胶体分散系

阳接近地平线，阳光要穿过厚厚的大气层我们才能看到。阳光中短波长的青色、蓝色、紫色光被大气层中的微粒散射掉了，我们看到的是散射较弱的红色、橙色的透射光，所以特别绚丽多彩。 7. 为什么危险信号灯用红色？为什么车辆在雾天行驶时雾灯规定用黄色？

答：因为红色光波长很长，不容易散射，传得远，可以让人在很远时就能看到危险信号。雾天，如果用白色雾灯，其中一部分短波长的光被雾滴散射，光线就会变弱。而黄色光波长较长，不容易散射。所以雾天在高速公路上，必须把后雾灯打开，黄色的雾灯很远就能看见，可以防止汽车追尾相撞。 8. 为什么在做旋光分析时，光源用的是钠光灯？

答： 因为在蔗糖水解时，主要测定其旋光度的变化，而不希望有散射因素干扰。钠光灯放出的是单一的、波长较长的黄色光，不容易发生散射。

9. 什么是ζ电势？ζ电势的正、负号是如何确定的？ζ电势的大小与热力学电势有什么区别？ζ电势与憎溶胶的稳定性有什么关系？

答：ζ电势为双电层的电势，是指胶粒移动时，从滑移界面到本体溶液的电位降称为动电电势。ζ电势的正负则根据吸附离子的电荷符号来决定，胶粒表面吸附正离子，则ζ电势为正；表面吸附负离子，则ζ电势为负。热力学电势（φ0）是固体表面至介质本体部分总的电势差，即电势差等于零的地方，其值主要取决与溶液中与固体成平衡的离子浓度，而ζ电势会随着溶剂化层中离子浓度的改变而改变。憎溶胶胶粒的ζ电势越大，表明胶粒带电越多，其憎溶胶越稳定。

10 在一个U型管中间，放用AgCl晶体组成的多孔塞，管中放浓度为0.001 mol.dm-3的KCl溶液。多孔塞两边放接直流电源的电极。通电时溶液将向哪一极方向移动？将KCl浓度增加100倍，溶液流动速度是变慢了还是变快了？

答： 因为AgCl晶体中Ag+比Cl- 溶解度大，扩散快，AgCl晶体又优先吸附溶液中的Cl- 离子，使多孔塞带负电，介质带正电。所以，电渗时液体介质向负极移动。KCl浓度增加，ζ电位下降，电渗速度变慢。当用AgNO3代替KCl，AgCl优先吸附Ag+离子，介质带负电，电渗方向与刚才相反。 11. 为什么输油管和运送有机液体的管道要接地？

答：在用泵输送石油或其它碳氢化合物时，由于压差迫使液体流动，在扩散层和管道表面会产生电势差，这就是流动电势。流动电势太大会产生火花，引起爆炸。为了防止事故发生，都将这种管道接地或加入有机电解质，以降低流动电势。

12. 为什么明矾能将浑浊的水很快澄清？

答：明矾是硫酸钾铝复盐。溶于水后产生K+，Al3+ 等离子。另外， Al3+ 离子在水中发生水解，产生Al(OH)3 絮状胶体。

混浊的水中有大量带负电的泥沙胶粒，受Al3+离子作用很快凝聚，并与Al(OH)3 胶体发生相互作用

第 十 章 胶体分散系

而一起下沉。所以明矾能使混水迅速变清。但这种含Al3+离子的水不能多吃。

13. 用电解质把豆浆点成豆腐，有三种盐：NaCl，MgCl2，CaSO4.2H2O，哪种聚沉能力最强？

答： 点豆腐是将豆浆胶粒聚沉，变成凝胶。 天然的豆浆胶粒带负电， 电解质中正离子起主要作用。显然NaCl聚沉能力最弱，Mg2+和Ca2+离子聚沉能力差不多，但由于MgCl2中Cl-是负一价的，所以相对而言聚沉能力最强的应该是MgCl2。 但由于MgCl2 加多了有苦味，所以目前较多用CaSO2.2H2O即生石膏点豆腐。

14. 在能见度很小的雾天飞机急于起飞，地勤人员搬来一个很大的高音喇叭，喇叭一开，很长一段跑道上的雾就消失了，这是为什么？

答： 这叫高音消雾。声音是有能量的，喇叭的音波促使雾粒碰撞，使小水滴凝结成大水滴而下降，部分更小的水滴获得能量后气化。所以在音波作用的较近的范围内，雾会很快消失。

由清华大学席葆树教授研制的大喇叭，输出功率为20000声瓦。喇叭长5m,直径2.86 m 。在雾天，这只喇叭朝飞机跑道上大吼一声，可以开出500 m 到1000 m 的清亮大道。 15. 江河入海处为什么会形成三角洲？

答： 由于水土流失，江水中常常夹带大量泥沙。到入海处河道变宽，流速变慢，泥沙沉积。另一原因是江水中的泥沙微粒是带负电的胶粒，碰到含有大量电解质的海水就凝聚下沉。这样长时间的沉积就形成了三角洲。 二、概念题

题号 选项 题号 选项 1 B 10 D 2 B 11 C 3 D 12 B 4 A 13 A 5 C 14 D 6 B 15 B 7 D 8 A 9 D 1. 在稀的砷酸溶液中，通入 H2S 以制备硫化砷（As2S3）溶胶，该溶胶的稳定剂是 H2S，则其胶团结构式是（ ）。

（A）[(As2S3)m·nH+ ·(n-x)HS-]x-·xHS- （B）[(As2S3)m·nHS-·(n-x)H+]x-·xH+ （C）[(As2S3)m·nH+·(n-x)HS-]x+·xHS- （D）[(As2S3)m·nHS-·(n-x)H+]x+·xH+ 答：（B）稳定剂H2S发生一级解离，胶核优先吸附HS-，使胶粒带负电。 2. 将FeCl3在热水中水解，制成Fe(OH)3溶胶的反应如下： 用化学凝聚法制成Fe(OH)3胶体的反应如下： FeCl3 +3H2O（热）

溶液中部分Fe(OH)3有如下反应： Fe(OH)3 + HCl

FeOCl + 2H2O FeOClFeO+ +Cl-

Fe(OH)3（溶胶） +3HCl