Chem is why-[补档 3]

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胶体

分散系

把一种（或多种）物质以粒子形式（这个比较重要，要不然什么东西不能说是分散系对吧） 分散到另一种（或多种）物质中的得到的体系，叫做 分散系。

前者是被称作 分散质，后者被称为 分散剂。显然，跟 溶质与溶剂 有那么一丝丝相像（看定义，溶液本来就是一种分散系）

一些例子：

• 溶液
• 有色玻璃（比如啤酒瓶的分散剂是玻璃，分散质可能是氧化亚铁）
• 粉钻（据杜岳说，其分散质是三氧化二钴）
• 牛奶
• 云、雾、烟

分散系分类

当分散剂为液体时，我们按照分散质粒子的 直径，对其进行分类。

分散质粒子直径	称呼	举例
\(<1\text{ nm}\)	溶液	\(\text{NaCl}\) 溶液
\(1\sim100\text{ nm}\)	胶体	豆浆，蛋白质溶液，淀粉溶液（这两个有欺诈性的名称！蛋白质和淀粉都是有机物，属于高分子那一类，什么意思呢，高分子就是分子很巨大的意思，分子一大，就到了胶体的级别）
\(>100\text{ nm}\)	浊液	泥土水

为什么要这样分层呢？一定是由于胶体有一些不同于溶液和浊液的性质。

比方说呢，溶液比较稳定，而胶体处于一个 介稳 的状态，浊液则分层不稳定。

又比如说，下面要介绍的丁达尔效应！

丁达尔效应 Tyndall Effect

可见光通过胶体，从侧面可以看到光亮的通路。

这就是 丁达尔效应。
为什么呢？
我们知道，光是有 波粒二象性 的（不知道也没关系，听过就知道了），就是说他又是波，又是粒子。
下面是大画家 why 画的一些比较优美的图片：

思考：丁达尔效应能不能用来判断一个分散系是不是胶体？
答案：不能！ 因为胶体和溶液浊液的精细的区别是人为划定的。比方说分散质粒子直径 \(99\text{ nm}\) 的分散系也许也会有比较弱的丁达尔效应，但是它就不是胶体。

制备 \(\text{Fe(OH)}_3\) 胶体

• \(40 \text{mL}\) 沸水中加入 \(5\sim6\) 滴 \(\text{FeCl}_3\) 饱和溶液。
• 煮沸至红褐色。

发生的反应

\[\text{FeCl}_3+3\text H_2\text O\xlongequal{\ \Delta\ }\text{Fe(OH)}_3(胶体)+3\text{HCl}\uparrow \]

你可能会好奇，这个反应怎么能发生啊！我们只学过逆向的那个反应啊。
没关系，因为我也一直很好奇。

这个东西叫做 盐类的水解。

（下面是我口胡的，绝对不保证正确性！！/youl）
就是说我这个 \(\text{FeCl}_3\)，在水里之后会电离成 \(\text{Fe}^{3+},\text{Cl}^-\)，因为水会微弱电离出 \(\text H^+,\text{OH}^-\)，而 \(\text H^+\) 和 \(\text{Cl}^{-}\) 各自独自美好，但是 \(\text{Fe}^{3+}\) 和 \(\text{OH}^-\) 却会结合生成 \(\text{Fe(OH)}_3\)，然后加热，一方面加快这个反应，另一方面，让易挥发的 \(\text{HCl}\) 挥发出来。

想起来，国庆作业里有饱和 \(\text{NaCl}\) 溶液通电制 \(\text{NaOH}\)。感觉有点相似性，但又不太相干。那个方程式是

\[2\text{NaCl}+2\text H_2\text O\xlongequal{通电\ } 2\text{NaOH}+\text{Cl}_2\uparrow+\text{H}_2\uparrow \]

聚沉现象

拿上面的 \(\text{Fe(OH)}_3\) 举例，胶体主要是有这么一种东西叫胶粒

胶粒带着相同的电性，所以相互排斥，不会聚集吸引形成更大颗粒从而聚沉。

一般来说，氢氧化物胶粒带是正电，而黄河泥沙则是带负电。

那么怎么样会聚沉呢？

• 加入强电解质。增加水中的电荷，从而让胶粒更容易吸引。
• 加热/搅拌。增大胶粒撞在一起的可能。
• 加带相反电荷的胶体。

生活应用与现象解释：

• 胶体净水。金属胶体带正电，泥沙则带负电，从而吸引聚沉。常用的是明矾 \(\text{KAl(S}\text{O}_4\text{)}_2\cdot\text{12H}_2\text O\)。
• 卤水点豆腐。豆浆是胶体，\(\text{MgCl}_2,\text{CaCl}_2\) 等强电解质加进去聚沉成为豆腐。
• 三角洲。可以理解为 海水点沙！河流裹挟着的泥沙就像豆浆是胶体，而海水中 \(\text{NaCl,MgCl}_2\) 等较多，所以泥沙就聚沉了！

实验室里的一个现象：\(\text{Fe(OH)}_3\) 胶体逐滴滴加稀硫酸。现象是：先有红褐色沉淀，然后沉淀逐渐溶解。

电泳现象

在外加电场的作用下，带电胶粒定向移动。
B 站上截来的图片。

应用：电泳除尘（不懂，不想懂，感觉应该挺显然或者很麻烦，就不管了！）