作业帮胶体带电的原理?能不能给我仔细解释一下
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/28 22:47:56
胶体带电的原理?能不能给我仔细解释一下
胶体带电的原理?
能不能给我仔细解释一下
胶体带电的原理?能不能给我仔细解释一下
一、胶体的结构是怎样的?
关于胶体的结构,一般认为在胶体粒子的中心,是一个由许多分子聚集而成的固体颗粒,叫做胶核.在胶核的表面常常吸附一层组成类似的、带相同电荷的离子.
当胶核表面吸附了离子而带电后,在它周围的液体中,带相反电性的离子会扩散到胶核附近,并与胶核表面电荷形成扩散双电层.扩散双电层由两部分构成：
(1)吸附层
胶核表面吸附着的离子,由于静电引力,又吸引了一部分带相反电荷的离子(简称反离子),形成吸附层.
(2)扩散层
除吸附层中的反离子外,其余的反离子扩散分布在吸附层的外围.距离吸附层的界面越远,反离子浓度越小,到了胶核表面电荷影响不到之处,反离子浓度就等于零.从吸附层界面(图中虚线)到反离子浓度为零的区域叫做扩散层.
吸附层的离子紧挨着胶核,跟胶核吸附得比较牢固,它跟随胶核一起运动.扩散层跟胶核距离远一些,容易扩散.通常把胶核和吸附层共同组成的粒子称为胶粒,把胶核、吸附层和扩散层统称为胶团.
二、胶体为什么会带电?
胶体带电的原因,是由于胶体是高分散的多相体系,具有巨大的界面(总表面积),因而有很强的吸附能力.它能有选择地吸附介质中的某种离子,而形成带电的胶粒.
这里以AgI胶体为例来说明.包围着AgI胶核的是扩散双电层(吸附层和扩散层),胶核和吸附层构成了胶粒,胶粒和扩散层形成的整体为胶团,在胶团中吸附离子的电荷数与反离子的电荷数相等,因此胶粒是带电的,而整个胶团是电中性的.
式中的m是AgI分子数,m的值常常很大,n的数值比m小得多；(n-x)是包含在吸附层中的反离子数；x为扩散层中的反离子数.
由于胶核对吸附层的吸引能力较强,对扩散层的吸引能力弱,因此在外加电场(如通直流电)作用下,胶团会从吸附层与扩散层之间分裂,形成带电荷的胶粒而发生电泳现象.带电的胶粒向一极移动,带相反电荷的反离子向另一极极移动.因此,胶团在电场作用下的行为跟电解质相似.
三、胶体应该带什么电?
胶体粒子吸附溶液中的离子而带电,当吸附了正离子时,胶体粒子荷正电,吸附了负离子则荷负电.不同情况下胶体粒子容易吸附何种离子,与被吸附离子的本性及胶体粒子表面结构有关.法扬斯规则表明：与胶体粒子有相同化学元素的离子优先被吸附.以AgI胶体为例,AgNO3与KI反应,生成AgI溶胶,若KI过量,则胶核AgI吸附过量的I-而带负电,若AgNO3过量,则AgI吸附过量的Ag+而带正电.
四、氢氧化铁胶体一定带正电吗?
在制备氢氧化铁胶体的实验中,一般为向沸水中加入FeCl3溶液,由于Fe3＋的水解,使溶液显酸性,溶液中的OH－浓度较小,因此氢氧化铁胶核更容易吸附浓度较大的Fe3＋,带正电,如果在碱性环境下,则可吸附OH－带负电.
由此,我们常说的氢氧化铁胶体带正电,是由于制备胶体的实验过程的特殊性决定的,而非氢氧化铁胶体一定带正电.
五、胶体都是由于吸附离子而带电吗?
前文所述的胶体粒子带电荷由于吸附离子所致,当分散相固体与液体介质接触时,固体表面分子发生电离,也可以使胶体带电.
以硅酸胶团为例.m个SiO2·nH2O分子聚集成胶核,胶核表面的H2SiO3有微弱的电离.胶核选择吸附与其组成类似的n个SiO32－离子；H＋为反离子,总数为2n个,其中2（n－x）个被带负电的SiO32－所吸引,共同构成胶粒中的吸附层；其余的2x个H+则分布在扩散层中,它的胶团结构可以用下面式子来表示.由图可知,胶粒带负电.
硅酸溶胶是土壤胶体中的重要部分,而土壤胶体又是土壤中最重要、最活跃的部分,植物营养的吸收,土壤中的各种反应,大都集中在这一部分.
胶体在土壤肥力上起着巨大作用,在工农业生产上有着重要意义.