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胶体颗粒带电的原因

一、胶体溶液
胶体颗粒介质介于10-9~10-7m之间。对于线形的高分子来说,含有103~109个原子的分组也属于胶体颗粒。
1.胶体颗粒带电的原因
每种胶体颗粒都带有一定的电荷。胶体颗粒带电的原因可能有以下几个方面。
⑴ 胶体颗粒表面对溶液中离子的吸附;
胶体颗粒表面能吸附溶液中电解质的某些阳离子或阴离子而使本身带电。这种吸附是有选择性的。例如由氯化铁水解得到的氢氧化铁,水解所生成的Fe(OH)3分子聚合在一起构成胶体离子的核心,称为胶核。Fe(OH)3胶核表面吸附了与其成分共同的氢离子,从而使其带正电荷。通常认为表面的一部分分子和氯离子作用产生氧氯酸铁,而氧氯酸铁又离解成氧化铁离子与氯离子。这时Fe(OH)3胶核吸附了与它相似的离子氧化铁离子而带正电。
⑵ 胶体颗粒表面的溶解;
胶体颗粒的表面和水分子其化学反应,产生了新的化合物,这个化合物又电离出阳离子和阴离子,微粒吸附了其中的一种离子而使其带电。例如二氧化硅在水中,一部分分子与水作用生成硅酸,而硅酸离解成氢离子和三氧化硅离子。这时气体二氧化硅粒子吸附了三氧化硅离子而带负电。
对于两性化合物,其所带电荷随溶液的PH值而异,例如Al2(SO4)水解得Al(OH)3,而Al(OH)3是两性物质。当水呈酸性或中性时Al(OH)3离解成氯离子和氢氧离子,而当水呈碱性时离解成氢离子和铝酸离子。
因此当PH值较低时,Al(OH)3胶核吸附铝离子带正电,当PH值高时吸附铝酸离子带负电。
⑶ 胶体颗粒表面分子的电离;
胶体颗粒表面分子和能电离的表面基团的电离作用,能遣送一种离子到液体中去,而使其本身带电荷。
蛋白质含有羟酸基团和氨基团。蛋白质是两性物质,因此在酸性和碱性溶液中带不同电荷,在酸性溶液中带正电,在碱性溶液中带负电。
对于两性物质,在某个PH值时胶体呈中心,这个PH值称为等电点,当PH值大于等电点时胶体带一种电荷,而当PH值小于等电点时则带相反的电荷。很多蛋白质的等电点都处在弱酸区域(PH=4~5).细菌的原生质(细胞物质)主要是由蛋白质组成,而且形体很小(但比一般胶体颗粒大),所以也带有电荷,它们在天然水中带负电。
由于胶体颗粒的带电性,当它们互相靠近时就产生排斥力,因此不能聚合。

2.胶体的结构
胶体的双电层结构
胶团的结构
3.胶体的稳定性
4.胶体的凝聚
二、混凝机理
三、絮凝动力学
借搅拌使胶体颗粒碰撞后凝聚
混凝沉淀烧杯试验
速度梯度计算
试验方法

 

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