第5讲 胶体的流变性
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1.胶体的定义及分类胶体(Colloid)又称胶状分散体(colloidal dispersion)是一种较均匀混合物,在胶体中含有两种不同状态的物质,一种分散相,另一种连续相。
分散质的一部分是由微小的粒子或液滴所组成,分散质粒子直径在1~100nm之间的分散系是胶体;胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系,这是一种高度分散的多相不均匀体系。
按照分散剂状态不同分为:气溶胶——以气体作为分散剂的分散体系。
其分散质可以是液态或固态。
(如烟、雾等)液溶胶——以液体作为分散剂的分散体系。
其分散质可以是气态、液态或固态。
(如Fe(OH)3胶体)固溶胶——以固体作为分散剂的分散体系。
其分散质可以是气态、液态或固态。
(如有色玻璃、烟水晶)按分散质的不同可分为:粒子胶体、分子胶体。
如:烟,云,雾是气溶胶,烟水晶,有色玻璃、水晶是固溶胶,蛋白溶液,淀粉溶液是液溶胶;淀粉胶体,蛋白质胶体是分子胶体,土壤是粒子胶体。
2.胶体的不同表征方式胶体分散体系分为单分散体系和多分散体系。
单分散系表征可以用分散度、比表面积法(不规则形状包括单参数法,双参数法和多参数法)多分散体系可以用列表法、作图法,如粒子分布图,粒子累计分布图。
用激光粒度分析仪测定。
胶体的稳定性一般用zeta电位来表征。
zeta电位为正,则胶粒带正电荷,zeta电位为负,则胶粒带负电荷。
zeta电位绝对值越高,稳定性越好,分散度越好,一般绝对值>30mV说明分散程度很好。
胶体的流变性表征—黏度。
可用毛细管黏度计,转筒黏度计测定。
3.有两种利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器;比色计和浊度仪,分别说明它们的检测原理比色计它是一种测量材料彩色特征的仪器。
比色计主要用途是对所测材料的颜色、色调、色值进行测定及分析。
工作原理:仪器自身带有一套从淡色到深色,分为红黄蓝三个颜色系列的标准滤色片。
仪器的工作原理是基于颜色相减混合匹配原理。
罗维朋比色计目镜筒的光学系统将光线折射成90°并将观察视场分成可同时观察的左右两个部分,其中一部分是观察样品色的视场;另一部分是观察参比色(即罗维朋色度单位标准滤色片)的视场。
胶体高考化学知识点胶体是高考化学中一个非常重要的概念。
在高考化学中,胶体是一个关键的知识点,涉及到物质的性质、结构和应用等方面。
本文将从胶体的定义、性质、分类和应用等方面,全面介绍高考化学中与胶体相关的知识点。
一、胶体的定义胶体是指由两种或两种以上物质组成的混合系统,其中一种物质呈胶态,即粒径在1纳米(nm)到1000纳米之间,分散在另一种物质中形成的稳定混合物。
胶体由胶体溶质和分散介质组成,其中溶质是胶粒,分散介质是胶体液体或固体。
二、胶体的性质胶体具有一些独特的性质,主要包括稳定性、散射性、过滤性、浑浊性和凝胶性。
1. 稳定性:胶体的稳定性是指胶体系统中胶粒之间的相互作用力使胶粒和分散介质保持分散状态的能力。
胶体的稳定性分为物理稳定性和化学稳定性。
物理稳定性是指胶体中胶粒之间的静电相互作用、凡德华力以及吸附层等相互作用力所保持的稳定性;化学稳定性是指胶体中存在表面活性物质或化学稳定剂等,可以通过化学反应来保持稳定性。
2. 散射性:胶体溶液对光的散射现象称为散射性。
由于胶粒的尺寸与光的波长接近,所以会导致光的散射现象。
胶体溶液的散射性可以用来研究胶粒的尺寸和浓度等信息。
3. 过滤性:胶体溶液可以使用过滤纸、滤膜等进行过滤分离。
胶体溶液中的胶粒尺寸较小,可以通过过滤纸或滤膜的微孔被截留下来,从而实现对胶粒的分离。
4. 浑浊性:胶体溶液在光的照射下,会导致光的透明度降低,呈现出一种浑浊的样子。
浑浊性是胶体中胶粒悬浮在分散介质中的体现。
5. 凝胶性:一些胶体溶液在一定条件下可以形成凝胶,凝胶是一种类似固体但又具有一定流动性的物质。
凝胶形成是由于胶粒之间的相互作用力增强,使得整个系统形成了一个网状结构。
三、胶体的分类胶体可以根据胶粒的性质和分散介质的性质进行分类。
根据胶粒的性质,胶体可分为溶胶、凝胶和胶体溶液。
溶胶是指胶粒尺寸较小,无明显的流变性质;凝胶是指由胶粒形成的三维网络结构,可以保持一定形状;胶体溶液是指胶粒悬浮在液体中,没有形成明显的凝胶结构。
一、食品胶体的基本概念1. 食品胶体的定义食品胶体是指由分散相和连续相组成的异相体系。
其中,分散相是指在连续相中呈现出分布状态的微粒,而连续相是指分散相所处的媒介物。
在食品胶体中,分散相往往是由溶解或悬浮在连续相中的微粒组成。
2. 食品胶体的特点食品胶体的特点包括稳定性、均匀性、流变性和渗透性。
其中,稳定性是指食品胶体在静态或动态条件下能够保持其结构和性质的能力;均匀性是指食品胶体中微粒的分布是均匀的;流变性是指食品胶体在受力下能够发生流动;渗透性是指食品胶体能够通过滤膜的透过性。
二、食品胶体的形成机制1. 凝聚态胶体的形成凝聚态胶体的形成是由于分散相的微粒间的范德华力、静电吸引力、双电屏蔽效应等作用力,使微粒之间发生相互结合。
当这些作用力超过了微粒间的热运动能量时,微粒之间就会发生结合,形成胶体。
2. 膨胀态胶体的形成膨胀态胶体的形成是由于分散相的微粒吸附了水分子,使得微粒间出现了静电排斥力,从而使得微粒之间发生排斥,形成胶体。
三、食品胶体的分类食品胶体根据其形成机制和结构特点可以分为溶液胶体、胶束胶体和凝胶态胶体三类。
1. 溶液胶体:是由极小的分子或离子在溶剂中形成的稳定的分散体系。
例如,水溶液中的葡萄糖溶液就是一个典型的溶液胶体。
2. 胶束胶体:是由极小的分子或离子在溶剂中形成的具有特定结构的胶体。
胶束胶体通常由亲水头基和疏水尾基组成,靠疏水尾基相互作用形成稳定的结构。
例如,肥皂分子在水中形成的胶束就是一个典型的胶束胶体。
3. 凝胶态胶体:是由一个三维网状结构的连续相中分散着大量微粒的胶体。
凝胶态胶体通常包括溶胶和凝胶两种状态,其中溶胶是指微粒均匀分散在连续相中,而凝胶是指微粒相互连接形成了空间结构。
例如,果冻、布丁等食品就属于凝胶态胶体。
食品胶体在食品工业中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 改善食品质地食品胶体可以通过增稠、乳化、凝胶等方式改善食品的质地,使得食品口感更加丰富和柔软。
胶体相关的知识胶体是一种特殊的物质,其有着独特的物理和化学性质。
本文将介绍胶体的定义、分类、特性以及在生活中的应用。
一、胶体的定义胶体是指由两种或两种以上的物质组成的体系,其中一种物质以微细颗粒形式分散在另一种物质中。
胶体中的颗粒大小通常在1纳米(nm)到1微米(μm)之间。
胶体的颗粒可以是固体、液体或气体。
二、胶体的分类根据胶体的组成和性质,可以将胶体分为溶胶、凝胶和乳胶三种类型。
1. 溶胶:溶胶是由固体颗粒分散在液体中形成的胶体。
在溶胶中,固体颗粒的大小小于1μm,并且不会沉淀或沉降。
2. 凝胶:凝胶是由三维网络结构组成的胶体。
凝胶的固体颗粒大小通常大于1μm,具有一定的弹性和可逆性,可以保持形状。
3. 乳胶:乳胶是由液体颗粒分散在液体中形成的胶体。
乳胶中的液体颗粒大小通常在0.1μm到1μm之间,具有较高的稳定性。
三、胶体的特性1. 分散性:胶体的颗粒可以均匀地分散在分散相中,不会沉降或沉淀。
2. 稳定性:胶体具有一定的稳定性,即使在外界作用下也不易发生相互聚集或分离。
3. 光学性质:胶体颗粒的大小与光的波长相近,因此胶体对光的散射作用较强,呈现出乳白色或半透明的特点。
4. 流变性:由于胶体中颗粒的作用力,胶体表现出一定的流变性,即具有液体和固体的特性。
5. 电性:胶体中的颗粒带有电荷,因此胶体可以受到电场的影响,呈现出电泳和电沉降的现象。
四、胶体的应用胶体在生活中有着广泛的应用,以下列举几个例子:1. 日常护肤品:乳液、面霜等护肤品中的乳胶能够使得产品更易于涂抹,更好地吸收,从而起到保湿和滋润的作用。
2. 医药领域:通过调控胶体的性质,可以制备出具有特定功能的药物载体,用于靶向治疗、缓释药物等。
3. 食品工业:胶体在食品工业中的应用广泛,如乳酸菌饮料中的乳胶、酸奶中的凝胶等。
4. 环境保护:利用胶体的分散性和稳定性,可以制备出高效的吸附材料,用于处理废水、废气等环境污染物。
5. 新能源材料:胶体在太阳能电池、燃料电池等新能源材料中的应用,能够提高能量转化效率和储存性能。