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有机无机胶体

有机无机胶体

有机无机胶体是一种特殊的物质,由有机物或无机物的微粒悬浮在介质中形成的。有机无机胶体在自然界和工业领域都有广泛的应用。

有机胶体是由有机物质微粒悬浮在介质中形成的。有机物质通常是由碳、氢、氧等元素组成的复杂化合物。有机胶体的微粒通常具有较高的分子量和较大的颗粒大小。例如,蛋白质、淀粉、乳液等都属于有机胶体。

无机胶体是由无机物质微粒悬浮在介质中形成的。无机物质通常是由金属、非金属元素组成的化合物。无机胶体的微粒通常具有较小的颗粒大小和较低的分子量。例如,胶体硅酸盐、胶体金、胶体银等都属于无机胶体。

有机无机胶体具有许多特殊的性质和应用。首先,有机无机胶体具有较大的比表面积和较高的表面能,使其能够吸附溶液中的物质。这使得有机无机胶体在环境保护和污染治理方面具有重要的应用价值。例如,有机无机胶体可以用于吸附和去除废水中的重金属离子、有机物和颗粒物等污染物。

有机无机胶体还具有良好的分散性和稳定性。由于微粒与介质之间存在相互作用力,使得有机无机胶体能够长时间保持形态和性质稳定。这使得有机无机胶体在药物输送、涂料、油墨、化妆品等领域有广泛的应用。例如,纳米颗粒胶体可以用于药物的靶向输送,提

高药物的疗效和减少副作用。

有机无机胶体还具有光学、电学、磁学等特殊性质,使其在光学器件、电池、传感器等领域有重要应用。例如,胶体金可以用于制备表面增强拉曼光谱(SERS)基底,提高光谱检测的灵敏度。

有机无机胶体是一种特殊的物质,具有广泛的应用前景。随着科技的进步和应用需求的不断增加,有机无机胶体的研究和应用将会得到更多的关注和发展。

水中的杂质

9种水中的杂质 ( 1、微粒物质(Particulate Matter)包括泥沙、铁锈、藻类、悬浮物、微纤维等微粒杂质,肉眼可见。这些微粒常常悬浮在水流之中,水产生的浑浊现象。这些微粒很不稳定,可以通过沉淀和过滤而除去。水在静置的时候,重的微粒(主要是砂子和粘土一类的无机物质)会沉下来。轻的微粒(主要是动植物及其残骸的一类有机化合物)会浮于水面上,用预沉,过滤等分离方法可以除去。 微粒物质是造成浊度、色度、气味的主要来源。自来水、二次供应的自来水、江河湖泊水中均可能存在。 2、胶体物质 胶体物质是比离子物质大而比颗粒物质小、直径在10-4~10-6mm之间的微粒。胶体是许多分子和离子的集合物。天然水中的无机矿物质胶体主要是铁、铝和硅的化合物。水中的有机胶体物质主要是植物或动物的肢体腐烂和分解而成的腐殖物。其中以湖泊水中的腐殖质含量最多,因此常常使水呈黄绿色或褐色。 胶体颗粒不能藉重力自行沉降而去除,一般是在水中加入药剂破坏其稳定,使胶体颗粒增大而沉降予以去除。 地表水或地下水都可能存在胶体物质。 3、离子物质(Ionic material) 包括:阳离子、阴离子。阳离子如钙离子、镁离子、铁离子等;阴离子氯离子、硫酸盐离子、磷酸盐离子等。 离子物质通常易溶于水中,溶解物质可以用离子交换或除盐等方法予以去除。 4、不反应的溶解气体 如空气中的氮气等。 5、可反应的溶解气体 天然水中常见的溶解气体有氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、有时还有硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、氮气(N2)和氨(NH3)等。这些溶解于水中的气体,大都对金属有腐蚀作用,是引起水系统金属腐蚀的重要因素。 空气中的CO2对纯水影响最大。CO2存在于空气中并很容易溶于水中,使水质呈酸性,即PH值低于7。水质越纯,越易受空气的影响,影响主要表现为PH值、电导(阻)率。6、微生物 主要指水中的细菌含量。中国自来水的常规细菌允许含量<100cfu/ml;纯水的常规细菌允许含量<1cfu/ml。 7、热源 热源又称细菌内毒素,主要用于医药用水特别是注射用水时需考量热源的含量控制。实验室中有细胞培养等生物方面的应用时,对热源用含量控制要求。 8、有机物质 水中的有机物质主要是指腐殖酸、生活污水和工业废水的污染物。腐殖物质是水生生物一类的生命活动过程的产物。这些有机物污染着水体,并使水质恶化。 水中的有机物有个共同特点,就是要进行生物氧化分解,需要消耗水中的溶解氧,而导致水中缺氧。同时会发生腐败发酵,使细菌滋长,恶化水质,破坏水体;工业用水的有机污染,还会降低产品的质量。有机物是引起水体污染的主要原因之一。 地表水中有机物含量通常高于地下水中的含量。

第二节土壤胶体

第二节土壤胶体 一、土壤胶体 土壤胶体是土壤中最细微的颗粒,也是最活跃的物质,它与土壤吸收性能有密切关系,对土壤养分的保持和供应以及对土壤的理化性质都有很大影响。胶体颗粒的直径一般在1~100nm(长、宽、高三个方向上,至少有一个方向在此范围内)形成的分散体系叫土壤胶体。实际上土壤中小于1000n m的黏粒都具有胶体的性质。所以直径在1~1000nm的土粒都可归属于土壤胶粒的范围。 一、土壤胶体的种类 土壤胶体按其成分和来源可分为无机胶体、有机胶体和有机无机复合体三类。 1.无机胶体 指组成微粒的物质是无机物质的胶体。在数量上无机胶体较有机胶体可高数倍至数十倍,主要为极细微的土壤黏粒,包括成分简单的非晶体含水氧化物和成分复杂的各种次生铝硅酸盐黏粒矿物。 2.有机胶体 指组成微粒的物质是土壤有机质的胶体,其主要成分是各种腐殖质(胡敏酸、富里酸、胡敏素等),还有少量的木质

素、蛋白质、纤维素等,它在土壤胶体中的比例并不高,且在土壤中易被土壤微生物所分解。有机胶体是由碳、氢、氧、氮、硫、磷等组成的高分子有机化合物,是无定形的物质,有高度的亲水性,可以从大气中吸收水分子,最大时可达其本身质量的80%~90%。腐殖质的电荷是由腐殖质所含的羧基(—COOH)、醇羟基(—OH)、酚羟基(—OH),解离出氢离子后的—COO-、—O-+ +等离子留在胶粒上而使胶粒带负电,氨基(—NH2)吸收H 后,成为—NH3 则带正电,一般有机胶体带负电。 3.有机无机复合体 这种胶体的主要特点是其微粒核的组成物质是土壤有机质与土壤矿物质的结合体。一般来讲,有机胶体很少单独存在于土壤中,绝大部分与无机胶体紧密结合而形成有机无机复合体,又称为吸收性复合体。土壤无机胶体和有机胶体可以通过多种方式进行结合,但大多数是通过二、三价阳离子(如钙、镁、铁、铝等)或官能团( 如羧基、醇羟基等)将带负电荷的黏粒矿物和腐殖质连接起来。有机胶体主要以薄膜状紧密覆盖于黏粒矿物的表面上,还可能进入黏粒矿物的晶层之间。通过这样的结合,可形成良好的团粒结构,改善土壤保肥供肥性能和多种理化性质。由于土壤腐殖质绝大部分与土壤黏粒矿物质紧密结合在一起,所以腐殖质从土壤中的分离、提取过程都比较复杂。一般来讲,越是肥沃的

土壤与肥料理论课教案11

授课内容: 第一章土壤 第十一节土壤胶体 土壤是由固体土粒、土壤溶液和土壤空气组成的“多元分散体系”。一般情况下,土粒是分散相、土壤溶液和空气为分散介质,组成土壤胶体分散系。土壤胶体是土壤中最活跃的部分,对土壤理化性质和肥力水平具有明显的影响,对土壤保肥、供肥能力的强弱起着决定性作用。 土壤胶体是指土壤中最细微的颗粒,胶体颗粒的直径一般在1—100nm(长、宽、高三个方向上,至少有一个方向在此范围内),实际上土壤中小于1000nm 的粘粒都具有胶体的性质。所以直径在1—1000nm之间的土粒都可归属于土壤胶粒的范围。 一、土壤胶体的种类 土壤胶体按其成分和来源可分为无机胶体、有机胶体和有机无机复合胶体。 1、无机胶体:在数量上无机胶体较有机胶体可高数倍至数十倍,主要为极细微的土壤粘粒,包括成分简单的非晶体含水氧化物和成分复杂的各种次生铝硅酸盐粘粒矿物。 (1)含水氧化硅胶体:多为游离态的无定形胶体SiO2·H2O(实际上可写成偏硅酸H2SiO3)分子,当发生电离时,可使H+解离到溶液中,而使胶体带负电。次生的石英多为结晶态,也是带负电的胶体。氧化硅胶体普遍分布于各类土壤中。 (2)含水氧化铁、氧化铝胶体:多为结晶态矿物,属两性胶体,带电情况随环境的酸碱反应变化而改变,在酸性环境下(一般指pH<5)带正电,而在

碱性条件下可带负电。 (3)层状硅酸盐矿物:其晶型结构由两个基本单位构成,即硅氧片和铝氧片。这类粘粒矿物形成过程中,易发生较强的同晶代换作用,即原来晶格中的中心原子可被其大小相近且电性符号相同而原子价较低的原子所代换,这就是粘粒矿物带负电的原因之一。 2、有机胶体:有机胶体中最主要的成分是各种腐殖质(胡敏酸、富非酸、胡敏素等),还有少量的木质素、蛋白质、纤维素等。作为胶体来讲,它与无机胶体有共性,如颗粒极小,具有巨大的比面和带有电荷。此外,有机胶体还有它自己的特点:它是由碳、氢、氧、氮、硫、磷等组成的高分子有机化合物,是无定形的物质,有高度的亲水性,可以从大气中吸收水分子,最大时可达其本身重量的80%~90%,腐殖质的电荷是由腐殖质所含的羧基(—COOH)、羟基(-OH)、酚羟基(—OH),解离出氢离子后的—COO-、—O-等离子留在胶粒上而使胶粒带负电。胺基(—NH2)吸收H+后,成为—NH3+则带正电,一般有机胶体带负电。腐殖质带的负电荷量比粘粒矿物大。 3、有机无机复合体:在农业土壤的耕层中,有机胶体一般很少单独存在,绝大部分与无机胶体紧密结合而形成有机无机复合体,又称为吸收性复合体。土壤无机胶体和有机胶体可以通过多种方式进行结合,但大多数是通过二、三价阳离子(如钙、镁、铁、铝等)或功能团(如羧基、醇羟基等)将带负电荷的粘粒矿物和腐殖质连接起来。有机胶体主要以薄膜状紧密覆盖于粘粒矿物的表面上,还可能进入粘粒矿物的晶层之间。通过这样的结合,可形成良好的团粒结构,改善土壤保肥供肥性能和多种理化 二、土壤胶体的构造 土壤胶体分散系包括胶体微粒(为分散相)和微粒间溶液(为分散介质)

第八章土壤化学性质

第八章土壤化学性质 第八章 土壤胶体化学和表面反应土壤胶体的表面性质 第一节 一、土壤胶体表面类型林学院 土壤胶体:无机胶体(粘粒)和有机胶体(腐殖质),多呈有机-无机复合 胶体。按表面位置分:内表面膨胀性粘土矿物的层间表面和腐殖质分子内 的表面,其表面反应为缓慢渗入过程。外表面粘粒的外表面和腐殖质、游 离铁铝氧化物等包被的表面,表面反应迅速。土壤学 按表面的化学结构特点,可分为以下三类表面 1、硅氧烷型表面——硅氧片的表面林学院 硅氧烷Si—O—Si。2∶1型粘粒的上、下两面, 2、羟基化表面(R-OH)M(金属离子)—OH,铝醇Al—OH,铁醇 Fe—OH,硅醇Si—OH等。水铝(镁)片,铁、铝氧化物及硅片边角断键。土壤学 的缔合—OH2+或离解—OH→—O-+H+。可变电荷。林学院 3、有机物表面 腐质物质为主的表面,表面羧基、酚羟基、氨基等活性基团。离解 H+或缔合H+产生表面电荷。可 变电荷。以上3类表面往往相互交织。

二、土壤胶体的比面1、土壤胶体的表面积比面:单位重量(体积)物体的总表面积。土壤学 物体颗粒愈细小,表面积愈大。 土粒直径(mm)总表面积(cm2)比面(cm2/cm3) 10林学院 3.1431.42 660 0.050.001 628.3231416 120060000 膨胀性2∶1型粘土矿物总表面积大,以内表面积为主 非膨胀性2∶1型和1∶1型粘土矿物总表面积小,一般以外表面为主(水化埃洛石例外)。 水铝英石比表面较大,内、外表面各一半。土壤学 铁、铝氧化物的比表面与其晶化程度有关,以外表面为主。土壤有机质的比表面大,表观比表面可达700m2/g2、比表面的测定方法(1)仪器法(2)吸附法。 不受介质pH值的影响,也不受电解质浓度的影响。土壤学 (2)可变电荷 在介质酸碱度影响下产生的,其电荷类型和电荷数量均决定于介质酸碱度,又称pH依变电荷。A、腐殖质产生可变电荷腐殖质具有很多含氧功

土壤胶体.第二册,土壤胶体研究法

土壤胶体.第二册,土壤胶体研究 法

1、土壤胶体的特性 土壤胶体是指土壤中的有机和无机颗粒之间的粘结物,它具有高度粘性和可塑性,可以形成一个稳定的结构,从而影响土壤的物理、化学和生物性质。土壤胶体可以吸附水分,保持土壤的湿润状态,并可以吸附有机物和无机物,从而影响土壤的肥力和生物活性。土壤胶体的结构可以分为粒间胶体、粒内胶体和粒内外胶体三种。粒间胶体是指粒间的粘结物,它们可以形成一个稳定的结构,从而影响土壤的物理性质。粒内胶体是指粒内的粘结物,它们可以影响土壤的化学和生物性质。粒内外胶体是指粒内外的粘结物,它们可以影响土壤的物理、化学和生物性质。 2、土壤胶体的结构 土壤胶体是由一系列结构复杂的颗粒组成的,它们可以被分为三类:细颗粒、粗颗粒和有机颗粒。细颗粒由石英、铁氧化物、硅酸盐和其他矿物质组成,粗颗粒则是由粒径大于2μm的矿物质组成,有机颗粒则是由有机物质组成,如木炭、木质素、植物碎屑等。土壤胶体的结构还可以由比表面积、比容量、比比重等参数来表征。

土壤胶体的形成机制主要是由三种因素共同作用的结果:一是土壤中的离子交换,二是土壤中的有机质,三是土壤中的结构空间。离子交换是指土壤中的离子,如钾、钙、镁等,在土壤中相互交换,从而形成胶体结构。有机质是指土壤中的有机物质,如有机酸、有机酯等,它们可以与离子结合,形成胶体结构。结构空间是指土壤中的空间结构,这种空间结构可以把离子和有机物质放在一起,形成胶体结构。 4、土壤胶体的分类 土壤胶体可以根据其结构、粒径、组成和结合力等特征进行分类。根据结构,可将土壤胶体分为紧密胶体和松散胶体;根据粒径,可将土壤胶体分为粗胶体和细胶体;根据组成,可将土壤胶体分为有机胶体和无机胶体;根据结合力,可将土壤胶体分为弱结合胶体和强结合胶体。

大一无机化学胶体知识点

大一无机化学胶体知识点 胶体是由两种或多种物质组成的混合物,其中至少有一种物质呈现出悬浮在另一种物质中的状态。胶体的特点是颗粒的尺寸范围在纳米到微米之间,并且具有许多特殊的物理和化学性质。在大一的无机化学课程中,胶体是一个重要的知识点。本文将介绍胶体的基本概念、分类以及常见的应用。 一、胶体的概念 胶体是介于溶液和悬浮液之间的一种混合物。在胶体中,分散相的颗粒尺寸在1纳米到1000微米之间。胶体由两个组成部分构成:分散相和分散体。分散相是指存在于溶剂中的微小颗粒,可以是固体、液体或气体;分散体是指作为溶剂的物质,通常为液体。 二、胶体的分类 根据分散相和分散体的性质,胶体可以分为不同的类型。常见的胶体分类包括溶胶、凝胶和乳胶。 1. 溶胶

溶胶是指分散相为固体,分散体为液体的胶体。例如,金溶胶是由微小金粒悬浮在水中形成的胶体。溶胶的特点是颗粒不会沉降,保持在溶剂中形成均匀的混合物。 2. 凝胶 凝胶是指分散相形成网络结构的胶体。分散相和分散体之间形成一个三维网络,使分散相固定在溶剂中。凝胶的特点是具有固体的形状和固体的强度,但仍然保持大量的溶剂。 3. 乳胶 乳胶是指分散相为液体,分散体为液体的胶体。例如,牛奶就是一种乳胶,牛奶中的乳脂球悬浮在水中。乳胶的特点是颗粒很小且不易沉降,能够形成乳状的混合物。 三、胶体的应用 胶体在生活和工业中有许多应用领域。 1. 医药领域

胶体在医药领域中具有广泛的应用。例如,胶体可以用作药物 传递系统,将药物包裹在胶体颗粒中,以便控制药物的释放速率 和提高药物的生物利用度。另外,胶体还可以用于制备透明的药胶、眼药水和乳状药剂等。 2. 日常用品 许多日常用品中也存在着胶体。例如,牙膏是一种胶体,其中 的二氧化硅颗粒可以去除牙齿表面的细菌和污垢。另外,许多乳液、护肤品和清洁剂中也含有胶体,以实现更好的表面活性剂效果。 3. 环境污染治理 胶体在环境污染治理中发挥着重要作用。例如,胶体沉淀剂可 以用于水处理过程中去除悬浮在水中的颗粒物质,使水变得清澈 透明。此外,胶体也可以用于土壤修复和重金属去除等环境保护 领域。 总结 大一无机化学中的胶体是一个重要的知识点。了解胶体的概念、分类和应用对于理解无机化学的基本原理和实际应用具有重要意

农药在土壤中的吸附

1、土壤对农药的吸附 土壤是一个由无机胶体、有机胶体以及有机- 无机胶体所组成的胶体体系,其具有较强的吸附性能。在酸性土壤下,土壤胶体带正电荷,在碱性条件下,则带负电荷。进入土壤的化学农药可以通过物理吸附、化学吸附、氢键结合和配位价键结合等形式吸附在土壤颗粒表面。农药被土壤吸附后,移动性和生理毒性随之发生变化。所以土壤对农药的吸附作用,在某种意义上就是土壤对农药的净化。但这种净化作用是有限度的,土壤胶体的种类和数量,胶体的阳离子组成,化学农药的物质成分和性质等都直接药性到土壤对农药的吸附能力,吸附能力越强,农药在土壤中的有效行越低,则净化效果越好。影响土壤吸附能力的一些因素有: 1)土壤胶体 进入土壤的化学农药,在土壤中一般解离为有机阳离子,故为带负电荷的土壤胶体所吸附,其吸附容量往往与土壤有机胶体和无机胶体的阳离子吸附容量有关,据研究,不同的土壤胶体对农药的吸附能力是不一样的。一般情况是:有机胶体>蛭石>蒙脱石>伊利石>绿泥石>高岭石。但有一些农药对土壤的吸附具有选择性,如高岭石对除草剂24-D的吸附能力要高于蒙脱石,杀草快和白草枯可被粘土矿物强烈吸附,而有机胶体对它们的吸附能力较弱。

2)胶体的阳离子组成 土壤胶体的阳离子组成,对农药的吸附交换也有影响。如钠饱和的蛭石对农药的吸附能力比钙饱和的要大。钾离子可将吸附在蛭石上的杀草快代换出98%而吸附在蒙脱石的杀草快,仅能代换出44%。 3)农药性质 农药本身的化学性质可直接影响土壤对它的吸附作用。土壤对不同分子结构的农药的吸附能力差别是很大的,如土壤对带-NH2农药吸附能力极强。此外,同一类型的农药,分子愈大,吸附能力愈强。在溶液中溶解度小的农药,土壤对其吸附力也愈大。 4)土壤pH 在不同酸碱度条件下农药解离成阳离子或有机阴离子,而被带负电荷或电正电荷的土壤胶体所吸附。例如:24-D在pH3-4的条件下离解成有机阴离子,而被带负电的土壤胶体所吸附;在pH6-7的条件下则离解为有机阳离子,被带正电的土壤胶体所吸附。 最后,我们还应该看到这种土壤吸附净化作用也是不稳定的,农

有关胶体的现象和应用

有关胶体的现象和应用 胶体是一种由两种或多种物质组成的混合物,其中一个物质以微粒形式悬浮在另一个物质中。胶体的存在给我们带来了许多有趣的现象和广泛的应用。 一、胶体的现象 1. 散射现象:胶体中微粒的尺寸与可见光波长相近,使得光在胶体中发生散射,表现为胶体呈现出乳白色或浑浊的外观。例如,牛奶中的脂肪微粒就是导致牛奶呈现白色的原因。 2. 布朗运动:胶体中的微粒受到周围分子的碰撞而发生无规则的运动,这种运动又称为布朗运动。通过观察胶体溶液中的微粒在显微镜下的运动,可以验证原子和分子的存在。 3. 凝胶现象:当胶体溶液中的微粒浓度逐渐增加,微粒之间的相互作用增强,最终形成凝胶,即凝固态的胶体。凝胶的例子包括果冻和凝胶体燃料等。 二、胶体的应用 1. 化妆品:胶体在化妆品中有广泛的应用,例如面霜、乳液和洗发水等。胶体能够增加化妆品的稠度和黏度,使其更易于涂抹和吸收,并且能够起到保湿和滋润的作用。 2. 药物输送:胶体可以作为药物的载体,将药物包裹在微粒表面,形成纳米胶体。这些纳米胶体具有较大的表面积和较好的生物相容性,能够提高药物的稳定性和溶解度,延长药物在体内的停留时间,

从而提高药效。 3. 墨水:墨水是一种胶体溶液,其中碳黑微粒悬浮在水中。当墨水被写字或绘画时,微粒会沉积在纸上形成文字或图案。墨水的流动性和稳定性使得它成为书写和绘画的重要工具。 4. 污水处理:胶体能够吸附和沉淀悬浮在水中的有机和无机杂质,从而起到净化水质的作用。通过添加适当的胶体材料,可以将污水中的悬浮物固定在胶体表面,从而实现污水的净化和回收。 5. 乳化剂:胶体中的一种重要应用是乳化剂。乳化剂能够将两种不相溶的液体,如水和油,通过形成胶体乳状液使其均匀混合。乳化剂广泛应用于食品工业、日化工业和医药工业等领域。 总结:胶体是一种有趣的混合物,其现象和应用都非常丰富。通过研究胶体的散射现象和布朗运动,可以深入了解物质微观世界的运动规律。胶体的应用涉及到化妆品、药物输送、墨水、污水处理和乳化剂等多个领域,为我们的生活带来了诸多便利和创新。

土壤胶体性质

土壤胶体性质 直径为2~0.μm土粒的通称可以是矿质的,即土壤矿质胶体(无机胶体),主要是次生的黏粒矿物。也可以是有机的,即土壤有机胶体,主要是多糖、蛋白质和腐殖质。多数情况下是有机矿质复合体,即核心部分是黏粒矿物,外面是有机胶膜,被吸附在矿质胶体表面。其特性是:(1)其比表面积相当大(1g 胶体大约有~m2),具有相当大的反应活性和吸附性;(2) 荷电,有很强的离子交换性;(3)它是土壤各种物质最活跃的部分,因而对土壤性质的影响也最大。 土壤胶体的种类 土壤胶体通常可以分成无机胶体、有机胶体、有机—无机无机胶体。下面我们了解这三类胶体。 ⅰ无机胶体:无机胶体在数量上远比有机胶体要多,主要是土壤粘粒,它包括fe、al、si等含水氧化物类粘土矿物以及层状硅酸盐类粘土矿物。 1、fe、al、si等含水氧化物 含水氧化硅:多写成sio2·h2o,也可写成偏硅酸h2sio3,sio2·h2o发生电离时能解离出h+而使胶体带负电荷。 含水水解fe、al:多译成fe2o3·nh2o、al2o3·nh2o,也需用fe(oh)3、al(oh)3的形式去则表示,它就是硅酸盐矿物全盘风化的产物,在风化程度低的土壤上这类矿物较多。 这类矿物属两性胶体,它的带电情况主要取决于土壤的酸碱反应,酸性条件 (ph\uc5)带正电荷,碱性条件下带负电荷。 2、层状硅酸盐类矿物 层状硅酸盐类矿物,从外部形态上看是极细微的结晶颗粒,从内部构造上看,都是由两种基本结构单位硅氧四面体和铝氧八面体所构成,并且都含有结晶水只是化学成分和水化程度不同而已。 结构特征:p69图3—5、图3—6 a:基本结构单位:构成层状硅酸盐矿物的基本结构单位是硅氧四面体和铝氧八面体。 硅氧四面体:由一个硅离子(si4+)和四个氧离子(o2-)共同组成,其中三个氧离子(o2-)形成三角形为底,si4+属这个三角形之上,三个氧离子(o2-)的中心底凹处,第四个o2+属顶部,恰好把si2+砌在下面,象这样的结构体从外表面看看存有四个面,每个面存有三个o2+共同组成,si4+居四个面的中心,我们称作硅氧四面体。

有机无机胶体

有机无机胶体 有机无机胶体是指由有机物或无机物形成的悬浮在介质中的微小粒子。胶体具有特殊的物理和化学性质,广泛应用于医药、化工、材料科学等领域。 有机胶体是由有机物质组成的胶体系统。有机物质可以是天然的,如胶木胶、胶原蛋白等;也可以是合成的,如聚合物、染料等。有机胶体的粒子大小通常在1纳米到1微米之间,具有较大的比表面积和较高的表面活性。这些特点使得有机胶体在化学反应、药物传递、涂料和油墨等领域具有广泛的应用。 无机胶体则由无机物质组成,如金属氧化物、硅酸盐等。无机胶体的粒子通常在1纳米到100纳米之间,其结构和性质受到粒子形状、尺寸和表面电荷的影响。无机胶体在材料科学、环境工程、电子器件等领域有着重要的应用。 有机胶体和无机胶体在形成机理和性质上有所不同。有机胶体的形成通常涉及分散剂的作用,分散剂可以改变粒子表面的电荷,使粒子互相排斥,从而形成胶体稳定的分散体系。无机胶体的形成则主要涉及溶剂介质的条件控制,如pH值、温度等。无论是有机胶体还是无机胶体,其稳定性都与分散剂或溶剂的选择密切相关。 胶体的稳定性对其应用具有重要意义。胶体分散体系的稳定性可以通过控制分散剂的种类和浓度、调节pH值、温度等方法来实现。

稳定的胶体分散体系可以防止胶体粒子的沉积和聚集,保持其特殊的物理和化学性质。此外,胶体的稳定性还与其表面性质密切相关,如表面电荷、溶剂极性等。 有机无机胶体的应用领域非常广泛。在医药领域,有机无机胶体被用作药物传递系统,可以实现药物的缓释、靶向输送等功能。在化工领域,有机无机胶体可用作涂料、胶粘剂等材料的增稠剂和分散剂。在材料科学领域,有机无机胶体可用作制备纳米材料的前驱体,如纳米颗粒、纳米薄膜等。在环境工程领域,有机无机胶体可用于水处理和污染物的吸附等应用。 有机无机胶体作为一种特殊的物质体系,具有独特的物理和化学性质,广泛应用于医药、化工、材料科学等领域。对有机无机胶体的深入研究和应用,将有助于推动相关领域的发展,并为解决实际问题提供新的思路和方法。

无机涂料与有机涂料的区别

无机涂料与有机涂料的区别 无机涂料是众多无机材料中的一种。即使仅就涂料而言,无机涂料也只占有很小的比重,但是却应受到人们的高度重视。 (1)无机涂料的基料材料往往直接取材于自然界,因而来源十分丰富。例如,硅溶胶,硅酸盐溶液等涂料基料,其主要原材料来源于石英质矿石,是自然界中极为丰富的材料。(2)相对于一些有机涂料基料来说,无机涂料基料的生产及使用过程中对环境的污染小,产品多数是以水为分散介质,无环境和健康方面的不良影响。 (3)是无机涂料的耐老化及某些物理化学性能是绝大多相同生产成本的有机涂料很难达到的,因此其具有较好的技术经济性能。 (4)是无机涂料多数呈碱性,更适合于在同样显碱性的水泥和灰砂等基层上应用,而且可与这些基材中的石灰产生化学反应生成硅酸钙晶体,能够和基层形成一体,因而其附着力特别好。 一、什么是无机涂料 以无机材料为主要成膜物质的涂料。在建筑工程中常用的涂料是碱金属硅酸盐水溶液和胶体二氧化硅的水分散液。用以上两种成膜物,可制成硅酸盐和硅溶胶(胶体二氧化硅)无机涂料,再加入颜料、填料以及各种助剂,可制成硅酸盐和硅溶胶(胶体二氧化硅)无机涂料,具有良好的耐水、耐碱、耐污染、耐气性能。无机涂料是由无机聚合物和经过分散活化的金属、金属氧化物纳米材料、稀土超微粉体组成的无机聚合物涂料,能与钢结构表面铁原子快速反应,生成具有物理、化学双重保护作用,通过化学键与基体牢固结合的无机聚合物防腐涂层,对环境无污染,使用寿命长,防腐性能达到国际先进水平,是符合环保要求的高科技换代产品。 二、无机涂料的发展历史 全无机矿物涂料简称无机涂料,广泛用于建筑、绘画等日常生活领域。早在几千年前中国西部地区的人民就实用于绘画及建筑装饰,至今仍保存完好。1768年,德国诗人兼剧作家J.W.歌德通过试验,发现当纯石英溶解于适量的某种强碱中时,便释放出一种透明如玻璃的硅酸盐液体------水玻璃,这就是硅涂料之原始主要原料。后来德国科学家凯姆将水玻璃(硅酸钾)无机色素混合在一起,成功的制造出一种涂料。这种涂料能渗入矿物基层内部,而且能与其表面合成一体。它能美化建筑,提高建筑之寿命,对建筑物有超强的保护力。其品质之优越,非其他涂料所能比拟。这种涂料就是-----全无机硅酸盐矿物涂料。凯姆把硅酸盐溶液发展成硅漆(矿物涂料)并实现工业化生产,并在1878年8月10日获得国王卢德维一世颁发的专利。座落在德国特劳士及瑞士的几幢古典建筑之外墙使用了矿物涂料,至今100年色泽任亮丽如新。可见矿物涂料的阻燃性,耐候性非同凡响!哥拜耳人传承中华民族能工巧匠在敦煌壁画及广西花山壁画经历数千年气候摧残,其壁画色彩依旧艳丽如新的民族传统工艺内涵,吸纳了欧洲生产矿物涂料的技术精髓,于2002年成功研发出新一代《氧化改性水性无机矿物涂料》。

胶体在材料制备中的应用

胶体在材料制备中的应用 摘要: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。胶体化学在材料的制备中有着举足轻重的意义。在纳米材料的制备方法里,微乳液法、溶胶-凝胶法、胶体模板法都是不可或缺的制备方法。本文中着重对微乳液法、溶胶-凝胶法和胶体模板法进行详细介绍、制备机理以及影响因素。 关键词:胶体材料制备微乳液法溶胶凝胶法胶体模板法 1. 胶体化学 1.1 胶体的定义 胶体(Colloid)又称胶状分散体(colloidal dispersion)是一种均匀混合物,在胶体中含有两种不同状态的物质,一种分散,另一种连续。分散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1nm-100nm之间的分散系。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。[1] 1.2 胶体化学的发展历程 胶体化学的历史是从1861年开始的,创始人是英国科学家Thomas Graham,首先提出晶体和胶体的概念,如溶胶、凝胶、胶溶、渗析、离浆等。1903年,Zsigmondy(德)发明了超显微镜,肯定了溶胶的多相性,从而明确了胶体化学是界面化学。[2] 胶体化学从19世纪下半叶到20世纪40年代发展迅速,有关胶体的界面性质、动力性质、光学性质、电性质、流变性以及稳定性的基本规律相继得以揭示,这对解决溶胶、乳状液、小乳状液、微乳状液、泡沫以及凝胶的形成、稳定以及破坏有着重要的指导意义。胶体化学是研究胶体分散体系的物理化学性质的一门学科。它不仅与工农业生产有着紧密的关系,而且与生命科学密切相关。[3]

胶体化学核心知识点

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

高中化学有机无机常见知识点

一、物理性质 1、有色气体:F2(淡黄绿色)、Cl2(黄绿色)、Br2(g)(红棕色)、I2(g)(紫红色)、NO2(红棕色)、O3(淡蓝色),其余均为无色气体。其它物质的颜色见会考手册的颜色表。 2、有刺激性气味的气体:HF、HCl、HBr、HI、NH 3、SO2、NO2、F2、Cl2、Br2(g);有臭鸡蛋气味的气体:H2S。 3、熔沸点、状态: ①同族金属从上到下熔沸点减小,同族非金属从上到下熔沸点增大。 ②同族非金属元素的氢化物熔沸点从上到下增大,含氢键的NH3、H2O、HF反常。 ③常温下呈气态的有机物:碳原子数小于等于4的烃、一氯甲烷、甲醛。 ④熔沸点比较规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体,金属晶体不一定。 ⑤原子晶体熔化只破坏共价键,离子晶体熔化只破坏离子键,分子晶体熔化只破坏分子间作用力。 ⑥常温下呈液态的单质有Br2、Hg;呈气态的单质有H2、O2、O3、N2、F2、Cl2;常温呈液态的无机化合物主要有H2O、H2O2、硫酸、硝酸。 ⑦同类有机物一般碳原子数越大,熔沸点越高,支链越多,熔沸点越低。 同分异构体之间:正>异>新,邻>间>对。 ⑧比较熔沸点注意常温下状态,固态>液态>气态。如:白磷>二硫化碳>干冰。 ⑨易升华的物质:碘的单质、干冰,还有红磷也能升华(隔绝空气情况下),但冷却后变成白磷,氯化铝也可;三氯化铁在100度左右即可升华。 ⑩易液化的气体:NH3、Cl2 ,NH3可用作致冷剂。 4、溶解性 ①常见气体溶解性由大到小:NH3、HCl、SO2、H2S、Cl2、CO2。极易溶于水在空气中易形成白雾的气体,能做喷泉实验的气体:NH3、HF、HCl、HBr、HI;能溶于水的气体:CO2、SO2、Cl2、Br2(g)、H2S、NO2。极易溶于水的气体尾气吸收时要用防倒吸装置。 ②溶于水的有机物:低级醇、醛、酸、葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、氨基酸。苯酚微溶。 ③卤素单质在有机溶剂中比水中溶解度大。 ④硫与白磷皆易溶于二硫化碳。 ⑤苯酚微溶于水(大于65℃易溶),易溶于酒精等有机溶剂。 ⑥硫酸盐三种不溶(钙银钡),氯化物一种不溶(银),碳酸盐只溶钾钠铵。 ⑦固体溶解度大多数随温度升高而增大,少数受温度影响不大(如NaCl),极少数随温度升高而变小[如Ca(OH)2]。气体溶解度随温度升高而变小,随压强增大而变大。 5、密度 ①同族元素单质一般密度从上到下增大。 ②气体密度大小由相对分子质量大小决定。 ③含C、H、O的有机物一般密度小于水(苯酚大于水),含溴、碘、硝基、多个氯的有机物密度大于水。 ④钠的密度小于水,大于酒精、苯。 6、一般,具有金属光泽并能导电的单质一定都是金属?不一定:石墨有此性质,但它却是非金属? 二、结构 1、半径 ①周期表中原子半径从左下方到右上方减小(稀有气体除外)。 ②离子半径从上到下增大,同周期从左到右金属离子及非金属离子均减小,但非金属离子半径大于金属离子半径。

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