实验：胶体与乳液的制备及性质

1、实验：胶体与乳液得制备及性质一、实验目得1、了解溶胶得制备及基本性质。2、了解乳状液制备原理。3、掌握乳状液以及鉴别其性质得方法二、实验原理(此部分不用全抄，主要意思有就行 )胶体分散系就是分散相粒径为 1100nm 得一种分散体系。它主要包括溶胶与高分子化 合物溶液。溶胶得分散相粒子与分散剂之间存在相界面， 它就是一种高分散度得多相分散系， 因而 胶粒有聚集得趋势， 就是热力学不稳定体系； 溶胶胶粒对光有散射作用， 因而具有明显得丁 铎尔( Tyndall )效应；溶胶胶粒带电，因而在电场中向与其电性相反得一极泳动，这种现象 称为电泳；胶粒在溶剂分子热运动得推动下作布朗运动，所以说溶胶就是动

2、力学稳定体系。实验室制备溶胶一般采用凝聚法， 即通过水解或复分解反应生成难溶物， 在适当得浓度、 温度等条件下使生成物分子聚集成较大颗粒得胶核而形成溶胶。 为克服其聚集得趋势， 胶核 选择吸附与其组成相关得离子作为第一吸附层， 后者又吸附带相反电荷得离子形成电荷总数 少一些得第二吸附层。 胶核与其吸附得双电层构成了带电得胶粒， 它们带同种电荷、 互相排 斥，加之对水分子得吸引，形成水化膜，使溶胶得以稳定。例如用水解反应制 Fe(OH) 3溶胶，其反应如下沸腾FeCl3 + 3H2O = Fe(OH) 3 + 3HClFe(OH) 3 + HCl = FeOCl + 2H2O FeOCl = F

3、eO+ + Cl-氢氧化铁溶胶得胶粒结构为 Fe(OH) 3m nFeO+ (n-x)CI x+ ,胶粒带正电荷，称正溶胶。又如用复分解反应制 AgI 溶胶，其反应如下AgNO 3+KI=AgI+KNO 3当AgNO3过量则胶核选择吸附 Ag+，第二吸附层为NO3,胶粒带正电荷，若为 KI过量, 则胶核选择吸附I ,第二吸附层为 K+，胶粒带负电荷。但若电解质离子过多， 则与胶粒带相反电荷得离子再进入第二吸附层， 中与胶粒得电荷， 促使溶胶聚沉；若将正、负溶胶混合则会互相中与电荷导致聚沉。为使溶胶稳定,新制备得溶胶需进行透析,去除多余得电解质。这一过程叫溶胶得净化。高分子化合物溶液得分散相粒径

4、也就是110 Onm，也存在布朗运动。有得高分子化合物分子其实就是电解质大离子, 如蛋白质、核酸等, 故也有电泳现象。但高分子化合物溶液 就是单相分散体系，分散相与分散介质间无相界面，故"Ty ndall ”效应很微弱，更重要得，其分散相粒子无聚集趋势, 故高分子溶液就是热力学稳定体系。 使其稳定得另一个重要原因, 就是由于高分子表面有许多亲水基团, 使其溶剂化能力比溶胶强得多, 高分子化合物可以自 发溶解,其沉淀 -溶解过程就是可逆得,溶胶却不能。由于有厚实得溶剂化膜保护,高分子 溶液不容易发生聚沉。在溶胶中加入足量高分子溶液, 可以保护溶胶使之难以聚沉, 称之为保护作用； 若加入

5、 少量高分子溶液,则反而会促使溶胶聚沉,称之为敏化作用。在适当浓度、温度下,高分子溶液可以发生胶凝作用,生成凝胶。乳状液就是一种液体分散到另一种不相溶混得液体中得粗分散体系,分散相粒径大于 100nm。必须有乳化剂表面活性剂得加入，乳状液才能稳定存在，肥皂水即就是一种乳 化剂。两种互不相溶得液体 (如苯与水 )，在有乳化剂存在得条件下一起振荡时，一个液相会被粉 碎成液滴分散在另一液相中形成稳定得乳状液。 被粉碎成得液滴称为分散相， 另一相称为分 散介质。一般情况下，在乳状液中一个液相为水或水溶液，统称为“水” ，另一个液相为不 溶与水得有机物，统称为“油” 。油分散在水中形成得乳状液，称水包油

6、型(油/水型 )。反之，称为油包水型 (水/油型 )。在自然界，生产以及日常生活中均经常接触到乳状液，如从油井中喷出得原油，橡胶类 植物得乳桨，常见得一些杀虫用乳剂、牛奶、人造黄油等。油 /水型与水 /油型乳状液外观就是类似得，通常，将形成乳状液时被分散得相称为内相， 而作为分散介质得相称为外相， 显然内相就是不连续得， 而外相就是连续得。 鉴别乳状液类 型得方法主要有下列各种。1、稀释法 :乳状液能被外相液体相同得液体所稀释。例如牛奶能被水稀释。因此，如加 一滴乳状液于水中，立即散开，说明乳状液得分散介质就是水，故乳状液属油/水型。如不立即散开，则属于水 /油型。2、导电法：水相中一般都含有

7、离子，故其导电能力比油相大得多。当水为分散介质， 外相就是连续得，则乳状液得导电能力大。反之，油为分散介质，水为内相，内相就是不连 续得，乳状液得导电能力很小。3、染色法： 选择一种能溶于乳状液中两个液相中得一个液相得染料( 如水性染料亚甲基蓝。油溶性染料苏丹川)加入乳状液中。如将亚甲基蓝加入乳状液中，整个溶液呈蓝色， 说明水就是外相，乳状液就是油/水型，若将苏丹川加入乳状液，如果整个溶液呈红色说明油就是外相，乳状液就是水 /油型，如果只有星星点点液滴带色，则就是油 / 水型。乳状液无论就是工业上还就是日常生活都有广泛得应用， 有时必须设法破坏天然形成得 乳状液， 如石油原油与橡胶类植物乳桨得

8、脱水， 牛奶中提取奶油， 污水中除去油沫等都就是 破乳过程。破坏乳状液主要就是破坏乳化剂得保护作用，最终使水油两相分层析出。常用得破乳方法有：加入适量得破乳剂、加入电解质、用不能生成牢固得保护膜得表 面活性物质来替代原来得乳化剂、加热。三、仪器与试剂烧杯(100ml) 2个、25mL量筒2个、锥形瓶(25ml) 1个、试管(15X 150)、酒精灯、试 管夹、滴管、玻璃棒， 50mL 具塞锥形瓶 2 个， Tyndall 箱 1 只(公用)-1 -1试剂：3mol L- HCl溶液、0、25mol L- MgCl 2水溶液、饱与 NaCI水溶液、饱与FeCl3水 溶液、KI (0、02mol

9、L-1)、AgNO 3 (0、02 mol L-1)、KSCN (0、1 mol L-1)、Fe (SCN)3 (0、 -1 -1 -1 -11 mol L )、CuS04 (0、1 mol L )、NaCl (0、5 mol L )、CaCl2 (0、005 mol L )、AlCl 3 (0、005 mol L-1)、 K2CrO4(0、02 mol L-1)、硫磺粉、无水乙醇、植物油， 1 %及 5%油酸 钠水溶液、明胶、肥皂水、苏丹川苯溶液，亚甲基蓝水溶液。四、实验步骤1 、 溶胶得制备(1) 制备氢氧化铁溶胶在100ml小烧杯中放20ml蒸馏水，加热至沸，慢慢滴加饱与FeCl3溶液1

10、ml，边加边搅拌，加完后继续煮沸12min，即得棕红色透明得Fe(OH)3溶胶。静置冷却，保留备用。(一定要使水充分沸腾后才能加入FeCl3溶液!)( 2)制备硫溶胶(通过改换溶剂减小溶质得溶解度使分子凝聚成胶体)取少量硫磺粉置于试管中，加入适量无水乙醇并振荡试管至完全溶解止，在另一试管中放4ml 蒸馏水，将上述硫得乙醇溶液滴加到蒸馏水中， 边滴边摇动试管， 直至得到乳白色半透明得硫溶胶 (硫 得水溶胶)，保留备用。2、溶胶得光学性质 Tyndall效应将步骤1中所制备得二种溶胶各取4ml分别放入3支试管， 分别置于 Tyndall 箱前面得小孔前， 开亮光源， 从侧面观察应有一明显光柱通过溶

11、胶。用 Fe(SCN)3 溶液与 CuSO4 溶液做同样得实验，观察有无Tyndall 现象。3、 溶胶得聚沉(1) 在三支干燥试管中各加入硫溶胶2ml，向1号管滴加0、5mol L-1NaCI ;向2号管滴-1 -1加0、005mol L CaCl2；向3号管滴加0、005mol L AICI 3溶液。均滴至溶胶刚呈现混 浊止，记下每种电解质加入得滴数。解释为什么会这样。(2) 将 Fe(OH) 3溶胶 2ml 与硫溶胶 2ml 等体积混合，摇匀。观察现象，解释现象。4、高分子溶液对溶胶得保护作用与敏化作用(1) 保护作用 取2支试管，各加入Fe(OH)3溶胶2ml,向1号管加蒸馏水2ml,

12、向2号管 加1% W/V明胶溶液2ml，混匀后，分别向两管滴加 0、02mol L-1K2CrO4溶液，至沉淀析 出为止，记下各加入 K2CrO4得滴数，两管为什么不相同？(2) 敏化作用 取2支试管各加入Fe(OH)3溶胶5ml,向1号试管加入1% W/V明胶溶液1 滴，向2号试管加入0、02mol L-1K2CrO4溶液1ml。观察二管中得聚沉现象，解释出现差 别得原因。5、 明胶溶液得胶凝作用将50ml蒸馏水放入100ml烧杯，盖上表面皿，加热至沸，将2、5g 明胶加入其中，充分搅拌使完全溶解，静置冷却即可得明胶得凝胶(胶冻)。6、乳状液得制备在具塞锥形瓶中加入 15mL 1油酸钠水溶液

13、，然后分次加15mL 植物油 (每次约加入lmL) ，每次加植物油后剧烈摇动，直至瞧不到分层得油相，得I 型乳状液。在另一具塞锥形瓶中加入 10mL 稀醋酸与蛋白质得溶液，然后分次加 15mL 植物油 (每 次约加入lmL)，每次加植物油后剧烈摇动，直至瞧不到分层得油相，得n型乳状液。7、乳状液得类型鉴别(1)稀释法：分别用小滴管将几滴I型与n型乳状液滴入盛有净水得烧杯中观察现象。染色法：取两支干净得试管，分别加入I2mL I型与n型乳状液，向每支试管中加入1滴苏丹川溶液，振荡，观察现象。同样操作加1滴亚甲基蓝溶液，振荡，观察现象。8、乳状液得破坏与转相(1) 取I型与n型乳状液各1-2ml，分别放在两支