研磨法:用粉碎设备将粗粒子研磨细。适用于脆而易碎的物质,柔韧性的物质可以先硬化后粉碎。胶溶法:又称为解胶法,就是将新鲜的凝聚胶粒分散在介质中形成溶胶的方法。超声波分散法:用高频率超声波传入介质,对分散相产生很大的撕碎力,从而达到分散效果。电分散法:以金属为电极,通以直流电电流5到10A, 电压40到60V), 使其产生电弧,在电弧的作用下,电极表面的金属气化,遇水冷却而成为胶粒,水中加入少量碱即可形成稳定的溶胶,主要用来制备金属水溶胶。化学凝聚法:通过各种化学反应使生成物呈过饱和状态,使初生成的难溶物微粒结合成胶粒,在少量稳定剂存在下形成溶胶,这种稳定剂一般是某过量的反应物。物理凝聚法:更换溶剂法利用物质在不同溶剂中溶解度的显著差别来制备溶胶,而且两种溶剂要能完全互溶。蒸气骤冷法:将物质的蒸气通入冷水中就可以得到该物质的水溶胶。
溶胶的制备与净化
为了得到溶胶,我们需要制备与净化。 由于制备溶胶要求分散质以交替状态分布于介质中,而且这种分散体系能在稳定剂存在下能够稳定下来。从粒子大小看,由于溶胶粒子小于可滤出的粒子,而大于一般溶液的小分子,故可采用两种途径达到:将大块物质利用胶体磨等手段,磨成直径0.1—1μm的粒子,即分散法;或使更小粒子凝聚成胶体粒子,即凝聚法。
分散法:可以采取机械研磨,超声作用,电分散或化学法等。
凝聚法:使小分子聚集成胶体粒子最简单的办法是更换溶剂法,例如将乙醇的硫磺溶液倒入水中,形成硫磺的水溶液;也可以利用化学反应生成难溶性产物。在此,难溶性化合物从饱和溶液中析出的过程中,使其停留在胶粒大小阶段。因为晶体粒子成长决定于两个因素:晶核生长速度W和晶体生长速度Q,所得粒子分散度与W/Q之比值成正比,那些有利于晶核大量生长而减慢晶体生长速度的因素都有利于溶胶形成(不利于得到大晶体) 用各种方法制得的溶胶都会含有一定的电解质分子或离子的杂质。这些杂质会影响溶胶的稳定性,因而需要净化。一般有两种方法:
透析法:利用溶胶粒子不能透过半透膜的性质,分离出电解质。透析时将溶胶装在透析袋中,并将其放入流水。长时间后,大部分电解质穿过膜随水流去。可以通过检查膜外流水中的离子来监视透析情况。
超过滤法:胶体粒子可以透过滤纸,用半透膜代替滤纸,在减压或加压下使得溶胶过滤,可以将溶胶与其中小分子杂质过滤开来。
溶胶的制备,净化与性质中,制得的溶胶为什么要净化
你好,我正好有这方面的资料就和你分享下了。 目前硅溶胶的主要生产方法有:溶解法、离子交换法、胶溶法、分散法等。 1、硅溶解法:采用无机或有机碱作催化剂,以单质硅与纯水反应来制备硅溶胶的方法称为硅溶解法。该法的优点是硅溶胶成品中杂质...
自来水出厂之前进过一系列的消毒,其中有个步骤是用氯气消毒,部分氯气和水反应,生成次氯酸,盐酸,导致水中有极多的氢离子和氢氧根离子(电离,盐酸酸性较强你知道的)!! 胶体遇到到离子,就会沉降下来~~~ 所以,自来水不能用了配制胶体,要...
不行,自来水里本来就含有很多化学物质,消毒物质,如氯气,也有其形成的离子。会有很多可以中和胶粒上的电荷,使胶体聚沉。
溶胶是高度分散的多相系统,具有较高的表面能,是热力学不稳定系统,因此溶胶粒子有自动聚结变大的趋势。但事实上很多溶胶可以在相当长的时间内稳定存在而不聚结。经研究得知,这与溶胶粒子带有电荷密切相关。也就是说,粒子带电是溶胶相对稳定...
因为溶胶的固有性质决定了,它的稳定性不是长效的,有可能因为一些溶液环境改变,或者外部环境改变而导致分散系崩坏。所以加稳定价,均衡电荷以及一些胶体粒子之间的作用,是的分散系更加稳定。
定义 胶体(英语: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...
化学凝聚法制备均分散溶胶的基本条件是什么
胶体的制备方法
制备溶胶的必要条件是要使分散质粒子大小在lnm-100nm之间。由于溶胶是热力学不稳定体系,在制备过程中还要加入稳定剂(如电解质或表面活性物质)。制备方法原则上有两种,一是使固体颗粒变小的分散法,一是使分子或离子聚结成胶体的凝聚法。
常用的分散法有研磨法、胶溶法等。研磨法是把粗颗粒的固体放在胶体磨中研细,在研磨的同时要加入明胶等稳定剂。胶溶法是通过向新生成并经过洗涤的沉淀中加入适宜的电解质溶液作稳定剂,再经搅拌,使沉淀重新分散成胶体颗粒而形成溶胶,这种过程称为胶溶作用,如在新生成的Fe(OH)3沉淀中,加入少量FeCl3稀溶液可制得Fe(OH)3溶胶。
凝聚法有多种方法,应用也比分散法广泛,主要可分为化学反应法、改换溶剂法等。所有反应,如复分解、水解、氧化还原、分解等,只要能生成难溶物,都可以通过控制反应条件(如反应物浓度、溶剂、温度、pH、搅拌等)用来制备溶胶,这些被称之为化学反应法。例如:
(1)利用水解反应
教材中介绍的Fe(OH)3溶胶的制备,利用的就是FeCl3的水解反应:
FeCl3(稀溶液)+H2OFe(OH)3(溶胶)+3HCl
如果将碱金属硅酸盐类水解,则可制得硅酸溶胶:
Na2SiO3(稀溶液)+2H20H2SiO3(溶胶)+2NaOH
(2)利用复分解反应
可用稀的AgNO3溶液与稀的KI溶液的反应来制备AgI溶胶:
AgNO3(稀溶液)+KI(稀溶液)AgI(溶胶)+KNO3
(3)利用分解反应
把四羰基镍溶在苯中加热可得镍溶胶:
Ni(CO)4Ni(溶胶)+4CO
(4)利用氧化还原反应
把氧气通入H2S水溶液中,H2S被氧化,得硫磺溶胶:
2H2S(水溶液)+O22S(溶胶)+2H2O
关于改换溶剂法则是利用一种物质在不同溶剂中溶解度相差悬殊的性质来制备溶胶,如把松香的酒精溶液滴入水中,由于松香在水中溶解度很低,溶质以胶粒大小析出,即形成松香的水溶胶。
无论采用哪种方法,制得的溶胶常含有很多电解质或其他杂质,除了与胶粒表面吸附的离子维持平衡的适量电解质具有稳定胶体的作用外,过量的电解质反而会影响溶胶的稳定性。因此,制备好的溶胶常常需要作净化处理,最常用的净化方法就是渗析。
例题精讲
例1下列物质中既属于无机物,又属于碱的是( )
A.Na2CO3B.CH3OH C.CH3CH2OH D.Cu(OH)2
解析:Na2CO3是无机物,但属于盐;CH3OH和CH3CH2OH为有机物;Cu(OH)2为碱且为无机物,故答案应选D。
答案:D
例2用特殊方法把固体物质加工到纳米级(1nm-100nm)的超细粉末粒子,然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的粒子的大小和这种纳米粒子大小具有相同的数量级的是( )
A.溶液B.悬浊液 C.胶体 D.乳浊液
解析:1nm-100nm就是胶体分散系中粒子的大小,跟这种超细粉末粒子大小具有相同数量级。
答案:C
例3 用下列方法来制备溶胶:①0.5mol/L BaCl2溶液和等体积的2mol/L H2SO4相混合并振荡;②把1mL饱和三氯化铁逐滴加入20mL沸水中,边加边振荡;③把1mol/L水玻璃加入10mL 1mol/L盐酸中,用力振荡。可行的是( )
A、只有①② B、只有①③ C、只有②③ D、①②③
解析:①操作,能生成BaSO4沉淀,并得不到胶体。②③是可行的。故应选(C)
例4 已知AgI胶体微粒能吸附I-离子。在10mL 0.01mol/L KI溶液中,滴入8-10(1滴是1/20mL)0.01mol/L AgNO3溶液后,将溶液装入半透膜袋中,并浸没在蒸馏滴水里。隔一段时间后,水中含有的离子最多的是( )
A、H+、OH- B、K+、NO3- C、I- D、Ag+、NO3- E、K+
解析:制备AgI胶体的原理是:KI+AgNO3=AgI(胶体)+KNO3在制备过程中KI过量,由于AgI胶体微粒能吸附I-,故在溶液中含有较多离子的是K+、NO3 -。故应选(B)。
例5、下列说法中正确的是( )
A、胶体区别于其它分散系的本质特性是丁达尔现象
B、利用半透膜可除去淀粉溶液中的少量NaCl
C、Fe(OH)3胶体带正电荷
D、加入电解质,胶体能发生凝聚
分析:本题主要考查的是胶体的概念及其对性质的理解与应用能力。胶体区别于其它分散系的本质特性是分散质微粒的直径大小,胶粒的直径在1nm-100nm之间而溶液中的溶质分子或离子直径小于1nm。因此当入射光线通过胶体时,光会发生散射,这时胶粒本身好象一个光源,而产生丁达尔现象。当入射光通过溶液时,光发生透射,不产生丁达尔现象。同样由于胶粒直径较大,它不能透过半透膜,而溶液中的离子或分子能透过半透膜。因此可用渗析的方法来提纯淀粉胶体。同溶液一样,胶体也是电中性的,因此,只能说Fe(OH)3胶粒带电荷,不能说Fe(OH)3胶体带电荷;根据分散剂状态不同,胶体可分为气溶胶、液溶胶、固溶胶三种,加入电解质只能使溶胶凝聚,其他溶胶则不能。因此在所列叙述中只有B是正确的。
答:B
例6、分别向Fe(OH)3胶体溶液中逐滴加入下列各种液体,将发生什么现象?为什么会发生这些现象?
(1)蒸馏水 (2)0.5mol/L MgSO4溶液 (3)0.5mol/L H2SO4溶液 (4)蔗糖水溶液
分析:解答这类问题,既要考虑胶体特性,又要顾及加入试剂的某些性质。例如对于向Fe(OH)3胶体溶液中加入硫酸镁溶液出现红褐色沉淀,有些同学片面理解为Fe(OH)3与MgSO4发生了复分解反应,生成了难溶的Mg(OH)2沉淀。这是对Fe(OH)3胶体特征不理解的结果。事实上Mg(OH)2的溶解度比Fe(OH)3大,因此Fe(OH)3与MgSO4之间不可能发生复分解反应;再说,Mg(OH)2是白色沉淀。而向Fe(OH)3胶体溶液中加入MgSO4溶液,出现的是红褐色沉淀。正确的解释是Fe(OH)3胶粒带正电荷,MgSO4溶液是电解质溶液,溶液中SO42-带负电荷,它与胶粒发生电性中和,使胶体凝聚,从而出现Fe(OH)3沉淀。
解答这类问题,还要正确全面地分析可能出现的实验现象,不胡乱瞎猜。如Fe(OH)3胶体溶液中逐滴加入0.5mol/L H2SO4溶液,有些同学只说成依然为澄清溶液,或者只认为产生红褐色沉淀。显然这些结论是片面的错误的。前者同学只考虑到H2SO4能与Fe(OH)3反应而未考虑H2SO4是电解质,它能中和胶粒由于吸附离子而产生的电性,使胶体发生凝聚;而后者同学只考虑胶体发生凝聚的一方面,而未考虑到随着H2SO4溶液的滴入。溶液中H+浓度随之逐渐增大,产生的Fe(OH)3沉淀又会溶解。
解:(1)向Fe(OH)3溶胶中逐滴加入蒸馏水,因水不会与Fe(OH)3反应,所以无明显现象发生,也不会影响胶体的稳定性。
(2)由于MgSO4是电解质,所以在Fe(OH)3胶体中加入MgSO4溶液后,使Fe(OH)3胶粒凝聚生成红褐色Fe(OH)3沉淀。
(3)H2SO4是电解质,当向Fe(OH)3胶体中逐滴加入H2SO4时,先使Fe(OH)3胶粒凝聚生成红褐色Fe(OH)3沉淀,但继续加入H2SO4溶液,溶液酸性增强。H2SO4与Fe(OH)3沉淀反应,使Fe(OH)3溶解。
2 Fe(OH)3+3 H2SO4= Fe2(SO4)3+6H2O
(4)蔗糖是非电解质,所以在Fe(OH)3胶体中加入蔗糖溶液无现象发生。
NaCl胶体怎么制备?
溶胶的制备方法一般有两种:一是分散法,是将大块物质分割成胶粒大小,分散于分散介质中的方法;另一种是凝聚法,是使小分子或离子聚集成胶体粒子的方法。凝聚法又分为化学凝聚法和物理凝聚法。化学凝聚法是在溶液中进行化学反应,生成一不溶解的物质,此不溶解物质从溶液析出的过程中,停留在胶粒大小的阶段;物理凝聚法是变换分散介质或改变实验条件(如降低温度)使原来溶解的物质变成凝胶或凝结物质蒸气的方法。
具体方法一(物理凝聚法):
( l )不同浓度的氯化钠溶液的配制:用天平称量5g 氯化钠固体,倒入100mL 的烧杯中,再用量筒量取95mL 的蒸馏水倒入装有氯化钠固体的烧杯中,用玻璃棒搅拌均匀则得5 %浓度的氯化钠溶液,贴上标签写上1 ,同样的方法可得到10 %、15 %、20 %及饱和氯化钠溶液,依次贴上标签2 、3 、4 、5 。( 2 )以实验室常见的95 %乙醇和99 . 6 %的无水乙醇为例探究氯化钠胶体的制备。用50mL 量筒量取20mL的95 %乙醇倒入大试管1 (编号A )中;再用50mL 量筒量取20mL 的99 . 5 %的无水乙醇倒入大试管2 (编号B )中,然后用滴管把5%浓度的氯化钠溶液分别滴入试管1 和2 ,再用激光手电筒分别照上述试管1 和2 ,观察并记录实验现象。以验证胶体的存在与丁达尔现象。
具体方法二(化学凝聚法):
化学凝聚法探究氯化钠胶体的制备:
( 1 )用50mL的量筒量取40mL 的无水乙醇倒入大试管中,加入绿豆大的金属钠,使它与无水乙醇反应,直到无气泡产生。
(2)在一只大试管中加入研细的氯化钠8~10克 后加入约lmL 的水湿润,然后加入8~10mL浓硫酸,用酒精灯稍微加热,当有大量气泡产生时,用注射器抽取20mL 氯化氢气体,然后立即再用注射器抽取上述试管中的液体,迅速用胶塞把注射器针头封闭上,摇动注射器,使氯化氢气体与乙醇钠充分反应。用激光手电筒照射注射器并观察和记录实验现象。
( 3 )用激光手电筒照装有步骤(2 )中生成物的注射器,能看到明显的丁达尔现象。
具体方法三(分散法):
把氯化钠固体在胶体磨中磨成细颗粒,再把其倒入无水乙醇溶液中直接制备。(此法成功率较低)
硅酸溶胶的配制硅酸溶胶的简易方法
胶体性质实验中的硅酸溶胶必须是;澄清、透明的液体,受热或注入盐酸时均应生成凝胶;若与氢氧化铁溶胶混合,立即凝聚。配制方法是:61%硅酸钠溶液(约0.54mol/L)与10.5%盐酸(约3mol/L)技体积比4:1混合制得硅酸溶胶。1.配制治波门)新制已1%硅酸钠溶液。将N:。a*。·9*。o和水按质量比1:6混合,微微加热、搅拌,使其完全溶解。(2)105%盐酸:将37%盐酸和水饺体积比1:3混合即得。2·制备硅镁溶胶选用口径小而相同的两支胶头滴管。向洁净试管中滴加30滴61%硅酸钠溶液,再改滴7~8滴10.5%盐酸,同时振摇试管,测PH值]0~l],即得可供胶体性质实验用的硅酸溶胶。3.胶体程已实验若将上述试管加热,立即生成凝胶;若沿试管壁缓缓注入Fe(OH)。浓溶胶,立即凝聚;若向硅酸溶胶中补滴l~2滴105%盐酸,PH一9,立即生成均匀的硅酸凝胶
硅溶胶的制备方法
硅橡胶合成的简要过程是:砂石或二氧化硅还原为单体硅→于300%温度下,以铜作催化剂,硅与甲基氯化物相互作用→形成甲基氯化硅的混合物(一元、二元或三元)→通过蒸馏分离出二甲基氯化硅→二甲基氯化硅水解成硅烷又迅速合成为线型或环型硅氧烷→线型硅氧烷在氢氧化钾(KOH)的帮助下,形成四元双甲基环状体(D4)→在KOH存在下,D4聚合,链终止导致过程的完成。
硅溶胶无机高分子涂料的配制工艺与其他涂料没什么特殊区别,但是硅溶胶应慢慢加入,否则涂料将发生质变。可以参考以下配制工艺:
把成膜助剂(常用的有氧化锌、硅酸丁酯、醋酸丁酯、甲基硅酸钠等)加入反应釜中,加定量的水搅拌,并依次加入表面活性剂(苯磺酸钠)、增稠剂(羟乙基纤维素、CMC等)、分散剂(六偏磷酸钠)、消泡剂(磷酸三丁酯)等助剂;再慢慢加入硅溶胶,体质颜料、色浆。用砂磨机或胶体磨研细,可以按需要加入产分粗粒料。涂料的PH值在8.5-10之间。
硅溶胶无机高分子涂料的配方设计:
硅溶胶成膜时收缩较大,涂膜易龟裂,为克服这个缺点、,除了在无机涂料中添加纤维状填料,还同时添加水溶性乳液作为辅助成膜物,使有机物填充在—Si—O—Si—,网状结构中减少成膜收缩和温差引起的胀缩变化。成为一种即具有无机涂料优良的耐候性、又具备有机涂料那样优良的装饰性、稳定性和施工性的有机复合涂料。一般可以这样考滤:成膜物中无机物占50%~90%,有机物为50%10%。内用时添加聚醋酸乙烯乳液;外用时添加苯-丙乳液,钛白粉先用金红石型,体积浓度为5%,并可掺加大量体质颜料,其总体积浓度炒60%70%。
硅溶胶生产的浓缩阶段,是一项耗能大、周期长的工艺环节。传统的浓缩手段,一般采 用减常压法脱水,使之得到所需浓度的硅溶胶。
从硅溶胶所表现出的pH值不同,硅溶胶又分为碱性硅溶胶和酸性硅溶胶。它们都是重要的精细化工产品,具有不同的重要用途:如碱性硅溶胶在精密铸造,外墙涂料等领域应用;酸性硅溶胶在彩色显像管、胶体铅酸蓄电池,以及从国外引进的静电植绒技术上应用等。
超滤膜浓缩法的单位产量能耗较低,周期较务短,设备投资较少,因而是一项降低产品成本、提高产品质量的有效途径。
超滤法是一种较为先进的制备硅溶胶的方法。超滤法就是用超滤器进行浓缩。超滤器跟过滤器不同,超滤器所用的超滤膜只允许水及可溶性的盐通过,不允许溶胶颗粒通过。可见该方法比较有效,它不仅能除去稀溶胶中的水分,而且还能除去少量的离子或易溶物。但是不允许在超滤膜上有滤饼或沉淀物出现,所以必须在不断搅拌下进行超滤。超滤能否按预想的目的进行,关键是要有适用的超滤膜。
硅溶胶的制备工艺
制备硅溶胶的工艺有:离子交换树脂处理硅酸钠稀溶液的方法;用硫酸中和水玻璃稀溶液的方法;水解硅酸酯的方法等等。其基本原理都是去掉易溶于水的钠离子。举例如下: a 离子交换树脂。阳离子交换树脂采用强酸性苯乙烯阳离子交换树脂;阴离子交换树指采用弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。
b 生产工艺
将模数为3.5的硅酸钠溶液用水稀调整至含SiO24%,Na201.15%;将液通过填装阳离子交换树脂的闪换柱,得含SIO23.6%,NA200.005%,SiO2/Na2O摩尔比703,PH值2.5的硅酸胶稀液。
离子交换是一个平衡反应,反应的过程是:当把含有Na+的硅酸溶液通过交换树指时Na+取代了阳离子交换树脂上的H+。
于是水玻璃中的Na+已被除去,H+阳离子与硅离子与硅酸钠中的SiO3生成具有活性的硅溶胶稀溶液流出。
硅溶胶的离子交换质量与下列因素有关:
树脂再生的程度、平衡性质、树脂的高度、流入深度、离子大小等。
把通过阳离子交换柱的硅溶胶稀深再通过弱碱性阴离子树脂交换柱,去除液体中的阴离子CL-,以达到更加稳定的状态。以交换柱流出来的稀硅深胶浓渡很低,需进行浓缩,为了防止浓缩时胶凝,浓缩前必须迅速加入稳定剂。稳定剂常的为MOH(M为L,Na,K,Rb,Cs,NH4.NH2等)稳定剂的用量应该恰当,若小于SiO2摩尔数的1%则难于起到稳定作用;若超过5%则将降低制品的纯度。取5kg上述硅溶胶用10%NAOH溶液调PH值至78。取900g调整液注信减压器中进行真这减压浓缩。并以保持容器内液面恒定为原则,徐徐加入剩余的4100g调整液。浓缩温度保持78℃,最后制得900g含SiO220%,Na200.33%PH为9.6的硅溶胶,其平均粒径约16mum。
离子交换树脂进行离子交换后,已失去交换能力。需用盐酸稀液洗涤,用HCL中的H9+取代树脂上的Na+。而使离子交换树脂的活性基团氧化,使树脂再生,恢复交换能力。再生后和离子交换树指必须用蒸馏水冲洗至规定的PH值为止,备下次使用。
硅溶胶的技术性能:
SiO2含量地20%30%(以H2SiO3计含量>26%)水分70%80%比重1.141.21Na2O含量0。4%0.5%粘度(涂4)10.9S可存期一年 用酸中和水玻璃时首先选取含有-(CH2)nCH3.R-CH2-R及含亲水基的物质,经过化学反应制得一种产物A,用此产物A 再与钠水玻璃及H2SO4进行反应,最后制提改性水玻璃B。此产物溶于水中的稳定期不少于三个月,失水成膜后,遇水不再溶解。