第一章第一章绪论绪论1.11.1胶体体系的概念胶体体系的概念1.21.2胶体稳定性概念胶体稳定性概念1.3大分子胶体的凝胶化1.4胶体的结构1.5食品胶体1.11.1胶体体系的概念胶体体系的概念定义定义：连续相：连续相，，oror分散介质分散介质中分散着胶粒的体系中分散着胶粒的体系。。胶粒的尺寸远大于分散相的分子又不致于因为其重力胶粒的尺寸远大于分散相的分子又不致于因为其重力而影响它们的分子热运动而影响它们的分子热运动。。具体来说具体来说，，粒子的尺寸大粒子的尺寸大约在约在–11μmμm之间之间。。分散体系分散体系：一种或几种物质分散在另一种物质中形成：一种或几种物质分散在另一种物质中形成的体系的体系。。分散相分散相：分散体系中不连续的部分：分散体系中不连续的部分，，即被分散的物质即被分散的物质。。分散介质分散介质，，连续相连续相：分散体系中连续的部分：分散体系中连续的部分。。最简单的胶体体系是在连续相最简单的胶体体系是在连续相，，或称分散介质或称分散介质中中分散着单一尺寸的粒子分散着单一尺寸的粒子，，亦称分散相亦称分散相。分散相与分散介质分散相与分散介质把一种或几种物质分散在另一种物质中就构成分散体系。
其中，被分散的物质称为分散相，，另一种物质称为分散介质，)。例如：云，牛奶，珍珠分散体系分类分散体系分类分类体系通常有三种分类方法：•分子分散体系•胶体分散体系•粗分散体系按分散相粒子的大小分类：按分散相和介质的聚集状态分类：•液溶胶•固溶胶•气溶胶按胶体溶液的稳定性分类：•憎液溶胶•亲液溶胶，，11按分散相粒子的大小分类按分散相粒子的大小分类1.分子分散体系分散相与分散介质以分子或离子形式彼此混溶，没有界面，是均匀的单相，分子半径大小在10-9溶液。2.胶体分散体系分散相粒子的半径在1nm~100nm之间的体系。目测是均匀的，但实际是多相不均匀体系。也有的将之间的粒子归入胶体范畴。3.粗分散体系当分散相粒子大于,目测是混浊不均匀体系，放臵后会沉淀或分层，如黄河水。根据分散相粒子的大小可将分散体系分为三个大类：根据分散相粒子的大小可将分散体系分为三个大类：类别粗分散体系胶体体系分子分散体系粒子尺寸-1μm1nm-nm体系多相体系多相体系单相体系悬浮体胶体，有界面存在无界面，均匀胶体粒子的尺寸：胶体粒子的尺寸：–1μm微乳状液粒子尺寸：微乳状液粒子尺寸：1010–热力学稳定体系热力学稳定体系((鉴别鉴别::外观透明或者近乎透明外观透明或者近乎透明,,流动性好流动性好,,均相体系均相体系,100,100倍重力加速度分离倍重力加速度分离55分钟不发生相分离分钟不发生相分离.)乳状液粒子尺寸：乳状液粒子尺寸：0.10.1–5050热力学不稳定体系热力学不稳定体系，，22按胶体溶液的稳定性分类按胶体溶液的稳定性分类1.溶胶半径在1nm~100nm之间的难溶物固体粒子分散在液体介质中，有很大的相界面，易聚沉，分散相与分散介质不同相，是热力学上的不稳定体系。
一旦将介质蒸发掉，再加入介质就无法再形成溶胶，这是胶体分散体系中主要研究的内容。2.高分子溶液半径落在胶体粒子范围内的高分子溶解在合适的溶剂中，一旦将溶剂蒸发，高分子化合物凝聚，再加入溶剂，又可形成溶胶，分散相与分散介质同相，亲液溶胶是热力学上稳定、可逆的体系。3.缔合胶体，有时也称为胶体电解质缔合胶体，有时也称为胶体电解质分散相是由表面活性剂缔合而成的胶束。通分散相是由表面活性剂缔合而成的胶束。通常以水作为分散介质，胶束中表面活性剂的亲常以水作为分散介质，胶束中表面活性剂的亲油基团向里，亲水基团向外，分散相与分散介油基团向里，亲水基团向外，分散相与分散介质之间有很好的亲和性，因此也是一类均相的质之间有很好的亲和性，因此也是一类均相的热力学稳定系统热力学稳定系统。。3按分散相和介质聚集状态分类按分散相和介质聚集状态分类1.液溶胶将液体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为不同状态时，则形成不同的液溶胶：A.液-固溶胶如油漆，AgI溶胶B.液-液溶胶如牛奶，石油原油等乳状液C.液-气溶胶如泡沫2.固溶胶将固体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为不同状态时，则形成不同的固溶胶：A.固-固溶胶如有色玻璃，不完全互溶的合金B.固-液溶胶如珍珠，某些宝石C.固-气溶胶如泡沫塑料，沸石分子筛3.气溶胶将气体作为分散介质所形成的溶胶。
当分散相为固体或液体时，形成气-固或气-液溶胶，但没有气-气溶胶，因为不同的气体混合后是单相均一体系，不属于胶体范围.A.气-固溶胶如烟，含尘的空气B.气-液溶胶如雾，云根据分散相及分散介质的状态可将胶体分为：根据分散相及分散介质的状态可将胶体分为：分散相连续相名称举例泡沫啤酒泡沫乳状液牛奶悬浮液牙膏固态泡沫面包固态乳状液珍珠固态溶液合金气-液溶胶水雾根据分散相的情况：根据分散相的情况：11.多分散体系：多分散体系：体系中粒子的大小不是单一的体系中粒子的大小不是单一的，，或者它们的形状或者它们的形状或电荷等也不是相同的或电荷等也不是相同的。。实际胶体体系大多数属实际胶体体系大多数属这种情况这种情况。。22..单分散体系：单分散体系：体系中粒子完全或基本上是相同的体系中粒子完全或基本上是相同的，，胶体科学中胶体科学中的许多理论推导是源于这种理想体系的许多理论推导是源于这种理想体系。。以其它指标分类胶体：以其它指标分类胶体：11..多重胶体多重胶体，，存在有两种以上的分散相存在有两种以上的分散相22..网状胶体网状胶体，，两种以上的组成相相互交联成网状的体系两种以上的组成相相互交联成网状的体系。
。3.凝胶，凝胶，分散介质为液态，但整个体系的性质却如同固分散介质为液态，但整个体系的性质却如同固态的体系。态的体系。另外另外，，根据胶粒表面是否容易被分散介质所润湿根据胶粒表面是否容易被分散介质所润湿，，而可把胶体分散体系划分为亲液胶体而可把胶体分散体系划分为亲液胶体，，或疏液胶体或疏液胶体，，。。对水溶胶胶，，英语表达为英语表达为obic.. 憎液溶胶的特性 ，1特有的分散程度 粒子的大小在10 -9 ~10 -7 m之间，因而扩散较慢，不能透 过半透膜，渗透压低但有较强的动力稳定性和乳光现象。 ，2多相不均匀性 具有纳米级的粒子是由许多离子或分子聚结而成，结构复 杂，有的保持了该难溶盐的原有晶体结构，而且粒子大小不 一，与介质之间有明显的相界面，比表面很大。 ，3热力学不稳定性 因为粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学不稳 定体系，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒子会自动 聚结成大粒子。
胶体的基本性质： 胶体的基本性质： 11..高度分散： 高度分散：胶粒由于 胶粒由于 运动扩散力强 运动扩散力强。。 22. .非均相：分散相与连续相之间存在界面 非均相：分散相与连续相之间存在界面。。 3.分散相比表面积大：表面能亦大。分散相比表面积大：表面能亦大。 4.聚结不稳定性：表面能大，体系能量高，热力学不稳聚结不稳定性：表面能大，体系能量高，热力学不稳 定。粒子趋于聚集以降低比表面积。 定。粒子趋于聚集以降低比表面积。 5.动力学稳定：胶体稳定与否是胶体体系研究和应用的动力学稳定：胶体稳定与否是胶体体系研究和应用的 核心。 核心。 立方体边 长/cm 分割后立 积/cm0时水的单位体 积表面能/J 4.6*10-5 1*10 -2 10 4.6*10-3 1*10 -5 10 15 6*10 4.61*10 -7 10 21 6*10 460把一定大小的物质分割得越小，则分散度越高，比 表面也越大。 从表上可以看出，当将边长为10-2 m的立方体分割成10 -9 可见达到nm级的超细微粒具有巨大的比表面积，因而具有许多独特的表面效应，成为新材料和多相催化方面的研究 热点。
如铂黑电极及多孔电极由于其表面积较大，电流密 度小，因而极化小；再如，由超细微粒制备的催化剂由于 具有很高的比表面因而催化活性较普通催化剂高；此外， 将药物磨成细粉以提高药效、将金属做成超细微粒以降低 熔点都说明了超细微粒具有独特的表面效应。 1.2 1.2 胶体稳定性概念 胶体稳定性概念 稳定性是胶体的一个基本性质稳定性是胶体的一个基本性质。。在特定的时间 在特定的时间 里里，，胶体的稳定性可因其是否存在粒子的可观 胶体的稳定性可因其是否存在粒子的可观 察到的聚集和上浮 察到的聚集和上浮，，或下沉 或下沉进行定性 进行定性。。 憎液胶体的稳定性是一种动力学意义上的稳定憎液胶体的稳定性是一种动力学意义上的稳定，， 即热力学不稳定 即热力学不稳定。。这样的胶体不会自发的形成 这样的胶体不会自发的形成，， 即使形成亦是热力学不稳定的 即使形成亦是热力学不稳定的。。 一些亲液胶体可以是稳定的一些亲液胶体可以是稳定的，，象大分子溶液和 象大分子溶液和 含有表面活性剂的体系如微乳状液和胶束 含有表面活性剂的体系如微乳状液和胶束。。它它 们的不稳定表现不是粒子的聚集而是分成两相 们的不稳定表现不是粒子的聚集而是分成两相。
。 胶体不稳定的主要表现： 胶体不稳定的主要表现： 11..聚集 聚集，， ：是两个或多个胶体粒子粘附在 ：是两个或多个胶体粒子粘附在 一起的过程 一起的过程。。 22..絮凝 絮凝，， ：松散的聚集 ：松散的聚集，，粒子间的距离较大 粒子间的距离较大，， 过程是热力学可逆的； 过程是热力学可逆的； 33..凝结 凝结，， ：刚性的聚集 ：刚性的聚集，，粒子间的距离在 粒子间的距离在 原子尺寸的范围 原子尺寸的范围，，过程是热力学不可逆的 过程是热力学不可逆的 44..分层 分层，，上浮或下沉 上浮或下沉，， ：最 常见的胶体不稳定现象常见的胶体不稳定现象，，是由于重力导致的粒子的迁移 是由于重力导致的粒子的迁移 和聚集 和聚集。。其动力学速度取决于迁移单元的尺寸和两相的 其动力学速度取决于迁移单元的尺寸和两相的 密度差 密度差。。 ：稀 O/W乳状液经分层后所形成的高浓乳状液经分层后所形成的高浓 度的乳状液 度的乳状液。。它可能是聚集的亦可以是胶体稳 它可能是聚集的亦可以是胶体稳
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