膠體能通過濾紙嗎
膠體能通過濾紙嗎的答案是:可以
因為膠體分子的直徑在1nm到100nm之間是可以透過濾紙的。濾紙是一種具有良好過濾效能的紙,紙質疏鬆,對液體有強烈的吸收效能。分析實驗室常用濾紙作為過濾介質,使溶液與固體分離。目前我國生產的濾紙主要有定量分析濾紙,定性分析濾紙和層析定性分析濾紙三類。
(1)靜電除塵:利用膠體粒子的帶電性加以清除大氣中的飄塵、工廠廢氣中的固體懸浮物及其他空間的粉塵等。
(2)制豆腐、果凍:利用膠體的聚沉特性,使聚沉後的膠體形成半固體的凝膠態物質。
(3)明礬、硫酸鐵等淨化水體:膠體粒子的直徑一般在1-100nm之間,它決定了膠體粒子具有較大的表面積,吸附力很強,能在水中吸附懸浮固體或毒素形成沉澱,從而達到淨化水的目的,這就是膠體淨水的原理。如明礬水解生成Al(OH)3膠體而起到淨化水的目的。
首先,膠體具有雙電層結構。膠體微粒的中心叫做膠核,膠核的表面由於吸附、表面溶解等原因,會帶有電荷,具有一定的電勢。由於膠核帶點,必然會存在靜電引力,會吸引溶液中的異號離子向膠核表面趨近;由於異號離子本身還存在熱運動和其它作用力,會遠離膠核表面,向溶液中擴散。這兩種力的綜合作用下,使得靠近膠核表面處的異號離子濃度大,隨著膠核表面距離的增加,異號離子的濃度逐漸減小至溶液中離子的平均濃度。電勢形成的離子層和異號離子層就構成了膠體的雙電層結構。
由於膠核表面電勢形成離子的靜電引力很強,靠近膠核表面的部分反離子會緊附在膠核表面,跟隨膠核一起移動,這一層反離子稱為束縛反離子,與膠核形成了吸附層,吸附層本身只有幾個離子的厚度;吸附層之外稱為擴散層,由於靜電離子引力減弱,在膠體微粒運動時,擴散層內的反離子會與膠體表面脫離,與液體一起運動,因此擴散層的反離子稱為自由反離子。
通常,膠核與吸附層統稱為膠粒,再加上擴散層則稱為膠團。由於膠核表面的反離子總是比吸附層的多,所以膠粒是帶電的,但是整個膠團是不帶電的。其中膠核表面吸附的離子所形成的電勢為總電勢,稱為φ電勢;膠核在滑動時的電勢,即滑動面上的電勢為電動電勢,稱為ζ電勢,一般將吸附層的邊界視為滑動面。其中φ電勢並沒有實用意義,而ζ電勢是表示膠體穩定性的一個重要指標,可以通過實驗進行測定,ζ電勢並不是一個定值,它會隨著溶液溫度、pH值及反離子濃度等外界因素的變化而變化。以上內容可配合下圖進行理解。
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