第 12 章 · 表面、胶体与催化作用

分散系辨析台

一杯看起来“浑”的液体,究竟是溶液、胶体还是悬浊液?把粒径、静置和侧照三件事放到同一张实验台上看,别只凭“看起来像”下结论。

观察槽 · 粒子状态实时演示强光侧照中
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先调条件,再看证据

粒径用对数刻度:每向右一段,颗粒的真实直径会成倍增长。

当前粒径20 nm
0.1 nm100 μm
真溶液
<1 nm
胶体
1–1000 nm
悬浊液
>1000 nm
胶体

粒径落在胶体常用范围内。别急着只靠浑浊判断,下面四项现象要一起看。

端点提醒:1 nm 是胶体下限;真溶液的分散粒子须更小。

布朗运动

颗粒会做持续、无规则的热运动,抵抗沉降趋势。

静置后的样子

若条件稳定,一般不出现明显分层或沉淀。

侧照时的光路

尚未开启强光侧照;打开后观察是否出现可见光路。

分离提示

普通滤纸通常留不住胶体粒子;需要考虑超滤等方法。

不要只记一个现象

三类分散系,放在同一把尺子上

这里采用基础化学中常用的近似边界:真溶液 < 1 nm,胶体约 1–1000 nm,悬浊液 > 1000 nm。实际样品还要结合分散均匀性与分离现象综合判断。

真溶液

< 1 nm
  • 均匀透明,静置稳定
  • 一般无可见丁达尔光路
  • 普通过滤不能分离溶质

胶体

约 1–1000 nm
  • 颗粒可有明显布朗运动
  • 常可看到丁达尔现象
  • 普通过滤通常难以截留

悬浊液

> 1000 nm
  • 颗粒较大,重力效应突出
  • 静置易分层或沉降
  • 普通过滤常可分离固体

判断挑战

一束强光侧照某分散系,光路清晰可见;静置较长时间也不形成明显沉淀。最合理的初步判断是?

答对 0 / 0

教学示意:滑块覆盖 0.1 nm–100 μm,界限取 1 nm 与 1000 nm。粒子图经放大,布朗运动与沉降受密度差、黏度、时间等影响,不能只凭粒径诊断真实样品。