胶体化学的发展史

胶体化学的发展史一．胶体化学的简史与内容胶体这个名词史由英国科学家ThomasGraham(1861年)提出来的。那时近代的分子运动理论才成立，其应用只限于气体。Graham最早将此新理论应用于液体体系，他系统地研究物质在液体中的扩散。他用的仪器极为简单，将一块羊皮纸缚在一个玻璃筒上，筒里装着要试验的溶液，并把筒浸在水中。Graham用此种装置研究许多物质的扩散速度，发现有些物质，如糖、无机盐、尿素等扩散快，很容易自羊皮纸渗析出来；另一下物质，如明胶、氢氧化铝、硅酸等扩散很慢，不能或很难透过羊皮纸。前一类物质当溶剂蒸发时易于形成晶体析出，后一类物质则不能结晶，大多成无定形胶状物质。于是，Graham把后一类物质称为胶体（Colloid），其溶液称之为溶胶。胶体源自希腊文的κολλα（胶）。虽然胶体化学的历史一般皆以1861年为开始，其实，在此之前已有一些化学家和物理学家作过胶体的研究，只是较为零星。例如，意大利化学家Selmi（1845年）曾制备了氯化银、硫和普鲁士蓝在水中的假溶液，这些溶液外观透亮或微呈混浊。他认为溶液中分散的质点比通常的分子来得大。Faraday（1858年）曾制得红色的金溶液，并发现溶胶对光有散射作用，此即所谓的Tyndall效应。Faraday制备金溶液时，十分强调所用器皿与药品必须非常干净。经他仔细制得的金溶胶保存到20世纪二十年代才沉淀出来。在人类的生产实践中，胶体的应用可以追溯到更早，几乎和人类的文明一样悠久。在有历史记载以前我们的祖先就会制造陶器；在夏禹之时就会酿酒；至少在周朝初期，人们就和用胶；在汉朝已出现用天然高聚物——纤维造出来的纸；在后汉又发明了墨。这些都是胶体应用的生动实例，也充分说明我们的民族时富于创造性的。在古埃及史中有湿木裂石的记载；中古的炼丹家已知道制备金汁，这是悬于水中的微粒金。和许多古代劳动人民的创造一样，这些发明者的姓名现在已不可考。在Graham之后四十多年，俄国化学家Benmaph用200多种物质做实验，证明无论如何物质既可制成晶体状态也可制成真溶液，在酒精中则可形成胶体溶液。因此，晶体和胶体并不是不同的两类物质，而是物质的两种不同的存在状态。由扩散慢和不能透过半透膜这些特性可以推断，胶体溶液中的质点不是以小分子，而是以大粒子的形式分散在介质中。这些胶体溶液在重力场中不沉降或沉降极慢，表面分散的质点额不会很大。总起来讲，胶体质点指的是至少在一个线度上，其大学在1nm至1μm之间的质点，当然这个大小的界线多少带有点人为性。简言之，胶体是指高度分散的分散体，胶体化学则是研究胶体体系的科学。胶体化学与化学的其他分支的不同之处是，后者的研究对象均属小分子，而胶体化学除了分子之外，更注意胶体大小的质点。自上述内容可知，胶体的一个重要特点就是分散的质点和介质之间由很多的相界面。以直径为10nm的球形质点来说（例如金溶胶或者二氧化硅溶胶），当质点总体积为1cm3时，其面积为600m2，这是一个相当可观的数目。胶体的许多性质，如稳定性和电学性质等，与界面能有密切关系。因此，对界面性质的研究很早就成为胶体化学的内容。后来表（界）面研究的范围日益扩大，凡事与界面有关连的体系与过程皆成为其研究对象，例如从人工造雨、矿石浮选、染色、防毒、水土保持到吸附与催化等，所以有一段时期胶体化学被称为表面化学。现在我们知道，二者的关系非常密切，但各有侧重。当我们把注意力放在物质的界面特性上，此即表面化学。倘若我们把细分割的物质当成一群质点构成的分散体加以研究，即为胶体化学。虽然胶体质点可以是由许多分子组成的，但这并不意味着质点中不能只有一个分子。将明胶溶于水中或将橡胶溶于甲苯，皆分散成单独的分子。这些分子的大小合乎胶体质点的标准。由于大小相近，这些大分子溶液（分子溶胶）与胶体溶液（相胶体）有许多相似3、管路敷设技术通1过管线0不仅2222可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题22，而且可保障2323各类管路习题到位。在管路敷设过程1中，要加强看255222护1关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置.保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。4、电气课件中调试技术对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。5、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。的性质和相同的研究方法，例如动力性质、光学性质、流变性等，因为这些性质往往只和质点的大小、形状有关，与相界面存在与否却是无关的。因此，大分子无聊化学（包括蛋白质、核酸、多糖化合物等生物大分子）很自然地成了胶体研究的重要内容。但是，此种体系与经典胶体，如胶状金、As2S3溶胶也有很多不同之处。以金溶胶为例，金必须加工方能成为胶体；褶子胶体只是暂时稳定，迟早要沉淀出来；将沉淀再悬浮于水中，不能再得到胶状金。甲苯中的橡胶却可长期稳定，不会沉淀；几时蒸干溶剂，得到的固体再溶于甲苯中，又可以得到原来的溶液。换言之，金溶胶是不可逆的，橡胶体系则是可逆的。自热力学观点，前者是不稳定的，后者是稳定的，是真溶液。自质点与介质的亲和性来看，前者为憎液胶体，后者是亲液胶体。由于高分子材料的迅速发展与日益重要，大分子物理化学已扩展成为独立的学科分支。但是，由于历史的传统原因和性质上的紧密练习，大分子溶液仍是胶体化学研究的一个重要部分。从德国化学会主办的历史悠久的刊物“胶体杂志“更名为”胶体与聚合物杂志“，读者当可体会到它们直接的既密切又相对独立的关系。近年来聚合物胶体有了较大的发展，一是用乳胶聚合制成单分散的、即质点大小均一的胶乳（如聚苯乙烯分散在水中）可以作为胶体基础研究的模型分散体；二是制成微晶聚合物分散体（如纤维素在水中），有很大的潜在实用重要性。这些离子还说明，憎液胶体与亲液胶体都是物质的一种状态，是可以相互转化的。在液体介质中，胶体质点也可以由许多比较小的两亲分子（分子由沁水的极性基团和亲油的碳氢链组成）缔合而成，此即胶团。胶团有正胶团（里面为烃核，外层为极性基团，分散在非极性介质中）和逆胶团（里面为极性基团，外层为碳氢链，分散在非极性介质中）之分。与高聚物的不同之处是此种缔合是可逆的。此类胶体叫缔合胶体，是热力学稳定体系。表面活性剂分子具有两亲分子结构，其主要特点是在界面上的吸附和在溶液内部形成胶体。因此，无论自胶体的观点，还是从界面的角度，表面活性剂是胶体与表面化学的重要研究对象。许多重要的分散体，如乳状液、悬浮液、泡沫等，其质点大小虽不合乎经典的胶体标准，单体系具有很大的界面，和憎液胶体一样属于热力学不稳定体系。因此，它们也属于胶体化学讨论的内容。亲液胶体和憎液胶体有着本质上的区别。前者属于热力学稳定体系，后者是热力学不稳定体系。至于在扩散等性质上的相同，仅仅是表观上的类似，不能因此而混淆二者的本质区别。所以从二十世纪五十年代起，就开始把亲液胶体改称为大分子溶液，把憎液胶体称为胶体分散体系或溶胶。近年来，随着分子生物学等气体学科的发展，对蛋白质一类物质的溶液，有了比较深入的认识。认为应当把胶体体系分为以下三大类才比较确切。（1）分散体系：包括粗分散体系和胶体分散体系。由于体系有很高的表面自由能，是属于热力学不稳定体系。（2）大分子物质的真溶液：因为没有界面，体系无界面能存在，所以是热力学稳定体系，与上述分散体系不同，能自动形成大分子溶液。（3）缔合胶体，即胶体电解质。它也是热力学稳定体系。现在工业上用得最到的表面活性剂，就属于缔合胶体。二、胶体化学的发展前景胶体化学是密切结合实际，并与其它学科息息相关的学科，它涉及的范围广，研究的内容丰富。从它的发展历程也可以看出，胶体化学的内容是不断深入、面貌在不断更新，开拓的领域也越来越广。在自身的发展过程仲，也繁殖出一些新的学科，或丰富了其他学3、管路敷设技术通1过管线0不仅2222可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题22，而且可保障2323各类管路习题到位。在管路敷设过程1中，要加强看255222护1关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置.保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。4、电气课件中调试技术对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。5、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。科的内容。可以预期，胶体化学将继续沿着这个方向发展。促进胶体化学向前发展的主要因素，归纳有以下几个方面：（1）因为胶体化学是一门与实际应用密切结合的学科，现代工农业生产为胶体化学的发展提供了广阔的前景。可以预期，工农业进一步发展中将会更广泛地运用胶体化学的基本原理和研究方法，特别是