《胶体与界面化学》总结报告

第一篇：《胶体与界面化学》总结报告

《胶体与界面化学》之“胶体的制备与纯化”总结报告

胶体（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，一种是分散介质（连续相），另一种是分散粒子（不连续相）。胶体与界面化学是研究界面现象及除小分子分散体系以外的多相分散体系物理和化学性质的科学。内容涉及：各种界面现象、表面层结构与性质以及各种分散体系的形成与性质。

胶体按照分散剂状态不同分为：气溶胶、液溶胶和固溶胶；按分散质的不同可分为：粒子胶体、分子胶体。常见的胶体有Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、硅酸胶体、淀粉胶体、蛋白质胶体、豆浆、雾、墨水、涂料、AgI、Ag2S、As2S3、有色玻璃、果冻、鸡蛋清、血液等。胶体能发生丁达尔现象，产生聚沉、盐析、电泳、布朗运动等现象，具有渗析作用等性质。广泛用于农业生产、医疗卫生以及工业生产等领域。本文就胶体的制备和纯化方法做一下学习总结。

一、胶体的制备

胶体物系制备[1]有两种方法：分散法和凝聚法。分散法是使粒子较大的物质分散成胶体物系，通常利用机械能和电能等以达到分散的目的。最常用的是胶体磨，气流粉碎，也可用超声波，电弧等。凝聚法是使溶质分子、原子或离子自行结合成胶粒大小而制成凝胶的方法，通常分物理凝聚法和化学凝聚法两类。胶体物系制备方法如图。

机械分散主要使用胶体磨和气流粉碎机。物料进胶体磨之前，先入球磨机粉碎至0.2mm左右，再进胶体磨粉碎到1µm(1000nm)以下，最小可达10nm。为了防止极微小颗粒聚结，一般还加少量表面活性物质如丹宁或明胶等作稳定剂。工业上常利用此法制备胶体石墨、油漆和矿物颜料等。气流粉碎机是一种高效超细粉碎设备，它被广泛用于染料、技术陶瓷及制药等行业，它也可将物料粉碎至1µm以下。

超声分散是用频率大于20000Hz，人耳不能听到的弹性波将物料撕碎。实验室常用此法将某些松软的物质分散，或将一种液体分散在另一种液体中以形成乳状液。

电弧分散主要用于制备金属的水溶胶。该方法是将被分散的金属作电极，插入水中，通电使之产生电弧。在高温下金属被气化，遇水冷凝成胶粒。加少量碱作稳定剂。

物理凝聚是将被分散物质的蒸气骤冷或改换溶剂或骤冷饱和溶液等使被分散物质凝聚成胶体粒子。如将汞蒸气通入冷水中就可得到汞溶胶；将含松香的酒精溶液滴入水中，由于松香在水中的溶解度低，溶质成胶粒的大小析出，形成松香的水溶胶；用冰骤冷苯的饱和水溶液得到苯的水溶胶。

化学凝聚是利用化学反应在适宜的反应条件（反应物的浓度、溶剂、温度、pH值和搅拌等）下，生成的不溶物由分子分散状态逐步凝聚达到胶体状态的方法。为此必须使反应物的浓度很低，并缓慢混合，而不至于生成沉淀。比如，姚明明等[2]使用化学凝聚法成功合成了稳定的TiO2溶胶；邢林庄等[3]采用柠檬酸钠还原法制备了纳米金胶体；周波等[4]采用单质硅粉水解法，经过初级粒子制备和粒子多级生长，制备了单分散的大粒径硅溶胶。按照化学反应的类别，可分为复分解反应、分解反应、还原反应、氧化反应和水解等几种。如用AgNO3稀溶液与KCl稀溶液进行复分解反应：

AgNO3+KCl=AgCl↓+KNO3 其中任何一种适当地过量，就可制得稳定的AgCl溶胶。将FeCl3缓慢滴入沸水中，即得红棕色的Fe(OH)3胶体：

FeCl3+H2O=Fe(OH)3+3HCl 胶体的纯化

最初制备的溶胶常含有过多的电解质或其他杂质，它们不利于溶胶的稳定，因此需将其除去，即所谓胶体物系的净化[1]。最普通的方法是渗析法。渗析法是将待净化的溶胶用半透膜（羊皮纸，动物膀胱膜，硝酸纤维和醋酸纤维等）与溶剂隔开，溶胶中的电解质或其他杂质（分子、离子）就可穿透半透膜进入溶剂。若不断更换溶剂，即可将多余的电解质或其他杂质移去，达到净化的目的。

为了提高渗透速度，可在半透膜两侧加一电场，以加速离子迁移，这就是电渗析法。另外，增加半透膜两边浓度差，扩大半透膜面积或适当地提高温度均可使渗析加速。

应当指出，适当数量的电解质对溶胶是起稳定作用的，因此，渗析法净化溶胶要注意控制时间，以保证稳定溶胶所需的电解质。温度过高将加剧布朗运动，也会破坏溶胶的稳定性。胶体的纯化还有其他方法，比如闫峰等[5]采用差速离心法成功实现了胶体金探针的纯化；Marcell Pálmai等[6]分别采用离心、过滤、渗析的方法实现了硅溶胶的纯化。参考文献

[1]赵振国.应用胶体制备方法[M].北京: 化学工业出版社, 2008: 15-20 [2]姚明明, 杨平, 卢萍.TiO2胶体的制备研究[J].固原师专学报（自然科学版）, 1999, 20(6): 14-17 [3]邢林庄, 李东, 陈斌, 吴文娟, 王国祥.纳米金胶体的制备及其对血液光吸收性的影响[J].中国激光, 2015,42(6): 1-9 [4]周波, 张春芳, 白云翔, 顾瑾, 孙余凭.单分散大粒径硅溶胶的制备[J].硅酸盐通报, 2015, 34(4): 1036-1040 [5]闫峰, 兰海楠, 王珊珊等.猪繁殖与呼吸综合征病毒单克隆抗体胶体金探针的制备与纯化[J].兽医科技, 2010, 37(11): 119-120 [6]Marcell Pálmaia, Lívia Naszályi Nagya, etal.Preparation, purification, and characterization of aminopropyl-functionalized silica sol[J].Journal of Colloid and Interface Science, 2013,(390): 34-40

第二篇：刊名-胶体界面化学期刊汇总

【刊名】Advances in Colloid and Interface Science 【简介】《胶体与界面科学进展》, 创刊于1967年，是由荷兰（Elsevier Science）出版的英文刊，期数:16,国际标准刊号：ISSN:0001-8686, 该刊被世图2003版《国外科学技术核心期刊总览》收录，该刊被SCI收录，2006年影响因子为3.79。

【征稿内容】刊载界面与胶体现象以及相关的化学、物理、工艺和生物学等方面的实验与理论研究论文，多用英文发表，间用德、法文。【投稿信息】

地址：PO Box 211,Amesterdam,Netherlands,1000 AE 网址： http://

【刊名】Progress in Surface Science 【简介】《表面科学进展》，创刊于1971年，是由英国（Elsevier Science）出版的英文月刊，国际标准刊号：ISSN:0079-6816，该刊被世图2003版《国外科学技术核心期刊总览》收录，该刊被SCI收录，2006年影响因子为5.968。本馆有纸版收藏。本馆有电子馆藏。【征稿内容】刊载金属、非金属、液相、气相、固相等各种材料、各种存在状态的表面物理与化学现象等表面科学领域当前研究进展的评论。【投稿信息】

地址：LANGFORD LANE, KIDLINGTON, OXFORD, ENGLAND, OX5 1GB 网址：

http://www.xiexiebang.com/wps/find/journaldescription.cws_home/411/description#description

【刊名】Surface Science 【简介】《表面科学》（包括《表面科学快报》），创刊于1964年，是由荷兰（Elsevier Science）出版的英文半月刊，国际标准刊号： ISSN:0039-6028，该刊被世图2003版《国外科学技术核心期刊总览》收录，该刊被SCI收录，2006年影响因子为1.88。本馆有电子馆藏。【征稿内容】刊载界面物理和界面化学的基础理论和实验研究论文。【投稿信息】

地址：ELSEVIER SCIENCE BV, PO BOX 211, AMSTERDAM, NETHERLANDS, 1000 AE 网址：

http://www.xiexiebang.com/wps/find/journaldescription.cws_home/505676/description#description

【刊名】Surface Science Reports 【简介】《表面科学报告》，创刊于1981年，是由美国（Elsevier Science）出版的英文月刊，国际标准刊号：ISSN: 0167-5729，该刊被世图2003版《国外科学技术核心期刊总览》收录，该刊被SCI收录，2006年影响因子为9.304。本馆有电子馆藏。【征稿内容】刊载金属、半导体和绝缘体表面和界面性能及有关的实验技术和方法方面的理论与实验研究论文和评论。偏重于固体和流体界面及其电子和原子结构的基础研究。【投稿信息】

地址：3100 Central Expressway, Santa Clara, CA 95051, USA 网址：http://www.xiexiebang.com 信箱：hweinberg@symyx.com

第三篇：高三化学胶体教案

第二单元

胶体的性质及其应用

一、教学目标

1．了解分散系的概念；了解胶体的概念；了解胶体的性质；了解胶体的实际应用。

2．掌握胶体与溶液，悬浊液，乳浊液的区别；掌握胶体的精制方法；理解丁达尔效应，布朗运动和电泳现象产生的原因。

二．教学建议

1．充分利用初中已有的溶液、悬浊液、乳浊液的知识，列表比分散系的有关知识。要重视以旧带新，联系已学过的与胶体知识有关的基础，以达到边复习边旧知识、边学习新知识的目的。

2．结合实验和列表比较，从观察比较中认识胶体的本质特征。

3．胶体内容学习过程中学生会感到记忆难、应用难等问题，教学中要注意引导和帮助学生整理知识、归类知识。

第一节

胶体

一．教学目标

1．理解胶体的基本概念，了解胶体特征。

2．能够从分散质微粒的大小、分散系的性质等角度理解胶体与溶液、悬浊液、乳浊液的区别。

3．掌握胶体的本质特征，以及胶体的精制。理解氢氧化铁胶体的制法原理。

二、教学过程

1．我们平时所接触到的分散系一般有三种，即 ________、__________、_________，我们把分散系分成以上三种的依据是 _________，当分散质粒子直径小于1 nm时，是_________，大于100nm时，是_________，在1 nm～100nm之间时是 _________。

2．如何分离胶体与浊液_________，如何分离胶体与溶液_________；如何分离浊液与溶液_________，胶体净化的方法是_________，为什么可以采用该办法_____________。

3．胶体的形成不是物质_________的反映，而是物质的一种_______形式。根据分散剂的不同，可分为溶胶，如 _________；______溶胶，如_________溶胶，如_____等。

三、重点、难点点拨

1．如何理解胶体的本质特征和渗析的关系胶体粒子的直径在1 nm～100nm之间是胶体的本质特征，也是胶体区别于其他分散系的依据，同时也决定了胶体的性质。

胶体粒子直径较大，不能透过半透膜，但分子或离子可以透过半透膜，据此可以通过“渗析”的方法制某些胶体。渗析是一种分离操作，通过多次渗析或把半透膜袋放在流动的水中，可以使胶体得到更好的精制。

2．为什么有的高分子溶液具有胶体的某些性质？

高分子化合物溶于适当的溶剂中，就成为高分子溶液，它具有双重性，一方面由于分散质颗粒太小与溶胶粒子相近，表现出溶胶的某些特性，例如不能透过半透膜，因此高分子溶液可纳入胶体研究范畴。另一方面高分子溶液是分子分散体系，又具有某些真溶液的特点，与胶体有许多不同的地方。例如：高分子溶液一般不带电荷，溶胶粒子则带电荷。高分子溶液的稳定是它的高度溶剂化起了决定性作用，粒子不带电也能均匀地分散在溶液中。

高分子化合物能自动溶解于适当的溶剂中，当蒸发溶剂后，再加入溶剂仍然自动溶解。胶体溶液则不能由自动分散来获得，胶粒一旦凝聚出来，一般很难简单地用加人溶剂的方法使之复原。

3．胶体较稳定的原因：①胶体中胶粒体积小，被介质分子碰撞而不易上浮或下沉，凝析；②胶体中胶粒带有同性电荷，相互排斥的结果不易凝析出来。

4．胶粒带电的原因：胶体中单个胶粒的体积小，因而胶体中胶粒的表面积大，因而具备吸附能力。有的胶体中的胶粒吸附溶液中的阳离子而带正电；有的则吸附阴离子而带负电胶体的提纯，可采用渗析法来提纯胶体。使分子或离子通过半透膜从胶体里分离出去的操作方法叫渗析法。其原理是胶体粒子不能透过半透膜，而分子和离子可以透过半透膜。但胶体粒子可以透过滤纸，故不能用滤纸提纯胶体。习题精析

[例1]下列关于胶体的说法中正确的是（）

（A）胶体外观不均匀

（B）胶粒做不停的，无秩序的运动（C）胶粒不能通过滤纸

（D）胶体不稳定，静置后容易产生沉淀

[解析]胶粒可以透过空隙较大的滤纸，但不能透过空隙较小的半透膜。胶体是比较稳定的分散系。

[答案]B [例2]胶体是比较稳定的分散系的主要原因是 A.胶粒直径在1 nm-100nm之间 B，同种胶体的粒子带有同种电荷 C.胶体溶液显电中性 D.胶粒是运动的

[解析]胶体稳定的原因是其中的胶粒带电荷，并且同种胶体的粒子带同种电荷，同种电荷相互排斥，因而胶体稳定。

[答案]B

[例3]下列各种物质中，常用渗析方法分离的是

（）（A）CaCO3和Na2CO（B）NaCl和KNO3

（C）CCl和水

（D）Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液 [解析]渗析方法适用于胶体和溶液的分离。[答案]D [例4]下列两种物质混合后，所形成的分散系属于胶体的是（）（A）溴水和汽油

（B）硫代硫酸钠和盐酸（C）乙二醇和甘油

（D）鸡蛋清和甘油

[解析lA形成的是溴的有机溶液，B形成的是单质硫沉淀和NaCI溶液，C二者物质互溶，D形成的属高分子溶液，也属于胶体的范畴。

[答案]D [例5]氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是（）。

（A）分散质颗粒直径都在l～100nm之间

（B）能透过半透膜（C）加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成（D）呈红褐色

[解析]从分散系角度来分类，氯化铁溶液和氢氧化铁胶体属于不同的分散系。氯化铁溶液属于溶液，其中的分散质微粒是Fe3+和Cl-离子。氢氧化铁胶体属于胶体，其中的分散质氢氧化铁构成的胶粒，分散质的直径要大一些。但两者加热蒸干、灼烧后，都会得到氧化铁。

[答案]C。

第四篇：“胶体与表面化学”课程建设与实施方案的探讨

摘 要：我校石油工程专业是教育部首批“本科教学工程、专业综合改革”的试点专业，“胶体与表面化学”作为石油工程的专业技术基础课程，被石油工程学院推荐为重点建设及改革的课程之一。主讲该课的三位教师依据“以人为本”的科学发展观，为培养学生的创新意识，引导学生参与该课的实践教学，调动了学生学习“胶体与表面化学”的积极性，并对该课程的改革方案进行了探讨。

关键词：胶体与表面化学 课程建设 实施方案 创新 探讨

中图分类号：g64 文献标识码：a 文章编号：1673-9795（2013）08（a）-0174-01

近年教育部启动了“本科教学工程”“专业综合改革”的试点工作，我校的石油工程被列入首批试点专业的名单。专业课程的建设是教学改革的核心和重点，是保证和提高教育质量的基础和前提。我校本着优先建设专业基础课程和专业主干课程的原则，对石油工程专业的基础课“胶体与表面化学”提出优先建设和教学改革的要求。我院主讲该课程的老、中、青三名教师在努力提高自身教学水平和学术素养的同时，从课程建设和实施方案等方面进行研究，为该课程乃至石油工程专业的整体教学和综合改革进行了先期探索性研究。

课程建设的指导思想

自1992年起，我校经历了二十多年的教育教学改革和实践，现已逐步走上科学化、规范化和制度化的轨道。石油工程学院在多年的改革和创新过程中，评选出了一批校级优质课和校级以及省级的精品课，主干课程“石油工程”被评为国家级精品课。学院每两年即对本科生课程进行教学大纲、教学方案以及教学内容进行全面修订，对课程建设和评价实施方案进行整改。

石油工程专业课程建设应突出本科生的素质教育和创新能力的培养，为我国的石油与天然气行业的二次创业培养出一批德智体美全面发展的优秀学生，为我国的现代化建设培养出基础扎实、知识面宽、实践能力强和具有创新精神的“卓越工程师”[1]。

“胶体与表面化学”可以解释和解决包括油气井工程和石油与天然气开发及采油工程等研究方向在内的石油工程专业所遇到的化学问题[2]。例如，钻井液有油气井工程的“血液”之称，要钻出优质井，就必须使用具有一定稳定性的钻井液。常用钻井液为水基，类似于胶体分散体系。油气钻井过程中遇到的卡、漏、塌、喷等系列难题，都可以用“胶体与表面化学”中的胶体基础理论知识来解释，并提出切实可靠的钻井液调控方案。石油与天然气开发与采油过程中遇到的砂、蜡、水、稠、低等问题，则多可以用“胶体与表面化学”中的表面化学知识来解释和解决。例如，利用表面活性剂的洗涤作用，可以提高地下原油的洗油效率，从而提高原油采收率。只有掌握了该课程的基础理论知识，才能加以运用以解决石油工程中所遇到的实际问题。

具体落实到“胶体与表面化学”的课程建设和实施方案时，我们认为，指导思想应该是适当引入专业名词，在讲授基础知识的同时，辅之以相关的专业知识，以调动学生的学习积极性，培养学生理论联系实际的能力。同时，主讲教师还应主持和设计实践教学，让学生参与其中，不仅为了培养学生的动手能力，更是为了培养学生积极创新的能力。

课程建设和实施方案

《大学》提出“格物、致知、诚意、正心、修身、齐家、治国和平天下”，我们这些自甘清贫的大学一线教师虽欲“独善其身”，但更希望的却是自己的学生能闻达，进而“兼济天下”。为了培养出我国新一代石油工程行业应用型卓越人才，我们教师自身不仅需要有坚实的理论基础和丰富的基础应用研究经验。

课程建设首先强调的是师资队伍的整体结构和整体素质。我院共有三位主讲“胶体与表面化学”课的教师，年长教师不仅具有一流名校的化学专业博士学历，还主持承担过我国各大油田的多项科研项目，有丰富的科学研究经验；中年教师一直从事着油田化学领域的教学和科研工作，参与过学校的教学改革项目、“国家大学生创新性实验”以及多项省部级以上科研项目；主讲该课程的青年教师目前正在职攻读石油工程专业的博士学位，并准备申请“国家大学生创新性实验”项目。为了更好地“传道授业解惑”，我们一直在充实自身，努力提高自身的学术素养以及教研水平。

课程建设其次强调的是教学内容的组织与安排，课程内容必须符合专业人才培养方案和教学大纲的要求。每次开课前，对教学计划、教案、教材及参考书目等教学材料，进行严格检查；学期中，对教学及实验内容进行适当调整；学期末，对课程的考核实施细则进行认真研究，并根据学生的具体学习情况进行适当调整。在授课时，我们都会及时将教研成果及国内外最新研究成果引入课堂，并与实践教学相结合，指导学生进行“创新性实验”研究。例如，2008年至2010年，我们完成了校级“全国大学生创新性实验”项目“钻井液用超细颗粒的研制”，将21世纪的新型纳米技术引入实践教学，培养学生的实践和创新能力。

课程建设及实施方案着重强调教学和考核方法的改革。我院本科生来自全国各地，基础水平迥异。对于基础好的学生，我们不仅注重石油工程专业知识的引入，还专门为他们讲述“胶体与表面化学”知识在各行各业的应用。例如，我们在讲授表面化学部分时会告诉学生，德国科学家埃特尔因于2007年获得诺贝尔化学奖的原因，就是因为他在表面化学研究领域的开拓性贡献。基础好的学生深受鼓舞，学习热情高涨。针对来自新疆等地基础相对较差的学生，我们在讲课过程中联系新疆等油田的实际问题，会引入当地油气藏情况。例如，南疆塔里木油田的油气很丰富，但是钻井却很难，因为油气井多为高温深井，所需钻井液的抗高温性能很难满足。只有运用“胶体与表面化学”中的“胶体的聚结稳定性”等有关知识，才能很好地理解并解决钻井液难题。来自新疆的学生在听课后能够更加自主地学习，并于最终顺利地通过考试。

结论

为了更好地完成“胶体与表面化学”专业技术基础课的课程建设，我们任课教师在以教学为主的同时，辅以实践教学，应强调石油工程专业的特色，提高学生的学习积极性，培养他们理论联系实际的能力。我们正为培养出我国未来的石油工程“卓越工程师”而努力，相信他们会将我国的石油工程建设得更好，为我国的现代化建设做出更大的贡献。

第五篇：界面化学小论文 纳米材料

有机纳米材料的应用及发展

姓名：张玉根 学号：0804034140 综述：纳米材料是组成相或晶粒在任一维上尺寸小于10nm的材料，或者说由它们作为基本单元构成的材料。由于纳米材料的这种构成方式，纳米材料显示出优良独特的性能。

随着纳米技术的发展，有机纳米材料因其新颖的性能得到越来越多的关注和研究。但是由于有机物区别于无机物的特点，有机小分子材料的熔沸点较低且易升华。多数无机纳米材料的制备方法并不适用于有机纳米材料。因此有机纳米材料的制备受到限制。制备有机纳米材料的方法主要包括：再沉淀法、微乳液法等。

l再沉淀法

再沉淀法是快速地将含有目标物的溶液注入到另外一种溶解性较差的溶剂中，由于环境的突变使有机分子产生沉淀生成有机纳米颗粒。该方法的优点在于：操作简便、灵活、周期短，受到广大研究者的青睐。

2微乳液法

微乳液是两种互不相容的液体形成的热力学稳定、各相同性、外观透明或不透明的分散体系，通常是由水溶液、有机溶剂、表面活性剂以及助表面活性剂构成，一般有水包油型和油包水型以及近年来发展的连续双包型。

参考文献：胡仲禹，赵维峰，范丛斌．有机纳米材料的研究进展．化工新型材料 第39卷第2期·16·

马志云，郭百凯，赵建社．有机／无机纳米复合材料的研究进展．科学博览 2010(3)·119·