胶体微粒的结构

竹林翠鸟

利用X射线、电子显微镜对胶体微粒的结构进行研究，发现它的结构是比较复杂的。胶粒内部一般是由许多分子或原子等微粒聚集而成的胶核，胶核的外围存在着一个双电层，这个双电层包括吸附层和扩散层。吸附层的离子紧挨着胶核，跟胶核吸附得比较牢固，它跟随胶核一起运动。扩散层跟胶核距离远一些，容易扩散。通常把胶核和吸附层共同组成的粒子称为胶粒，把胶核、吸附层和扩散层统称为胶团。AgI溶胶的胶核、胶粒和胶团的结构如下：
   
   
   
   
    　　式中的m是AgI分子数，m的值常常很大，n的数值比m小得多；(n-x)是包含在吸附层中的反离子数；x为扩散层中的反离子数。
   
    　　在AgI溶液中，整个胶团是电中性的，但胶粒是带电的(AgI胶粒优势地吸附了Ag+而带正电)。在进行电泳实验时，由于电场的作用，胶团在吸附层和扩散层的界面之间发生分离，带正电的胶粒向阴极移动，带负电的反离子向阳极移动。因此，胶团在电场作用下的行为跟电解质相似。
   
    　　通过以上对胶团结构的讨论，我们知道了胶粒是带电的，进一步的研究表明，胶粒带电可能有下面两种原因：
   
    　　(1)由于胶核表面优势地吸附某种离子。胶核是由许多分子或原子等微粒构成的，在它的表面很容易吸附溶液中的离子，以降低它的表面能，使胶粒趋于稳定。但是，在胶核表面上到底吸附哪一种离子，这取决于胶体形成的条件。一般情况下，总是吸附那些与胶核组成相类似的离子。例如，用AgNO3与KI溶液制备AgI溶胶时，反应是：
   
    AgNO3＋KI==AgI＋KNO3
   
    　　在溶液中存在Ag+和I-，它们都是AgI的组成离子，都能吸附在AgI胶核的表面。如果形成胶体时KI过量，那么AgI便吸附I-而带负电；反之，如果AgNO3过量时，那么AgI胶核就吸附Ag+而带正电。
   
    　　(2)除了表面吸附之外，胶粒所带的电荷也可以是由胶核表面的分子电离所引起的。例如，硅酸溶胶中，许多SiO2分子形成胶核，由于胶核表面分子水化，生成了硅酸，它电离产生出SiO32-。于是胶核吸附SiO32-离子而带负电。
   
    SiO32-
   
    　　常见胶粒的带电情况：