氢氧化铁胶体一定带正电吗

氢氧化铁胶体一定带正电吗 ????? ????? 作者：魏锐 【按语】在清华大学宋心琦教授的报告《科学素质与化学教育》中提到，“氢氧化铁胶 体所带电荷与该胶体的制备方法有关，并非一定带正电”，本文则以此为生长点，对胶体的一些相关知识进行了介绍，供老师们参考。 关于胶体的结构，一般认为在胶体粒子的中心，是一个 由许多分子聚集而成的固体颗粒，叫做胶核。在胶核的面 常常吸附一层组成类似的、带相同电荷的离子。 当胶核表面吸附了离子而带电后，在它周围的液体中， 带相反电性的离子会扩散到胶核附近，并与胶核表面电荷形成扩散双电层。扩散双电层 由两部分构成： (1)吸附层 胶核表面吸附着的离子，由于静电引力，又吸引了一部分带相反电荷的离子(简称反离子)，形成吸附层。 (2)扩散层 除吸附层中的反离子外，其余的反离子扩散分布在吸附层的外围。距离吸附层的界 面越远，反离子浓度越小，到了胶核表面电荷影响不到之处，反离子浓度就等于零。从 吸附层界面(图中虚线)到反离子浓度为零的区域叫做扩散层。 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。 胶体带电的原因，是由于胶体是高分散的多相体系，具有巨大的界面(总表面积)，因而有很强的吸附能力。它能有选择地吸附介质中的某种离子，而形成带电的胶粒。 这里以AgI胶体为例来说明。包围着AgI胶核的是扩散双电层(吸附层和扩散层)，胶核和吸附层构成了胶粒，胶粒和扩散层形成的整体为胶团，在胶团中吸附离子的电荷 数与反离子的电荷数相等，因此胶粒是带电的，而整个胶团是电中性的。 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。 由于胶核对吸附层的吸引能力较强，对扩散层的吸引能力弱，因此在外加电场(如通直流电)作用下，胶团会从吸附层与扩散层之间分裂，形成带电荷的胶粒而发生电泳 现象。带电的胶粒向一极移动，带相反电荷的反离子向另一极极移动。因此，胶团在电 场作用下的行为跟电解质相似。 胶体粒子吸附溶液中的离子而带电，当吸附了正离子时，胶体粒子荷正电，吸附了 负离子则荷负电。不同情况下胶体粒子容易吸附何种离子，与被吸附离子的本性及胶体 粒子表面结构有关。法扬斯规则表明：与胶体粒子有相同化学元素的离子优先被吸附。 以AgI胶体为例，AgNO与KI反应，生成AgI溶胶，若KI过量，则胶核AgI吸附过量3 -+的I而带负电，若AgNO过量，则AgI吸附过量的Ag而带正电。 3 3＋在制备氢氧化铁胶体的实验中，一般为向沸水中加入FeCl溶液，由于Fe的水解，3 －3＋使溶液显酸性，溶液中的OH浓度较小，因此氢氧化铁胶核更容易吸附浓度较大的Fe， －带正电，如果在碱性环境下，则可吸附OH带负电。 由此，我们常说的氢氧化铁胶体带正电，是由于制备胶体的实验过程的特殊性决定 的，而非氢氧化铁胶体一定带正电。 前文所述的胶体粒子带电荷由于吸附离子所致，当分散相固体与液体介质接触时， 固体表面分子发生电离，也可以使胶体带电。 ?nHO分子聚集成胶22以硅酸胶团为例。m个SiO 核，胶核表面的HSiO有微弱的电离。胶核选择吸附23 ＋2－与其组成类似的n个SiO离子；H为反离子，总数3 2－为2n个，其中2（n－x）个被带负电的SiO所吸引，3 +共同构成胶粒中的吸附层；其余的2x个H则分布在扩散层中，它的胶团结构可以用下面式子来表示。由 图可知，胶粒带负电。 硅酸溶胶是土壤胶体中的重要部分，而土壤胶体又是土壤中最重要、最活跃的部分， 植物营养的吸收，土壤中的各种反应，大都集中在这一部分。 胶体在土壤肥力上起着巨大作用，在工农业生产上有着重要意义。 参考文献： 印永嘉等编，物理化学简明教程，高等教育出版社，1992 豆丁致力于构建全球领先的文档发布与销售平台，面向世界范围提供便捷、安全、专业、有效的文档营销服务。包括中国、日本、韩国、 北美、欧洲等在内的豆丁全球分站，将面向全球各地的文档拥有者和代理商提供服务，帮助他们 把文档发行到世界的每一个角落。豆丁正在全球各地建立便捷、安全、高效的支付与兑换渠道， 为每一位用户提供优质的文档交易和账务服务。