溶液和膠體分散系

1、醫(yī)學(xué)下載吧 1第一節(jié) 分散系的分類(lèi)第二節(jié) 混合物和溶液的組成標(biāo)度 第三節(jié) 稀溶液的通性 第四節(jié) 溶膠 第五節(jié) 高分子溶液 第六節(jié) 凝膠 第一章 溶液和膠體分散系醫(yī)學(xué)下載吧 2 溶液是由一種以上的物質(zhì)組成的分散系統(tǒng)。溶液與醫(yī)學(xué)有著密切的聯(lián)系。人體內(nèi)的 血液、細(xì)胞內(nèi)液、細(xì)胞外液以及其他體液都 是溶液。體內(nèi)的許多化學(xué)反應(yīng)都是在溶液中 進(jìn)行的，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收等無(wú)不與溶 液有關(guān)。 膠體分散系在自然界中尤其是在生物界 中普遍存在，與人類(lèi)的生活及環(huán)境有著非常 密切的關(guān)系。醫(yī)學(xué)下載吧 3第一節(jié) 分散系的分類(lèi)一、基本概念二、分散系的分類(lèi)醫(yī)學(xué)下載吧 4一、基本概念 分散系一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中所形

2、成的 系統(tǒng)稱(chēng)為分散系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)分散系。 分散相分散系中被分散的物質(zhì)稱(chēng)為分散相。 分散介質(zhì) 分散系中容納分散相的物質(zhì)稱(chēng)為分散介質(zhì)。 按分散相粒子的直徑的大小，分散系可分為粗 分散系、膠體分散系和分子分散系。 醫(yī)學(xué)下載吧 5分散相粒子直徑分散系類(lèi)型 分散相粒子的組成 實(shí) 例小于1nm 分子分散系 小分子或小離子 生 理 鹽 水 、葡萄糖溶液 1100nm 膠體分散系膠粒（分子、離子或原子的聚集體） 氫 氧 化 鐵 溶膠 、 硫 化 砷溶膠 高分子 蛋白質(zhì)溶液、核酸溶液 大于100nm 二、分散系的分類(lèi)溶 膠高分子溶液 粗分散系 粗粒子 泥漿、牛奶 醫(yī)學(xué)下載吧 6 分子分散系也稱(chēng)溶液。通常所說(shuō)的溶液是

3、指液態(tài)溶液，常把分散相稱(chēng)為溶質(zhì)，把分散介質(zhì)稱(chēng)為溶劑。 膠體分散系又可分為溶膠和高分子溶液。 溶膠的分散相粒子是由許多小分子或小離子聚集而成，溶膠是高度分散的非均相系統(tǒng)，較不穩(wěn)定。 高分子溶液的分散相粒子是單個(gè)大分子或大離子，高分子溶液很穩(wěn)定，屬于均相系統(tǒng)。 粗分散系包括懸濁液和乳濁液。 懸濁液是固體小顆粒分散在液體介質(zhì)中形成的粗分散系。 乳濁液是液體小液滴分散在另一種液體中形成的粗分散系。醫(yī)學(xué)下載吧 7第二節(jié)第二節(jié) 混合物和溶液的組成標(biāo)度混合物和溶液的組成標(biāo)度一一、B 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)二、B 的體積分?jǐn)?shù)三、B 的質(zhì)量濃度四、B 的分子濃度五、B 的濃度或 B 的物質(zhì)的量濃度六、B 的摩爾分?jǐn)?shù)七、溶質(zhì)

4、 B 的質(zhì)量摩爾濃度醫(yī)學(xué)下載吧 8一、B的質(zhì)量分?jǐn)?shù) wB為量綱一的量，其SI單位為1。例題 按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，混合物是指含有一種以上物質(zhì)的氣體相、液體相或固體相；溶液是指含一種以上物質(zhì)的液體相或固體相。BBmwmdef醫(yī)學(xué)下載吧 9例1-1 100.0 g 鐵礦石中含50.4 g Fe2O3,計(jì)算鐵礦石中 Fe2O3 和 Fe 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：100.0 g 鐵礦石中鐵的質(zhì)量為： 鐵礦石中 Fe2O3 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： 鐵礦石中 Fe 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： w(Fe)=m(Fe)/m=35.3g/100.0g=0.3532323112(Fe)(Fe)= (Fe O )(Fe O )255.85g mol =

5、50.4g35.3g159.7g molMmmMw(Fe2O3)=m(Fe2O3)/m=50.4g/100.0g=0.504醫(yī)學(xué)下載吧 10 二、B的體積分?jǐn)?shù)*BB*AAVV B 為量綱一的量，其 SI 單位為 1。例題def醫(yī)學(xué)下載吧 11例1-2 時(shí)，將70mL乙醇(酒精)與 30mL水混合，得到96.8 mL乙醇溶液，計(jì)算所得乙醇溶液中乙醇的體積分?jǐn)?shù)。解: : 乙醇的體積分?jǐn)?shù)為： 20 C2525*252(C H OH)(C H OH)(C H OH)(H O)VVV70mL0.7070%70mL+30mL醫(yī)學(xué)下載吧 12三、B的質(zhì)量濃度BBmV def B 的 SI 單位為 ，常用單位

6、為 等。 例題3kg m1g L1mg L，醫(yī)學(xué)下載吧 13例1-3 將 25 g 葡萄糖（C6H12O6）晶體溶于水，配制成 500 mL 葡萄糖溶液，計(jì)算此葡萄糖溶液的質(zhì)量濃度。解：葡萄糖溶液的質(zhì)量濃度為：612661261(C H O )(C H O )25g50g L0.50LmV醫(yī)學(xué)下載吧 14四、B 的分子濃度 CB的SI單位為m-3，醫(yī)學(xué)常用單位為L(zhǎng)-1和mL-1。 醫(yī)學(xué)臨床上常用分子濃度表示血液中細(xì)胞 的組成標(biāo)度。我國(guó)成年男性血液中紅細(xì)胞的分 子濃度為4.510125.51012L-1，女性為3.8 1012 4.61012 L-1。BBNCVdef醫(yī)學(xué)下載吧 15五、B 的濃

7、度或 B 的物質(zhì)的量濃度cB 的 SI 單位為 molm-3，醫(yī)學(xué)常用的單位是molL-1 ，mmolL-1。BBBBnm /Mc=VV例題def醫(yī)學(xué)下載吧 16例1-4 100 mL 正常人血清中含 326 mg Na 和165mg ，試計(jì)算正常人血清中Na+和 的濃度。解：正常人血清中 Na 的濃度為： +11(Na )(Na )0.326 g/23.0 g mol0.142 mol L0.100 LncV33121(HCO )(HCO )0.165g/61.0 g mol2.70 10 mol L0.100 LncV3HCO3HCO3HCO正常人血清中 的濃度為：醫(yī)學(xué)下載吧 17 世界衛(wèi)

8、生組織建議：醫(yī)學(xué)上表示體液組成時(shí)，凡是體液中相對(duì)分子質(zhì)量已知的物質(zhì)，均應(yīng)使用物質(zhì)的量濃度；對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量未知的物質(zhì)，可以暫時(shí)使用質(zhì)量濃度。 B 的質(zhì)量濃度與 B 的濃度之間的關(guān)系為： B=cBMB MB 為 B 的摩爾質(zhì)量。例題醫(yī)學(xué)下載吧 18例1-5 100 mL 生理鹽水中含 0.90 g NaCl，計(jì)算生理鹽水的質(zhì)量濃度和濃度。解：生理鹽水的質(zhì)量濃度為：NaCl 的摩爾質(zhì)量為 58.5 gmol-1，生理鹽水的濃度為：1(NaCl)0.90 g(NaCl)9.0 g L0.10 LmV111(NaCl)(NaCl)(NaCl)9.0 g L0.15 mol L58.5g molcM醫(yī)學(xué)

9、下載吧 19六、B 的摩爾分?jǐn)?shù)xB 為量綱一的量，其 SI 單位為 1。 由 A，B 兩種物質(zhì)組成的混合物： 則 對(duì)于由多種物質(zhì)組成的混合物： 1BBx=BBnxnAAABnx =n +nBBABnx =n +n例題def1ABxx醫(yī)學(xué)下載吧 20例1-6 將112 g 乳酸鈉（NaC3H5O3）溶于1.00 L純水中配成溶液，計(jì)算溶液中乳酸鈉的摩爾分?jǐn)?shù)。解：室溫下，水的密度約為 1000 gL ； NaC3H5O3的摩爾質(zhì)量為 112 gmol ； H2O 的摩爾質(zhì)量為 18g.mol 。溶液中乳酸鈉的摩爾分?jǐn)?shù)為：3533533532(NaC H O )(NaC H O )(NaC H O

10、)(H O)nxnn1111112g/112g mol112g/112g mol(1.00L 1000g L /18g mol )0.018111醫(yī)學(xué)下載吧 21七、溶質(zhì) B 的質(zhì)量摩爾濃度BBAnbmbB 的 SI 單位為 molkg-1。例題def醫(yī)學(xué)下載吧 22例1-7 將 0.27 g KCl 晶體 溶于 100 g 水中，計(jì)算溶液中KCl的質(zhì)量摩爾濃度。解： KCl 的摩爾質(zhì)量為 74.5 gmol-1。 KCl 的質(zhì)量摩爾濃度為： 211(KCl)(KCl)(H O)0.27g/74.5g mol0.036mol kg0.10kgnbm醫(yī)學(xué)下載吧 23第三節(jié)稀溶液的通性一、液體的蒸

11、氣壓二、稀溶液的蒸氣壓下降三、稀溶液的沸點(diǎn)升高四、稀溶液的凝固點(diǎn)降低五、稀溶液的滲透壓力醫(yī)學(xué)下載吧 24 一、液體的蒸氣壓 在一定溫度下，當(dāng)液體與其蒸氣達(dá)到液、氣兩相平衡時(shí)，液面上方的蒸氣稱(chēng)為飽和蒸氣，飽和蒸氣所產(chǎn)生的壓力稱(chēng)為該溫度下液體的飽和蒸氣壓，簡(jiǎn)稱(chēng)蒸氣壓。醫(yī)學(xué)下載吧 25 液體的蒸氣壓與液體的性質(zhì)和溫度有關(guān)。在相同溫度下，不同的液體，其蒸氣壓不同。溫度升高時(shí)，液體的蒸氣壓增大。液體的蒸氣壓等于外壓時(shí)的溫度稱(chēng)為液體的沸點(diǎn)。液體的沸點(diǎn)與外壓有關(guān)，外壓越大，沸點(diǎn)就越高。液體在101.325 kPa 下的沸點(diǎn)稱(chēng)為正常沸點(diǎn)。固體物質(zhì)也具有一定的蒸氣壓。但一般情況下，固體的蒸氣壓較小。 醫(yī)學(xué)下載吧

12、 26 二、稀溶液的蒸氣壓下降 當(dāng)水中溶入難揮發(fā)非電解質(zhì)后，溶液的表面被一部分難揮發(fā)非電解質(zhì)的分子占據(jù)著，這樣在單位時(shí)間內(nèi)從溶液的液面逸出的溶劑分子比純?nèi)軇p少。在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)，溶液液面上方溶劑分子的數(shù)目比純?nèi)軇┮好嫔戏降纳伲虼穗y揮發(fā)非電解質(zhì)的蒸氣壓要比純?nèi)軇┑牡?，這種現(xiàn)象稱(chēng)為溶液的蒸氣壓下降。1887 年，法國(guó)化學(xué)家 Raoult 指出：*A Ap p x 醫(yī)學(xué)下載吧 27 對(duì)由溶劑 A 和難揮發(fā)非電解質(zhì) B 組成的稀 溶液： 在稀溶液中 由以上兩式，得BBBBBAABAAAnnnx = b Mn +nnm /M AABB*p = p M b = kbABAAB(1)*p = px

13、= pp xAAB*p = pp = p x 醫(yī)學(xué)下載吧 28三、稀溶液的沸點(diǎn)升高 在相同溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓總比純?nèi)軇┑牡?。?dāng)溫度升高到純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)時(shí)，純?nèi)軇┑恼魵鈮旱扔谕饨鐗毫Χ序v；但溶液的蒸氣壓則低于外界壓力。要使溶液的蒸氣壓等于外界壓力，必須升高溫度。這樣必然導(dǎo)致溶液的沸點(diǎn)高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為稀溶液的沸點(diǎn)升高。 醫(yī)學(xué)下載吧 29O醫(yī)學(xué)下載吧 30 測(cè)定出溶液的沸點(diǎn)升高，可計(jì)算出 B 的摩 爾質(zhì)量。 bBBBBAAbbBBAbTnm /Mb =mmkk mM =mT 難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的沸點(diǎn)升高與溶質(zhì)B 的質(zhì)量摩爾濃度成正比。bb BT = k b醫(yī)學(xué)下載吧

14、 31四、稀溶液的凝固點(diǎn)降低 溶液的凝固點(diǎn)是指固態(tài)純?nèi)軇┡c液態(tài)溶液平衡共存時(shí)的溫度。水中溶解難揮發(fā)非電解質(zhì)后，溶液的蒸氣壓下降，也使溶液的凝固點(diǎn)降低。難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的凝固點(diǎn)降低與溶質(zhì)B 的質(zhì)量摩爾濃度成正比。 測(cè)量出難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的凝固點(diǎn)降低可計(jì)算出 B 的摩爾質(zhì)量。 ffBT = k bfBBfA=k mMT m，醫(yī)學(xué)下載吧 32例題O醫(yī)學(xué)下載吧 33例1-8 從尿中提取出一種中性含氮化合物，將mg 純品溶解在 12 g 蒸餾水中，所得溶液的凝固點(diǎn)比純水降低了 0.233 K， 試計(jì)算此化合物的相對(duì)分子質(zhì)量。解： 該中性含氮化合物的摩爾質(zhì)量為： 1fBA1.86K kg mol

15、,0.090g,12g,kmmfT1fBBfA1.86 K kg mol0.090 g0.233 K 12 gk mMT m-110.060 kg mol60 g mol1Br1160 g mol60g molg molMM90此中性含氮化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為：0.233K醫(yī)學(xué)下載吧 34五、稀溶液的滲透壓力 （一）滲透現(xiàn)象和滲透壓力 1. 滲透現(xiàn)象許多天然或人造的薄膜對(duì)于物質(zhì)的透過(guò)有選 擇性，它們只允許某種或某些物質(zhì)透過(guò)，而不允 許另外一些物質(zhì)透過(guò)，這類(lèi)薄膜稱(chēng)為半透膜。水分子通過(guò)半透膜從純水進(jìn)入溶液或從稀溶 液進(jìn)入較濃溶液的現(xiàn)象稱(chēng)為滲透。 滲透現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，是由于半透膜兩側(cè)相同體積的液體內(nèi)

16、的水分子數(shù)目不相等。相同體積的純水內(nèi)的水分子數(shù)目比溶液的多，因此在相同時(shí)間內(nèi)由純水通過(guò)半透膜進(jìn)入溶液的水分子數(shù)目要比由溶液進(jìn)入純水的多，其結(jié)果是水分子從純水進(jìn)入溶液。醫(yī)學(xué)下載吧 35 產(chǎn)生滲透現(xiàn)象的條件： （1）必須有半透膜存在; （2）半透膜兩側(cè)相同體積的液體中水分子數(shù)目不相等。 2. 滲透壓力 用半透膜將水溶液與純水隔開(kāi)時(shí)，滲透必然發(fā)生。為了阻止?jié)B透的發(fā)生，必須在溶液的液面上施加一額外壓力。這種恰好能阻止?jié)B透進(jìn)行而施加于溶液液面上的額外壓力稱(chēng)為溶液的滲透壓力。 醫(yī)學(xué)下載吧 36 （二）滲透壓力與濃度、溫度的關(guān)系 1877 年，德國(guó)植物學(xué)家 Pfeffer 用人工制成的半透膜測(cè)量蔗糖水溶液的

17、滲透壓力。發(fā)現(xiàn)了如下兩個(gè)規(guī)律： （1）在熱力學(xué)溫度一定時(shí)，稀溶液的滲透壓力與溶液的濃度成正比； （2）在濃度一定時(shí)，稀溶液的滲透壓力與熱力學(xué)溫度成正比。 醫(yī)學(xué)下載吧 37 1886 年，荷蘭理論化學(xué)家 歸納出滲透壓力與濃度、溫度之間的關(guān)系。 通過(guò)測(cè)定溶液的滲透壓力，可以計(jì)算溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。 BBm RTM=V 例題van tHoff B= cRT醫(yī)學(xué)下載吧 38 例1-9 一種精制蛋白質(zhì)物質(zhì)，其相對(duì)分子質(zhì)量約為 5104。 （1）已知 298.15 K 時(shí)水的密度是 997 kg m-3，估算溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.02 的該物質(zhì)的水溶液的沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)降低和298.15 K時(shí)的滲透壓力。 （

18、2）欲準(zhǔn)確測(cè)定該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量，選用哪種依數(shù)性能得到較好的結(jié)果？ （3）若選用滲透壓力法測(cè)定該物質(zhì)的相 對(duì)分子質(zhì)量，在 298.15 K 時(shí)測(cè)得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.02 的該物質(zhì)的水溶液的滲透壓力為 1033.5 Pa，計(jì)算該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。 醫(yī)學(xué)下載吧 391414ff B1.86K kg mol4 10 mol kg7.4 10 KTk b 1414bb B0.512K kg mol4 10 mol kg2.0 10 KTk b BBBBAA/nmMbmm11kg 0.02/50 kg mol1kg (1 0.02)BBBBBAAA/nnmMcVVm131kg 0.02/50kg mo

19、l1kg (1 0.02)/997kg m解：為了計(jì)算方便，取 1 kg 溶液。該物質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度和濃度分別為：414 10 mol kg30.4 mol m（1）溶液的沸點(diǎn)升高約為： 溶液的凝固點(diǎn)降低約為：醫(yī)學(xué)下載吧 4031B0.4mol m8.314J mol K298.15K 992Pac RTBBBA1131kg 0.02 8.314 J molK298.15 K1033.5 Pa(1 0.02) 1kg/997 kg mm RTm RTMVV14148.8kg mol4.88 10 g mol (2)根據(jù)(1)的計(jì)算結(jié)果，可以看出 的數(shù)值太小，難以準(zhǔn)確測(cè)定，而溶液的滲透壓力較大，

20、可以準(zhǔn)確測(cè)定。因此采用滲透壓力法測(cè)定溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量，能得到較好的結(jié)果。 (3)該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為：溶液的滲透壓力為：bfTT和該精制蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量是 4.8810-4。醫(yī)學(xué)下載吧 41 （三）B 的滲透濃度 B,osncV例題def 滲透溶液是指混合物中能產(chǎn)生滲透效應(yīng)的 溶質(zhì)的微粒（分子或離子）的濃度總和。 對(duì)于強(qiáng)電解質(zhì)溶液，滲透濃度等于溶液中 溶質(zhì)離子的總濃度；對(duì)于弱電解質(zhì)溶液，滲透 濃度等于溶液中未解離的弱電解質(zhì)的濃度與弱 電解質(zhì)解離出的離子濃度之和；而對(duì)于非電解 質(zhì)溶液，滲透濃度等于其物質(zhì)的量濃度。 對(duì)于電解質(zhì)的稀溶液： cRTB,os=醫(yī)學(xué)下載吧 42例1-10 生理鹽水的質(zhì)

21、量濃度為 gL-1，計(jì)算生理鹽水的滲透濃度。解：NaCl 是強(qiáng)電解質(zhì)，它在溶液中全部電離： 生理鹽水的滲透濃度為:+NaCl = Na + Cl+os(NaCl)(Na )(Cl )2 (NaCl)2 (NaCl)(NaCl)ccccM1112 9g L0.308mol L58.5g mol1308mmol L9 醫(yī)學(xué)下載吧 43 利用稀溶液的凝固點(diǎn)降低和稀溶液的滲透壓 力，均可計(jì)算溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。由于 cBRT 在數(shù) 值上大于 kfbB，因此溶液的滲透壓力在數(shù)值上也 大于溶液的凝固點(diǎn)降低。當(dāng)溶液的濃度很低時(shí)， 很小，不能準(zhǔn)確測(cè)定；但此時(shí) 仍比較大 可以準(zhǔn)確進(jìn)行測(cè)定。由于小分子溶質(zhì)也能透過(guò)半透

22、膜，因此滲透壓力法僅適合于高分子化合物的摩爾質(zhì)量的測(cè)定。 fT，醫(yī)學(xué)下載吧 44 （四）滲透壓力在醫(yī)學(xué)上的意義1等滲、低滲和高滲溶液 醫(yī)學(xué)上的等滲、低滲和高滲溶液是以血漿的滲透壓力或滲透濃度為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量的，正常人血漿的滲透濃度為 280320 mmolL-1。醫(yī)學(xué)上規(guī)定滲透濃度在 280320 mmolL-1范圍內(nèi)的溶液為等滲溶液；滲透濃度小于 280 mmolL-1的溶液為低滲溶液；滲透濃度大于 320 mmolL-1的溶液為高滲溶液。 將紅細(xì)胞置于滲透濃度為 280320 mmolL-1 的等滲 NaCl 溶液中，在顯微鏡下觀察，紅細(xì)胞的形態(tài)沒(méi)有發(fā)生變化。這是由于等滲 NaCl 溶液與紅細(xì)

23、胞內(nèi)液的滲透壓力相等，細(xì)胞內(nèi)、外處于滲透平衡狀態(tài)。醫(yī)學(xué)下載吧 45 將紅細(xì)胞置于滲透濃度低于 280 mmolL-1 的低滲 NaCl 溶液中，在顯微鏡下觀察，可見(jiàn)紅細(xì)胞逐漸脹大，最后破裂，釋出血紅蛋白使溶液呈淺紅色，這種現(xiàn)象醫(yī)學(xué)上稱(chēng)為溶血。這是因?yàn)榈蜐B NaCl 溶液的滲透壓力小于紅細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓力，NaCl 溶液中的水分子透過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入紅細(xì)胞內(nèi)，而使紅細(xì)胞漲破。 醫(yī)學(xué)下載吧 46將紅細(xì)胞置于滲透濃度高于 320 mmolL-1 的高滲 NaCl 溶液中，在顯微鏡下觀察，可見(jiàn)紅細(xì)胞逐漸皺縮，這種現(xiàn)象醫(yī)學(xué)上稱(chēng)為質(zhì)壁分離。這是因?yàn)榧t細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓力低于高滲 NaCl 溶液的滲透壓力，紅細(xì)胞內(nèi)

24、液中的水分子透過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入 NaCl 溶液，而使紅細(xì)胞皺縮。例題醫(yī)學(xué)下載吧 47例1-11 用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得某腎上腺皮質(zhì)機(jī)能不全病人的血漿的冰點(diǎn)為 問(wèn)此病人的血漿為等滲、低滲或高滲溶液？計(jì)算此血漿在 時(shí)的滲透壓力。解：此病人血漿的滲透濃度為： 此血漿的滲透濃度低于正常血漿的滲透濃度范圍，為低滲溶液。osfosfb cT ccbk b11110.48 K 1mol L0.26 mol L1.86 K kg mol1mol kg0.48 C,37 C醫(yī)學(xué)下載吧 48osc RT33110.26 10 mol m8.314 J molK310 K56.510 Pa此病人血漿的滲透濃度為：醫(yī)學(xué)下載吧 4

25、9 2晶體滲透壓力和膠體滲透壓力 由小分子和小離子所產(chǎn)生的滲透壓力稱(chēng)為晶體滲透壓力。 由大分子和大離子所產(chǎn)生的滲透壓力稱(chēng)為膠體滲透壓力。 血漿的滲透壓力主要是晶體滲透壓力，而膠體滲透壓力很小。在 時(shí)，血漿的滲透壓力為 770 kPa，其中膠體滲透壓僅約為 4 kPa。 37醫(yī)學(xué)下載吧 50 間隔著細(xì)胞內(nèi)液與外液的細(xì)胞膜只允許水分子透過(guò)，而其他分子和離子（如K+，Na+等）不能透過(guò)。水分子的滲透方向主要取決于晶體滲透壓力。當(dāng)人體缺水時(shí)，細(xì)胞外液中鹽的濃度就會(huì)相對(duì)升高，外液的晶體滲透壓力增大，超過(guò)了細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓力，使細(xì)胞內(nèi)液的水分子進(jìn)入細(xì)胞外液，造成細(xì)胞內(nèi)失水。如果大量飲水或輸入過(guò)多的葡萄糖溶

26、液（葡萄糖在體內(nèi)氧化成二氧化碳和水），又會(huì)造成細(xì)胞外液晶體滲透壓力減小，細(xì)胞外液的水分子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)液，使細(xì)胞腫脹，嚴(yán)重時(shí)可引起水中毒。因此，晶體滲透壓力對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)、外水的相對(duì)平衡起著重要作用。臨床上常使用小分子晶體物質(zhì)的溶液來(lái)糾正某些疾病所引起的水鹽失調(diào)。 醫(yī)學(xué)下載吧 51 間隔著血液與細(xì)胞液的毛細(xì)血管壁，允許水分子和各種鹽類(lèi)的離子（如Na+，K+等）透過(guò)，只有蛋白質(zhì)的分子或離子不能透過(guò)。小分子晶體物質(zhì)對(duì)維持血液與組織液之間水的相對(duì)平衡幾乎不起作用。蛋白質(zhì)分子或離子所產(chǎn)生的膠體滲透壓力雖然很小，但由于蛋白質(zhì)分子或離子不能透過(guò)毛細(xì)血管壁，對(duì)維持血容量和血管內(nèi)、外的水鹽的相對(duì)平衡卻起著重要作用。

27、當(dāng)血漿蛋白的濃度（特別是白蛋白濃度）因某些病變下降時(shí)，血漿的膠體滲透壓力也隨之降低，結(jié)果水分子和鹽類(lèi)離子由血漿進(jìn)入組織液，而使血容量（人體血液總量）降低，組織液增多，這是形成水腫的一個(gè)因素。臨床上對(duì)大面積燒傷或失血等原因造成血容量下降的病人進(jìn)行補(bǔ)液時(shí)，由于這類(lèi)病人的血漿蛋白損失很多，血漿膠體滲透壓力下降，不能單純補(bǔ)充晶體溶液（如生理鹽水等） 還要同時(shí)輸入血漿或右旋糖酐等血漿代用品，才能恢復(fù)膠體滲透壓力和增加血容量。 ，醫(yī)學(xué)下載吧 52 第四節(jié) 溶 膠一、溶膠的性質(zhì) 二、溶膠的穩(wěn)定性與聚沉 三、溶膠的制備與凈化醫(yī)學(xué)下載吧 53(一）溶膠的光學(xué)性質(zhì)1 1Tyndall 現(xiàn)象 1869 年，英國(guó)物理

28、學(xué)家 Tyndall發(fā)現(xiàn)：在暗室中讓一束會(huì)聚的光通過(guò)溶膠，在與光束垂直的方向上可以看到一個(gè)圓錐形光柱，這種現(xiàn)象就稱(chēng)為 Tyndall 現(xiàn)象。溶膠的分散相粒子的直徑在1100 nm之間，小于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)（400760 nm)，因此當(dāng)光通過(guò)溶膠時(shí)發(fā)生明顯的散射作用，產(chǎn)生 Tyndall 現(xiàn)象。 一、 溶膠的性質(zhì)醫(yī)學(xué)下載吧 54醫(yī)學(xué)下載吧 55 2Rayleigh 公式 （1）散射光強(qiáng)度與入射光波長(zhǎng)的4次方成反比，入射光的波長(zhǎng)越短，溶膠對(duì)光的散射作用越強(qiáng)。 32BB0422242C VnnIInn22BABA （2）散射光強(qiáng)度隨分散相分子濃度的增大而增 （3）分散相與分散介質(zhì)的折光率相差越大，則 大

29、。散射作用越強(qiáng)。 （4）散射光強(qiáng)度與分散相粒子體積的平方成正比，在膠體分散系范圍內(nèi)，隨著分散相粒子的增大，對(duì)光的散射作用增強(qiáng)。由上式可得如下結(jié)論：醫(yī)學(xué)下載吧 56 1. Brown 運(yùn)動(dòng) 溶膠的分散相粒子在分散介質(zhì)中不停地做不規(guī)則的折線運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為 Brown運(yùn)動(dòng)。 （二）溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)醫(yī)學(xué)下載吧 57 膠粒的 Brown 運(yùn)動(dòng)是由于膠粒受到處于不停運(yùn)動(dòng)的分散介質(zhì)分子撞擊， 其合力不為零而引起的。醫(yī)學(xué)下載吧 582. 擴(kuò)散 溶膠的分散相粒子由于 Brown 運(yùn)動(dòng)，能自動(dòng)地從濃度較高處移向濃度較低處，這種現(xiàn)象稱(chēng)為擴(kuò)散。在生物體內(nèi)，擴(kuò)散是物質(zhì)輸送或物質(zhì)分子通過(guò)細(xì)胞膜的推動(dòng)力之一。 醫(yī)學(xué)下載

30、吧 593. 沉降 溶膠在放置過(guò)程中，密度大于分散介質(zhì)的膠粒，在重力作用下要沉降下來(lái)；但另一方面由于膠粒的 Brown 運(yùn)動(dòng)引起的擴(kuò)散作用又力圖促使?jié)舛染?。?dāng)上述兩種方向相反的作用達(dá)到平衡時(shí)，越靠近容器的底部，單位體積溶液中的膠粒的數(shù)目越多；越靠近容器的上方，單位體積溶膠中的膠粒的數(shù)目越少，形成了一定的濃度梯度，這種現(xiàn)象稱(chēng)為沉降平衡。醫(yī)學(xué)下載吧 60（三）溶膠的電學(xué)性質(zhì) 1電泳 質(zhì)點(diǎn)在分散介質(zhì)中的定向移動(dòng)稱(chēng)為電泳 。在電場(chǎng)作用下，膠粒醫(yī)學(xué)下載吧 612膠粒帶電的原因 （1）膠核的選擇吸附：膠核的比表面很大，很容易吸附溶液中的離子。實(shí)驗(yàn)表明，與膠粒具有相同組成的離子優(yōu)先被吸附。 （2）膠粒表面

31、分子的解離：膠粒與溶液中的分散介質(zhì)接觸時(shí)，表面分子發(fā)生解離，有一種離子進(jìn)入溶液，而使膠粒帶電。例如，硅酸溶膠的膠粒是由很多 xSiO2yH2O 分子組成的表面上的 H2SiO3 分子在水分子作用下發(fā)生解離：_2+23 3H SiO SiO+2H，醫(yī)學(xué)下載吧 623. 膠團(tuán)的結(jié)構(gòu) 溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)也常用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示，如 AgI 負(fù) 溶膠的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示為：(AgI)m.nI-.(n-x)K+x-.xK+AgI 溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)示意圖：醫(yī)學(xué)下載吧 63二、溶膠的穩(wěn)定性與聚沉 溶膠具有一定的穩(wěn)定性，其原因如下： （1）Brown 運(yùn)動(dòng)：溶膠的膠粒的直徑很小，Brown 運(yùn)動(dòng)劇烈，能克服重力引起的沉降作用。

32、 （2）膠粒帶電：同一種溶膠的膠粒帶有相同電荷，當(dāng)彼此接近時(shí)，由于靜電作用相互排斥而分開(kāi)。膠粒荷電量越多，膠粒之間靜電斥力就越大，溶膠就越穩(wěn)定。膠粒帶電是大多數(shù)溶膠能穩(wěn)定存在的主要原因。 （一）溶膠的穩(wěn)定性醫(yī)學(xué)下載吧 641電解質(zhì)對(duì)溶膠的聚沉作用(二）溶膠的聚沉 （3）溶劑化作用：溶膠的吸附層和擴(kuò)散層的離子都是水化的（如為非水溶劑，則是溶劑化的），在水化膜保護(hù)下，膠粒較難因碰撞聚集變大而聚沉。水化膜越厚，膠粒就越穩(wěn)定。 在溶膠中加入易溶強(qiáng)電解質(zhì)，將使更多的反離子進(jìn)入吸附層，減少了膠粒所帶電荷，使 水化膜變薄，使膠粒的 運(yùn)動(dòng)足以克服膠 粒之間的靜電斥力，導(dǎo)致膠粒在相互碰撞時(shí)可能聚集合并變大，最終

33、從溶膠中聚沉下來(lái)。Brown醫(yī)學(xué)下載吧 65 通常用聚沉值來(lái)比較各種電解質(zhì)對(duì)某一溶膠的聚沉能力。聚沉值是使一定量溶膠在一定時(shí)間內(nèi)完全聚沉所需電解質(zhì)溶液的最低 濃 度。醫(yī)學(xué)下載吧 66電解質(zhì)對(duì)溶膠的聚沉規(guī)律為： （1）電解質(zhì)對(duì)溶膠的聚沉作用，主要是由與膠粒帶相反電荷的離子（反離子）引起的。反離子所帶電荷越多，其聚沉能力越大，聚沉值就越小。 （2）帶相同電荷的離子的聚沉能力雖然接近，但也略有不同。對(duì)負(fù)溶膠來(lái)說(shuō)，其聚沉能力的相對(duì)大小為： Cs+Rb+K+Na+Li+ 對(duì)正溶膠來(lái)說(shuō)，其聚沉能力的相對(duì)大小為： Cl- -Br- -NO3I- - 醫(yī)學(xué)下載吧 672溶膠的相互聚沉作用 將膠粒帶相反電荷的兩

34、種溶膠混合，也會(huì)產(chǎn)生聚沉現(xiàn)象。與電解質(zhì)的聚沉作用不同的是，只有當(dāng)兩種溶膠的膠粒所帶電荷完全中和時(shí)，才會(huì)完全聚沉；否則，可能聚沉不完全，甚至不聚沉。 （3）有機(jī)化合物的離子（如脂肪酸鹽和聚酰胺類(lèi)化合物的離子）都有較強(qiáng)的聚沉能力，能有效地破壞溶膠使之聚沉。醫(yī)學(xué)下載吧 68三、溶膠的制備與凈化 1分散法 研磨法是用膠體磨把大顆粒固體磨細(xì)，在研磨的同時(shí)加入丹寧或明膠做穩(wěn)定劑。工業(yè)用的膠體石墨、顏料、醫(yī)用硫溶膠等都是用膠體磨磨制成的。 膠溶法是一種使暫時(shí)凝集起來(lái)的分散相又重新分散的方法。把新生成的沉淀洗滌后，加入電解質(zhì)溶液做穩(wěn)定劑，經(jīng)過(guò)攪拌，沉淀就重新分散而形成溶膠。（一）溶膠的制備醫(yī)學(xué)下載吧 692凝

35、集法 化學(xué)凝集法是利用化學(xué)反應(yīng)使產(chǎn)物凝集而形成溶膠。在溶液中進(jìn)行的復(fù)分解、水解、氧化還原等反應(yīng)，只要有一種產(chǎn)物的溶解度較小，就可以控制反應(yīng)條件使該產(chǎn)物凝集而得到溶膠。 一般來(lái)說(shuō)，在制備溶膠時(shí)，反應(yīng)物的濃度要比較稀，反應(yīng)物混合要比較緩慢，其中的一種反應(yīng)物要稍有過(guò)量。 改換溶劑法是利用分散相在兩種不同分散介質(zhì)中的溶解度相差懸殊的特點(diǎn)制備溶膠。 醫(yī)學(xué)下載吧 70（二）溶膠的凈化 常用的凈化方法是將溶膠與純?nèi)軇┯冒胪改じ糸_(kāi)，溶膠中的電解質(zhì)和雜質(zhì)的分子、離子可透過(guò)半透膜進(jìn)入溶劑，而膠粒不能透過(guò)半透膜，不斷更換溶劑，可將電解質(zhì)和雜質(zhì)除去。這種利用半透膜凈化溶膠的方法稱(chēng)為滲析。醫(yī)學(xué)下載吧 71第五節(jié) 高分子

36、溶液一、高分子溶液的鹽析二、高分子對(duì)溶膠的絮凝作用和 保護(hù)作用三、高分子溶液的滲透壓力四、Donnan 平衡醫(yī)學(xué)下載吧 72一、高分子溶液的鹽析 但要使高分子化合物從溶液中沉淀析出，必須加入大量的電解質(zhì)。通常把高分子在電解質(zhì)作用下從溶液中沉淀析出稱(chēng)為高分子的鹽析。鹽析的主要原因是去溶劑化作用。高分子的穩(wěn)定性主要來(lái)自高度的水化作用，當(dāng)加入大量電解質(zhì)時(shí)，除中和高分子所帶電荷外，更重要的是電解質(zhì)離子發(fā)生強(qiáng)烈地水化作用，使原來(lái)高度水化的高分子去水化，使其失去穩(wěn)定性而沉淀析出。 加入少量電解質(zhì)就可以使溶膠產(chǎn)生聚沉，醫(yī)學(xué)下載吧 73二、高分子對(duì)溶膠的絮凝作用和保護(hù)作用在溶膠中加入少量的可溶性高分子，可導(dǎo)致

37、溶膠迅速生成棉絮狀沉淀，這種現(xiàn)象稱(chēng)為高分子對(duì)溶膠的絮凝作用。高分子的絮凝作用與電解質(zhì)的聚沉作用不同，電解質(zhì)的聚沉作用是由于反離子擠入吸附層，減少或中和了膠粒所帶的電荷所引起的；而高分子的絮凝作用是由于高分子溶液濃度較低時(shí)，一個(gè)高分子長(zhǎng)鏈可同時(shí)吸附兩個(gè)或更多個(gè)膠粒，把膠粒聚集在一起而產(chǎn)生沉淀。 醫(yī)學(xué)下載吧 74 在溶膠中加入一定量的高分子，能顯著地 提高溶膠的穩(wěn)定性，這種現(xiàn)象稱(chēng)為高分子對(duì)溶 膠的保護(hù)作用。產(chǎn)生保護(hù)作用的原因是高分子 吸附在膠粒的表面上，包圍住膠粒，形成了一 層高分子保護(hù)膜，阻止了膠粒之間及膠粒與電 解質(zhì)離子之間的直接接觸，從而增加了溶膠的 穩(wěn)定性。 醫(yī)學(xué)下載吧 75三、高分子溶液

38、的滲透壓力公式，其滲透壓力不是隨濃度線性增加，而是比濃度增加更快。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，是由于高分子在溶液中呈線團(tuán)狀態(tài)，其中間空隙包含有大量溶劑，致使溶液的實(shí)際濃度增大。在用滲透壓力法求高分子溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量時(shí)常用維利公式： van t Hoff 高分子稀溶液的滲透壓力不符合，醫(yī)學(xué)下載吧 76 對(duì)于一般高分子稀溶液，上式可簡(jiǎn)化為： 以 對(duì) 做圖，外推至 時(shí)的截距為 ，即可求出 。 22B3BBB1()RTAAM B/RT MBMBB2BBB1()RTAM=0醫(yī)學(xué)下載吧 77四、Donnan 平衡 聚電解質(zhì) NazP 按下式解離： NazP = zNa+ + Pz-若NazP的濃度為 cB，則滲透濃度為(z+1)cB，測(cè)得的滲透壓力約為(z+1)cBRT，求得聚電解質(zhì)的摩爾質(zhì)量約為實(shí)際摩爾質(zhì)量的 1/(z+1)。 在電解質(zhì)存在下測(cè)定聚電解質(zhì)的滲透壓力，可以部分或完全消除聚電解質(zhì)解離出的小離子