第一章 溶液和膠體(初稿)

第一章溶液和膠體張曉繼學(xué)習(xí)目標(biāo)

1．了解分散系的基本概念；掌握分散系分類(lèi)及各類(lèi)分散系特征。2．掌握溶液濃度各種表示方法及有關(guān)計(jì)算；學(xué)會(huì)溶液的配制、稀釋、混合等基本操作。3．了解稀溶液的依數(shù)性；掌握滲透壓定律及有關(guān)計(jì)算、應(yīng)用；學(xué)會(huì)分析滲透進(jìn)行的方向及解釋與滲透壓相關(guān)的醫(yī)學(xué)問(wèn)題。4．了解膠體溶液概念、膠團(tuán)結(jié)構(gòu)；掌握溶膠、高分子溶液的性質(zhì)及應(yīng)用。5.了解表面張力與表面能的概念；掌握表面活性物質(zhì)的基本性質(zhì)及應(yīng)用。第一節(jié)分散系一、基本概念體系：被劃分出來(lái)作為研究對(duì)象的一部分物質(zhì)或空間。相：體系中物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全相同的均勻部分。相與相間有明顯的界面。單相體系（均相體系）：只含有一個(gè)相的體系。多相體系（非均相體系）：含有兩個(gè)或多個(gè)相的體系。例如純水、食鹽水等體系中都只含有一個(gè)相，均屬單相體系；而冰、水、水蒸氣共存的體系屬多相體系。第一節(jié)分散系分散系：把一種或幾種物質(zhì)以細(xì)小微粒的形式分散在另一種物質(zhì)中所得到的體系。分散質(zhì)（分散相）：被分散成微粒的物質(zhì)。分散劑（分散介質(zhì)）：容納分散質(zhì)的物質(zhì)。

例如將少量的鹽（或泥土）放進(jìn)水中，它們就成為微粒分散在水中而形成一種分散系，其中鹽（或泥土）是分散質(zhì)，水是分散劑。第一節(jié)分散系二、分類(lèi)根據(jù)分散質(zhì)粒子直徑不同，可將分散系分成三類(lèi)，如表1–1。

第一節(jié)分散系分散系分子、離子分散系膠體分散系粗分散系真溶液溶膠高分子溶液懸濁液乳濁液分散質(zhì)小分子、小離子分子、原子、離子的聚集體單個(gè)高分子固體微粒液體微粒粒子直徑＜1nm1~100nm＞100nm性質(zhì)單相，透明，均勻，穩(wěn)定，不聚沉，粒子能透過(guò)濾紙和半透膜多相，不均勻，有相對(duì)穩(wěn)定性，不易聚沉單相，均勻，穩(wěn)定，不聚沉多相，不透明，不均勻，不穩(wěn)定，能自動(dòng)聚沉，粒子不能透過(guò)濾紙和半透膜粒子能透過(guò)濾紙不能透過(guò)半透膜實(shí)例葡萄糖溶液AgI溶膠淀粉溶液泥漿水油水表1-1分散系的分類(lèi)第二節(jié)溶液溶液的濃度：指一定量的溶液（或溶劑）中所含溶質(zhì)的量。

1．物質(zhì)的量濃度：溶質(zhì)B的物質(zhì)的量(nB)除以溶液的體積(V)（簡(jiǎn)稱(chēng)濃度）。用符號(hào)cB或

c(B)表示。即一、溶液濃度的表示方法其SI單位為mol/m3，常用的單位是mol/L、mmol/L。在化學(xué)和醫(yī)學(xué)中最常用。第二節(jié)溶液例1將8.0gNaOH（相對(duì)分子質(zhì)量為40.00）溶于水配成500mlNaOH溶液，求此溶液的物質(zhì)的量濃度。解：溶液中所含NaOH的物質(zhì)的量為：

溶液的物質(zhì)的量濃度為：

第二節(jié)溶液2．質(zhì)量濃度：溶質(zhì)B的質(zhì)量(mB)除以溶液的體積(V)。用符號(hào)表示。即其質(zhì)量濃度的SI單位是kg/m3，常用的單位是g/L、mg/L和μg/L。

第二節(jié)溶液例2500ml靜脈滴注用的葡萄糖溶液中含25.0gC6H12O6，此C6H12O6溶液的質(zhì)量濃度是多少？解：

第二節(jié)溶液3．質(zhì)量分?jǐn)?shù)和體積分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)：溶質(zhì)B的質(zhì)量(mB)除以溶液的質(zhì)量(m)。用符號(hào)ωB或ω(B)表示。即

式中mB和m的單位相同，質(zhì)量分?jǐn)?shù)可用小數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示，藥學(xué)上常用符號(hào)％(g/g)表示。第二節(jié)溶液例3將80.0克庶糖溶于水，配制成500克蔗糖溶液，此溶液中蔗糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？解：

第二節(jié)溶液

體積分?jǐn)?shù)：溶液中氣體或液體溶質(zhì)B的體積(VB)除以溶液的體積(V)。用符號(hào)或表示。即式中VB和V的單位相同，體積分?jǐn)?shù)也可用小數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示，藥學(xué)上常用符號(hào)％(ml/ml)表示。第二節(jié)溶液例4配制300ml醫(yī)用消毒酒精需用225ml純酒精，此酒精溶液中酒精的體積分?jǐn)?shù)是多少？解：

第二節(jié)溶液4．摩爾分?jǐn)?shù)溶質(zhì)B的摩爾分?jǐn)?shù)：溶質(zhì)B的物質(zhì)的量(nB)除以溶液的物質(zhì)的量(nA+nB)。用符號(hào)xB或x(B)表示。即式中nA為溶劑A的物質(zhì)的量，nA與nB單位相同，摩爾分?jǐn)?shù)可用小數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示。第二節(jié)溶液同理溶劑A的摩爾分?jǐn)?shù)，可用符號(hào)xA或x(A)表示。即顯然

第二節(jié)溶液例5室溫下，將30.0gNaCl（相對(duì)分子質(zhì)量為58.44）溶于100.0g水（相對(duì)分子質(zhì)量為18.02）中，分別計(jì)算NaCl和水的摩爾分?jǐn)?shù)。解：

第二節(jié)溶液5．質(zhì)量摩爾濃度：溶質(zhì)B的物質(zhì)的量(nB)除以溶劑A的質(zhì)量(mA)。用符號(hào)bB或b(B)表示。即其SI單位是mol/kg。質(zhì)量摩爾濃度數(shù)值不受溫度影響。對(duì)于極稀的溶液bB≈cB。第二節(jié)溶液例6計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%NaCl（相對(duì)分子質(zhì)量為58.44）溶液的質(zhì)量摩爾濃度是多少？解：

第二節(jié)溶液（一）溶液濃度表示方法的換算

換算時(shí)，要充分理解各種溶液組成標(biāo)度表示方法的基本定義，找出各種表示方法間的聯(lián)系。二、溶液濃度表示方法的相關(guān)計(jì)算溶液的質(zhì)量體積第二節(jié)溶液例7濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，密度為1.84kg/L，計(jì)算濃硫酸的質(zhì)量濃度和物質(zhì)的量濃度(H2SO4的摩爾質(zhì)量為98.07g/mol)。解：

cB與ωB的關(guān)系為：第二節(jié)溶液（二）溶液的配制、稀釋和混合1．溶液的配制（1）一定質(zhì)量溶液的配制：稱(chēng)取一定質(zhì)量的溶質(zhì)和一定質(zhì)量的溶劑混合均勻即可。ωB、bB、xB采用這種方法配制。第二節(jié)溶液例8現(xiàn)需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.20的NaCl溶液100g，應(yīng)怎樣配制？解：配制方法：分別稱(chēng)取20g固體NaCl和80g純化水，將二者混合均勻即可得到100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.20的NaCl溶液。第二節(jié)溶液（2）一定體積溶液的配制：將一定質(zhì)量（或體積）的溶質(zhì)與適量的溶劑混合，完全溶解后，再加溶劑至所需體積混勻即可。cB、、采用這種方法配制。第二節(jié)溶液例9今需質(zhì)量濃度為50g/L的葡萄糖溶液500ml，應(yīng)怎樣配制？解：

配制方法：稱(chēng)取25g葡萄糖放入燒杯中，用少量純化水溶解后，將其轉(zhuǎn)移至500ml量筒中，再用少量純化水沖洗燒杯2~3次，洗水也全部轉(zhuǎn)移至量筒中（此過(guò)程稱(chēng)為定量轉(zhuǎn)移），最后加純化水至500ml刻線處混勻即可。

第二節(jié)溶液一般：托盤(pán)天平----稱(chēng)質(zhì)量；量筒----量取體積、配制溶液。精確：分析天平----稱(chēng)質(zhì)量；移液管----量取體積；容量瓶----配制溶液。第二節(jié)溶液2．溶液的稀釋計(jì)算依據(jù)：稀釋前后溶液中所含溶質(zhì)的量不變。稀釋公式：式中c1、V1分別為濃溶液的濃度和體積；c2、V2分別為稀釋后稀溶液的濃度和體積。使用時(shí)要注意等式兩邊單位一致。第二節(jié)溶液例10用體積分?jǐn)?shù)為95%酒精來(lái)配制體積分?jǐn)?shù)為75%消毒酒精1000ml，應(yīng)怎樣配制？解：設(shè)需95%酒精V1ml，根據(jù)稀釋公式得：配制方法：用量筒量取95%酒精790ml，加純化水稀釋至1000ml混勻即可。第二節(jié)溶液3．溶液的混合

計(jì)算依據(jù)：混合前后溶液中所含溶質(zhì)的總量不變。有：式中c1、V1分別為濃溶液的濃度和體積；c2、V2分別為稀溶液的濃度和體積；c、V1+V2分別為混合溶液的濃度和體積（忽略了混合后體積的改變）。式（1-8）、式（1-9）中cB可替換成或，使用時(shí)要保持等式兩邊單位一致。第二節(jié)溶液例11現(xiàn)有0.2mol/L的H2SO4溶液500ml，需用多少毫升3mol/L的H2SO4溶液與其混合，才能配成0.5mol/L的H2SO4溶液？解：設(shè)需用3mol/L的H2SO4溶液V1ml，則0.2×500+3V1=0.5(500+V1)解得：V1=60ml配制方法：量取3mol/L的H2SO4溶液60ml，加入到500ml0.2mol/L的H2SO4溶液中混勻即可。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性溶液的性質(zhì)分兩類(lèi)：一類(lèi)性質(zhì)與溶質(zhì)的本性有關(guān)（如顏色、酸堿性、導(dǎo)電性等）；而另一類(lèi)性質(zhì)卻與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)，僅取決于溶液中所含溶質(zhì)粒子的濃度，這類(lèi)性質(zhì)稱(chēng)為稀溶液的依數(shù)性（如蒸氣壓下降、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)降低和滲透壓），只適用于難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液。一、溶液的蒸氣壓下降（一）溶劑的蒸氣壓蒸發(fā)：溶劑分子擴(kuò)散到空間形成氣相的溶劑分子的過(guò)程。凝聚：氣相溶劑分子被吸引到液相中的過(guò)程。溶劑的飽和蒸氣壓：在一定溫度下，氣、液兩相達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，蒸氣所具有的壓力（簡(jiǎn)稱(chēng)蒸氣壓），單位是Pa或kPa。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性蒸氣壓與物質(zhì)的本性和溫度有關(guān)：1.不同的物質(zhì)有不同的蒸氣壓(如在293K時(shí)，水的蒸氣壓為2.34kPa，乙醇的蒸氣壓為5.85kPa)；2.同一物質(zhì)蒸氣壓隨溫度升高而增大(如水的蒸氣壓在273K時(shí)為0.610kPa，在373K時(shí)為101.3kPa)；3.固體也具有蒸氣壓，一般都很小(如冰的蒸氣壓，在273K時(shí)為0.610kPa，在263K時(shí)為0.286kPa)；4.每種固體和液體，在一定溫度下，蒸氣壓均是一個(gè)定值。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性（二）溶液的蒸氣壓下降溶液的蒸氣壓下降：溶液的蒸氣壓（即溶液中溶劑的蒸氣壓）低于同溫度下純?nèi)軇┑恼魵鈮旱默F(xiàn)象。如圖1-1所示。溶液的濃度越大，其蒸氣壓下降就越多。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性圖1-1溶液的蒸氣壓下降、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)降低AB為純水的蒸氣壓曲線，A＇B＇為溶液的蒸氣壓曲線，AC為冰的蒸氣壓曲線第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性拉烏爾定律：在一定溫度下，難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)本性無(wú)關(guān)。即：ΔP=KbB式(1-10)第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性（一）溶劑的沸點(diǎn)液體的沸點(diǎn)：液體的蒸氣壓等于外界大氣壓（101.33kPa）時(shí)的溫度。如圖1-1

Tb0點(diǎn)所示。例如水的沸點(diǎn)為373K。液體的沸點(diǎn)與外界壓強(qiáng)關(guān)系：外界壓強(qiáng)越大，液體的沸點(diǎn)就越高。純液體的沸點(diǎn)是恒定的。二、溶液的沸點(diǎn)升高第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性（二）溶液的沸點(diǎn)升高溶液的沸點(diǎn)：指溶液的蒸氣壓等于外界大氣壓時(shí)的溫度。溶液的沸點(diǎn)升高：溶液的沸點(diǎn)高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)的現(xiàn)象。溶液濃度越大，其蒸氣壓就越低，其沸點(diǎn)也就越高。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性拉烏爾定律：在一定溫度下，難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的沸點(diǎn)升高與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)本性無(wú)關(guān)。即：ΔTb=KbbB式(1-11)

式中ΔTb—溶液的沸點(diǎn)升高度數(shù)（K）；Kb—為溶劑的沸點(diǎn)升高常數(shù)，其值只與溶劑的本性有關(guān)，如水的Kb為0.512，乙醇的Kb為1.22，乙醚的Kb為2.02等。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性（一）溶劑的凝固點(diǎn)物質(zhì)的凝固點(diǎn)：在一定外壓下，某物質(zhì)的液相與固相具有相同蒸氣壓而能平衡共存時(shí)的溫度如圖1-1Tf0點(diǎn)所示。例如當(dāng)外界大氣壓為101.33kPa時(shí)，水的凝固點(diǎn)為273K，此溫度下，水與冰的蒸氣壓均為0.610kPa，水與冰兩相共存。若溫度高于或低于273K時(shí)，水和冰的蒸氣壓不再相等，兩相不能共存，蒸氣壓大的相將向蒸氣壓小的相轉(zhuǎn)化。三、溶液的凝固點(diǎn)降低第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性（二）溶液的凝固點(diǎn)降低溶液的凝固點(diǎn)：指溶液與其固相溶劑具有相同蒸氣壓而能平衡共存時(shí)的度。溶液的凝固點(diǎn)降低：溶液的凝固點(diǎn)低于純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)的現(xiàn)象。溶液濃度越大，其蒸氣壓就越低，其凝固點(diǎn)也就越低。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性拉烏爾定律：在一定溫度下，難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的凝固點(diǎn)降低與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)本性無(wú)關(guān)。即：ΔTf=KfbB式(1-12)

式中ΔTf—溶液的凝固點(diǎn)降低度數(shù)（K）；Kf—溶劑的凝固點(diǎn)降低常數(shù)，其值只與溶劑的本性有關(guān)，如水的Kf為1.86，乙醚的Kf為1.80，乙酸的Kf為3.90等。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性溶液的凝固點(diǎn)降低的性質(zhì)應(yīng)用廣泛。如冬天往汽車(chē)水箱中加入甘油或乙二醇可防止水結(jié)冰；在寒冷的冬天往道路上撒鹽，可以使路面上的冰雪融化；利用凝固點(diǎn)降低法對(duì)藥液進(jìn)行等滲調(diào)節(jié)；測(cè)定物質(zhì)的摩爾質(zhì)量等。溶液凝固點(diǎn)降低及沸點(diǎn)升高的根本原因是溶液蒸氣壓下降，因此，二者均是稀溶液的依數(shù)性。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性（一）滲透現(xiàn)象和滲透壓擴(kuò)散：溶質(zhì)與溶劑分子間的雙向運(yùn)動(dòng)。半透膜：多孔性薄膜。膀胱膜、細(xì)胞膜、腸衣、毛細(xì)血管壁及人工制造的火棉膠膜、羊皮紙等都是半透膜。細(xì)胞膜—只允許水分子透過(guò)而不允許溶質(zhì)分子透過(guò)；毛細(xì)血管壁—允許水分子、小分子化合物及金屬離子透過(guò)，而不允許大分子化合物透過(guò)。四、溶液的滲透壓第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性滲透：溶劑分子透過(guò)半透膜進(jìn)入溶液的自發(fā)過(guò)程。如圖1-2所示滲透平衡：水分子向兩個(gè)方向滲透的速率相等。溶液的滲透壓：恰好能阻止?jié)B透進(jìn)行而施加于溶液液面上的壓力。溶液的滲透壓是相對(duì)純?nèi)軇┒缘摹Ｈ绻麑煞N不同濃度的溶液用半透膜隔開(kāi)，為了阻止?jié)B透現(xiàn)象發(fā)生，必須在濃溶液液面上施加一壓力，但此壓力是濃稀兩溶液的滲透壓之差。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性圖1-2滲透現(xiàn)象和滲透壓(a)滲透發(fā)生前(b)滲透現(xiàn)象(c)滲透平衡(d)滲透壓第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性產(chǎn)生滲透現(xiàn)象的條件：有半透膜存在和膜兩側(cè)溶液存在濃度差。滲透方向：總是溶劑分子從純?nèi)軇┫蛉芤海ɑ驈南∪芤合驖馊芤海┓较驖B透。滲透結(jié)果：減小了膜兩側(cè)溶液的濃度差。反滲透：使?jié)B透作用逆向進(jìn)行的過(guò)程?？捎糜诤Ｋ?、廢水處理和溶液的濃縮等方面。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性1.滲透壓定律（范特荷甫定律）：

式中：π

—稀溶液的滲透壓（kPa）；

V—稀溶液的體積（L）；

n—溶質(zhì)的物質(zhì)的量（mol）；

T—絕對(duì)溫度（K）；C—溶液的物質(zhì)的量濃度（mol/L）；R—摩爾氣體常數(shù)（8.314kPa·L/K·mol）

（二）滲透壓與濃度、溫度的關(guān)系第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性

范特荷甫定律說(shuō)明了在一定溫度下，稀溶液的滲透壓只與單位體積溶液內(nèi)的溶質(zhì)顆粒數(shù)成正比，而與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)。因此，滲透壓也是稀溶液的一種依數(shù)性。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性2.應(yīng)用范特荷甫定律時(shí)注意：（1）式（1-13）僅適合于非電解質(zhì)稀溶液。計(jì)算電解質(zhì)溶液滲透壓時(shí)，應(yīng)引進(jìn)一個(gè)校正系數(shù)i。即i是電解質(zhì)的一個(gè)分子在溶液中能產(chǎn)生的離子數(shù)，如。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性（2）通過(guò)測(cè)定溶液的滲透壓，可求得溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。由式（1-12）得：式中m—溶質(zhì)的質(zhì)量；M—溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。此法較適合于測(cè)定高分子化合物的摩爾質(zhì)量。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性例12將2.5g血紅素溶于適量水中，配成250ml溶液，在20℃時(shí)測(cè)得該溶液的滲透壓為0.365kPa，求血紅素的摩爾質(zhì)量。解：設(shè)血紅素的摩爾質(zhì)量為M，血紅素溶液物質(zhì)的量濃度為：根據(jù)物質(zhì)的量濃度定義：解得血紅素的摩爾質(zhì)量：M=6.7×104(

g/mol)

第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性（三）滲透壓在醫(yī)學(xué)上的意義1．滲透濃度滲透濃度：體液中能產(chǎn)生滲透效應(yīng)的各種分子及離子的總濃度。其單位為mol/L或mmol/L。醫(yī)學(xué)上用滲透濃度間接表示溶液滲透壓的高低。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性

例13計(jì)算50g/L葡萄糖溶液和生理鹽水（9g/LNaCl）的滲透濃度（C6H12O6的摩爾質(zhì)量為180.15g/mol；NaCl的摩爾質(zhì)量為58.44g/mol）。解：因?yàn)镃6H12O6是非電解質(zhì)，所以葡萄糖溶液的滲透濃度為278mmol/L。因?yàn)镹aCl是非電解質(zhì)（），所以溶液滲透濃度為154×2=308(mmol/L)。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性2．等滲、低滲和高滲溶液正常人的血漿的滲透濃度約為300mmol/L。醫(yī)學(xué)上規(guī)定：等滲溶液：滲透濃度在280~320mmol/L范圍之內(nèi)的溶液；低滲溶液：滲透濃度低于280mmol/L的溶液；高滲溶液：滲透濃度高于320mmol/L的溶液。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性等滲溶液在醫(yī)療上具有重要意義。如：臨床上給病人靜脈輸液時(shí)，通常使用9g/LNaCl和50g/L葡萄糖滅菌液，因?yàn)檫@兩種溶液都是等滲溶液。若大量滴注高滲溶液，會(huì)使紅細(xì)胞萎縮；若大量滴注低滲溶液，會(huì)使紅細(xì)胞膨脹，最后破裂（醫(yī)學(xué)上稱(chēng)之為溶血）。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性醫(yī)療上給病人換藥時(shí)，通常用與組織細(xì)胞液等滲的生理鹽水沖洗傷口，若用純水或高滲鹽水則會(huì)引起疼痛。當(dāng)配制眼藥水時(shí)，也必須使眼藥水與眼粘膜細(xì)胞滲透壓相同，否則也會(huì)刺激眼睛而疼痛。臨床上除了使用等滲溶液外，根據(jù)治療需要也可使用少量高滲溶液。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性3．晶體滲透壓和膠體滲透壓晶體滲透壓：由小分子和小離子（如Na+、Cl-、HCO3-和葡萄糖等）所產(chǎn)生的滲透壓；膠體滲透壓：由大分子和大離子（如蛋白質(zhì)、核酸等）所產(chǎn)生的滲透壓。血漿總滲透壓是這兩類(lèi)滲透壓的總和。37℃時(shí)，正常人血漿的總滲透壓約為770kPa，其中晶體滲透壓占99％以上。晶體滲透壓和膠體滲透壓具有不同的生理功能，這是由于生物半透膜（如細(xì)胞膜和毛細(xì)血管壁）對(duì)各種溶質(zhì)的通透性不同。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性細(xì)胞膜是一種間隔著細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液的半透膜，它只允許水分子自由透過(guò)。由于晶體滲透壓遠(yuǎn)大于膠體滲透壓，因此水分子的滲透方向主要取決于晶體滲透壓。當(dāng)人體內(nèi)缺水時(shí)，細(xì)胞外液各種溶質(zhì)的濃度升高，外液的晶體滲透壓增大，于是細(xì)胞內(nèi)液中的水分子將向細(xì)胞外液滲透，造成細(xì)胞萎縮。如果大量飲水，則又會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞外液晶體滲透壓減小，水分子透過(guò)細(xì)胞膜向細(xì)胞內(nèi)液滲透，使細(xì)胞腫脹。第三節(jié)稀溶液的依數(shù)性毛細(xì)血管壁也是體內(nèi)的一種半透膜，它間隔著血液和組織間液，它允許水分子、小分子和小離子自由透過(guò)。在這種情況下，晶體滲透壓對(duì)維持血管內(nèi)外血液和組織間液的水鹽平衡不起作用，因此這一平衡只取決于膠體滲透壓。人體因某種原因?qū)е卵獫{蛋白減少時(shí)，血漿的膠體滲透壓降低，血漿中的水和其它小分子、小離子就會(huì)透過(guò)毛細(xì)血管壁而進(jìn)入組織間液，致使血容量（人體血液總量）降低，組織間液增多，這是形成水腫的原因之一。臨床上對(duì)由于失血造成血漿的膠體滲透壓降低的患者，補(bǔ)液時(shí)，除補(bǔ)充生理鹽水外，還需要同時(shí)輸入血漿或右旋糖酐等代血漿，才能夠恢復(fù)膠體滲透壓和增加血容量。第四節(jié)膠體溶液溶膠高分子溶液分散相—1～100nm之間

膠體第四節(jié)膠體溶液分散相—分子、原子聚集體；高度分散分散介質(zhì)—與分散相不相溶物質(zhì)存在的一種特殊狀態(tài)一、溶膠溶膠

液溶膠（如氫氧化鐵溶膠）—通常氣溶膠（如煙、霧等）固溶膠（如有色玻璃）分類(lèi)

分散法—將固體研細(xì)到細(xì)小膠粒。如用膠體磨來(lái)制備膠體石墨。凝聚法—使分子或離子聚集成膠粒。如將

FeCl3滴入沸水，可形成紅棕色透明的Fe(OH)3溶膠。制備第四節(jié)膠體溶液（一）溶膠的性質(zhì)光學(xué)性質(zhì)—丁達(dá)爾現(xiàn)象在暗室里將一束經(jīng)聚焦的光射入溶膠時(shí)，在與光束垂直的方向上觀察，可以看到溶膠中有一條明亮的光柱。如圖1-3所示。第四節(jié)膠體溶液圖1-3丁達(dá)爾現(xiàn)象丁達(dá)爾現(xiàn)象是溶膠的特征，可用來(lái)區(qū)分三類(lèi)分散系。高分子溶液也屬膠體分散系，但它是均相體系，丁達(dá)爾現(xiàn)象不如溶膠明顯。第四節(jié)膠體溶液2．動(dòng)力學(xué)性質(zhì)—布朗運(yùn)動(dòng)

在超顯微鏡下觀察，可以看到膠體顆粒不斷地作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。如圖1-4所示。溫度越高、膠體粒子越小、介質(zhì)黏度越低，則布朗運(yùn)動(dòng)越烈。圖1-4布朗運(yùn)動(dòng)第四節(jié)膠體溶液布朗運(yùn)動(dòng)的存在，使膠粒具有一定的能量，可以克服重力的影響，使膠粒穩(wěn)定不易發(fā)生沉降。膠粒由于存在布朗運(yùn)動(dòng)，能從濃度大的區(qū)域自動(dòng)向濃度小的區(qū)域擴(kuò)散，最后體系達(dá)到濃度均勻。但是如果把盛有溶膠的半透膜放入分散介質(zhì)中，則膠粒不能透過(guò)半透膜。第四節(jié)膠體溶液透析(滲析)—把膠體溶液中混有的電解質(zhì)分子或離子分離出來(lái)，使膠體溶液凈化的方法。利用透析原理，臨床上使用透析機(jī)（人工腎），來(lái)幫助腎功能衰竭的患者去除血液中的毒素、水分，使血液凈化。透析法也可用于中草藥中有效成分的分離提取及改變中草藥注射劑的澄明度等方面。第四節(jié)膠體溶液

3．電學(xué)性質(zhì)—電泳在電場(chǎng)中，膠粒在分散介質(zhì)中定向移動(dòng)的現(xiàn)象。如圖1-5所示。

圖1-5電泳實(shí)驗(yàn)第四節(jié)膠體溶液電泳現(xiàn)象的存在，可證明膠粒是帶電的，根據(jù)電泳方向可判斷膠粒所帶的電荷。金屬氧化物和金屬氫氧化物膠粒帶正電（正溶膠）；金屬硫化物、金屬以及土壤所形成的膠粒帶負(fù)電（負(fù)溶膠）。電泳技術(shù)在醫(yī)學(xué)上有很重要的作用。如臨床上常用于分離和鑒定血清中生物大分子，幫助診斷疾病。第四節(jié)膠體溶液（二）膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)1．溶膠粒子帶電原因膠核（分子或原子的聚集體）與分散介質(zhì)之間存在著巨大的相界面，可以選擇性地吸附某種離子而帶電。2．膠團(tuán)結(jié)構(gòu)膠核表面吸附離子時(shí)，優(yōu)先吸附與自身有相同成分的離子。如用AgNO3在過(guò)量KI中制備AgI溶膠，如圖1-6所示。第四節(jié)膠體溶液圖1-6AgI膠團(tuán)結(jié)構(gòu)第四節(jié)膠體溶液在過(guò)量KI中，AgI膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式為：膠核吸附層擴(kuò)散層（帶正電）膠粒（帶負(fù)電）膠團(tuán)（電中性）電泳時(shí)，吸附層和膠核一起運(yùn)動(dòng)，因此膠核和吸附層構(gòu)成膠粒。膠粒和擴(kuò)散層一起總稱(chēng)膠團(tuán)。通常所說(shuō)的溶膠帶電是指膠粒帶電，整個(gè)膠團(tuán)是電中性的。第四節(jié)膠體溶液若AgNO3過(guò)量，AgI膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式為：第四節(jié)膠體溶液（三）溶膠的穩(wěn)定性穩(wěn)定的主要原因：1．膠粒帶電2．溶劑化膜（水化膜）的存在第四節(jié)膠體溶液（四）溶膠的聚沉聚沉—使膠粒聚集成較大的顆粒而沉降的過(guò)程。常用方法：1.加入少量電解質(zhì)（如江河入?？谌侵薜男纬桑┚鄢聊芰Γ号c膠粒帶相反電荷離子電荷越高，聚沉能力越強(qiáng)。對(duì)負(fù)溶膠聚沉能力：AlCl3>CaCl2>NaCl對(duì)正溶膠聚沉能力：K3[Fe(CN)6]>K2SO4>KCl2．加入帶相反電荷的膠體溶液如明礬凈水法—溶膠相互聚沉3．加熱第四節(jié)膠體溶液高分子化合物：由成千上萬(wàn)個(gè)原子組成的鏈狀的具有巨大分子量（1萬(wàn)以上）的物質(zhì)。高分子化合物有天然（如蛋白質(zhì)、纖維素、淀粉、動(dòng)物膠等）和合成（如塑料、合成橡膠、尼龍等）兩大類(lèi)。高分子溶液：高分子化合物溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲兴纬傻木囿w系。二、高分子溶液第四節(jié)膠體溶液（一）高分子溶液的特征1．穩(wěn)定高分子化合物表面能通過(guò)氫鍵與水形成很厚的水化膜，使其能穩(wěn)定分散于溶液中不易凝聚。2．黏度大高分子化合物長(zhǎng)鏈之間互相靠近結(jié)合成網(wǎng)狀，把一部分溶劑包圍在結(jié)構(gòu)中而失去流動(dòng)性；高分子的溶劑化作用束縛了大量溶劑。第四節(jié)膠體溶液3．鹽析在高分子化合物溶液中加入大量電解質(zhì)，使其從溶液中析出的過(guò)程。常用作鹽析的電解質(zhì)有氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸銨等?？捎名}析法分離純化中草藥中有效成分。第四節(jié)膠體溶液4．溶脹現(xiàn)象將高分子化合物加到適當(dāng)溶劑中，溶劑分子會(huì)不斷進(jìn)入高分子鏈段之間，使高分子化合物體積膨脹的現(xiàn)象。高分子也會(huì)擴(kuò)散進(jìn)入溶劑，彼此擴(kuò)散，最后完全溶解形成高分子溶液。當(dāng)蒸發(fā)除去溶劑后，再加入溶劑，高分子化合物仍能自動(dòng)溶解，它的溶解過(guò)程是可逆的。第四節(jié)膠體溶液（二）高分子化合物對(duì)溶膠的保護(hù)作用溶膠中加入足量的高分子化合物可以使溶膠對(duì)電解質(zhì)的穩(wěn)定性增加。高分子化合物對(duì)溶膠的保護(hù)作用應(yīng)用很廣。例如醫(yī)學(xué)上用于胃腸道造影的硫酸鋇合劑，為了防止其細(xì)粉下沉，就在硫酸鋇溶膠中加入足量阿拉伯膠，起保護(hù)作用；血液中所含的難溶鹽碳酸鈣、磷酸鈣就是靠血液中的蛋白質(zhì)保護(hù)而以膠態(tài)存在；醫(yī)藥中的殺菌劑蛋白銀就是由蛋白質(zhì)保護(hù)的銀溶膠。第五節(jié)表面現(xiàn)象表面：物體與空氣或與其本身的蒸氣接觸的面。如水面、桌面。界面：物體與另一個(gè)凝聚相接觸的面。如水與油接觸的面。表面現(xiàn)象：一切界面上所發(fā)生的現(xiàn)象。第五節(jié)表面現(xiàn)象圖1-7表面張力一、表面張力與表面能表面張力：表面分子受到的指向內(nèi)部的力。如圖1-7所示。

第五節(jié)表面現(xiàn)象表面能：液體表面層分子比內(nèi)部分子所多出的能量。表面張力越大，表面能就越高；表面積越大，表面能也越高。一定質(zhì)量的物質(zhì)分得越細(xì)小，其表面積就越大，表面能就越高，因此體系越不穩(wěn)定。膠體溶液中，分散質(zhì)粒子直徑是1~100nm，所以膠體粒子的總表面積是巨大的，因此膠體具有強(qiáng)大的吸附力。第五節(jié)表面現(xiàn)象表面吸附：物質(zhì)在兩相界面上濃度與內(nèi)部濃度不同的現(xiàn)象。吸附劑：吸附其他物質(zhì)的物質(zhì)。吸附質(zhì)：被吸附的物質(zhì)。如在黃色的碘水中加入活性炭振搖，溶液顏色會(huì)變淺或消失?；钚蕴渴俏絼馐俏劫|(zhì)，碘在活性炭表面的濃度遠(yuǎn)大于在溶液內(nèi)部的濃度。吸附作用可以在固體表面上發(fā)生，也可以在液體表面上發(fā)生。二、表面吸附第五節(jié)表面現(xiàn)象1．固體表面的吸附表面的原子—表面張力—吸引分子、離子—聚集—減小表面張力—降低表面能—穩(wěn)定當(dāng)其它條件相同時(shí)，固體表面積越大，固體吸附劑的吸附能力就越大。細(xì)粉狀物質(zhì)和多孔性物質(zhì)（如活性炭、硅膠、活性氧化鋁等）具有很大的表面積，常作吸附劑，可用于吸附大氣中的有毒有害氣體或體內(nèi)的重金屬毒物；除去中草藥中植物色素；凈化水中的雜質(zhì)；治療腸炎；干燥藥物等。第五節(jié)表面現(xiàn)象2.液體表面的吸附液體表面也會(huì)因某種溶質(zhì)的加入而產(chǎn)生吸附，使液體表面張力發(fā)生相應(yīng)的變化。表面活性物質(zhì)（表面活性劑）：能夠顯著降低液體表面張力的物質(zhì)。表面惰性物質(zhì)：能增大液體表面張力的物質(zhì)。表面活性劑在生產(chǎn)實(shí)踐中有著很重要的作用。第五節(jié)表面現(xiàn)象（一）基本性質(zhì)不對(duì)稱(chēng)的兩親分子（如十二烷基磺酸鈉）；在液面形成單分子膜（降低表面張力）；在溶液內(nèi)部形成膠束（穩(wěn)定）。三、表面活性物質(zhì)第五節(jié)表面現(xiàn)象圖1-8表面活性劑在溶液中分布第五節(jié)表面現(xiàn)象（二）應(yīng)用1．乳化劑乳化劑：使乳濁液穩(wěn)定的物質(zhì)。乳化作用：乳化劑所起的作用。常用的乳化劑是一些表面活性物質(zhì)。將表面活性物質(zhì)加到乳濁液中，其分子的親水基朝向水相，疏水基朝向油相，在兩相界面上定向排列，不僅降低了相界面表面張力，而且在細(xì)小液滴周?chē)纬梢粚颖Ｗo(hù)膜，使乳濁液得以穩(wěn)定存在。第五節(jié)表面現(xiàn)象乳劑：由水、油和乳