Question

胶体中胶粒带电荷的正负由什么决定?麻烦详解

Answer 1

1.整个胶粒来看都是不带电的,但是胶粒有聚集模式,比如氢氧化铁胶粒由于结构是氢氧根离子含量较高,结构上包覆铁离子,同时氢氧根离子更亲水,使得胶粒表面主要都是氢氧根离子（粗糙地说,结构上铁在内部氢氧根在外部）,因此虽然整体上是中性,但局部是带有电性的,胶粒表层上相对负电荷较多,内部正电荷较多.胶体分散系中其他一部分溶解状态的铁离子由于是带正电,会被吸附在胶粒的表面.
2.取决于胶粒的主要构成和结构.胶粒表层的部分带有的电性决定了吸附何种离子.
3.你要动态地来看这个问题.一个稳定的胶体也是一个多种化学平衡的状态,拿氢氧化铁胶体举例,整个胶体中包括水,以胶体形式存在的氢氧化铁胶粒（表面吸附了铁离子,达到了一个稳定的值）,未必吸附依旧以溶液形式存在的铁离子,以及氢氧根离子.稳定的微观原因就是在这个特殊的平衡条件下,每个胶粒的表面都带有同电荷,同性相斥,使得胶粒与胶粒之间存在一定的斥力,无法形成更大的粒子,最后形成一个平衡的状态,而加入强电解质溶液则打破了这个微妙的平衡.强电解质的离子对于溶液中的其他离子的吸附力远远大于胶体本身,一个胶粒的表层吸附的铁离子被暂时剥夺,电性立刻变成和其他胶粒相反的负电,则它和周围胶粒的斥力立刻消失了,反而是相互吸引,和其他胶粒结合,并像链式反应一样扩散出去.这就是为什么加入一点点强电解质就可以引发大量的胶体凝聚的原因.
你说的这个“如果用氯化铁煮沸制氢氧化铁胶体,那么再继续加氯化铁是否会聚沉?”,事实上这个问题是这样的,氯化铁制得的氢氧化铁胶体中也含有少量氯化铁（变成氢氧化铁其实也是一个微妙的化学平衡）.再继续加入氯化铁,只会使得这个化学平衡移动,而不是像加入强电解质一样直接打碎了整个微妙的平衡体系.所以加少量是不会聚沉的.
不过大量加最后是否形成凝聚,我只能告诉你这个不属于中学的范围,要取决于加的量和当时反应的条件.因为每一种胶粒都有一个临界胶束浓度（CMC）.同时在热力学的问题解决后,还有动力学的问题即反应条件是否能让它顺利聚集.
看到你后来的补充了,给你帖一段书上讲硅酸胶体的.
在胶体中存在的微粒准确地说是胶团,胶体就是由胶团组成的.胶团是由胶核、吸附层、扩散层构成的.胶核又是由许多分子或其他微粒聚集而成的,它具有强吸附能力,在胶核的外围存在着一个双电层,即吸附层和扩散层.通俗地说,胶核吸附了带某种电荷的离子后,形成胶粒,带电荷的胶粒又可进一步吸附带相反电荷的离子.其中胶粒中的离子层叫吸附层,由胶粒再吸附的离子层叫扩散层.
由于胶粒具有较大表面积,吸附能力强,吸附离子和它紧密结合难以分离,因此,胶体中带电荷的胶粒能稳定存在.而胶粒再吸附带相反电荷离子的能力相对较小,吸附的离子容易分离.胶团是电中性的.所以说胶粒是带电的,而胶体则是电中性的.
说明：胶粒带电可以是吸附作用,也可以是电离作用,如硅酸溶胶中,胶体粒子是由许多硅酸分子缩合而成的,表面上的硅酸分子可以电离出H+,在胶粒表面留下SiO32-和HSiO3-离子,而使硅酸胶粒带负电.
一般来说,胶粒所带电荷的类型可以通过如下半方法简便判断：
金属氧化物,金属氢氧化物多带正电；
金属硫化物,非金属氧化为多带负电；
土壤胶体,硅酸（H2SiO3）带负电；
实际实验中,依靠电泳来确定胶粒的带电情况.