第四章 胶体和乳状液【教学目标】 1、掌握：溶胶的电学性质；溶胶稳定存在的原因；表面活行剂结构特征；乳化作用。 2、熟悉：溶胶的光学
及动力学性质、溶胶聚沉方法；乳状液和微乳液的形成、类型及其医学意义。 3、了解：胶体的结构；高分子溶液特性及其对溶 胶的保护作
用；表面吸附作用。 4、能用溶胶、高分子溶液和乳状液知识理解生化过程，能将胶体和乳化作用应用于医学实践第一节 溶胶 溶胶
有很大的相界面，易聚沉，是热力学上的不稳定体系。 直径在1 nm~100 nm之间的难溶性固体粒子分散在介质中形成的胶
体分散系称为溶胶。根据分散介质状态的不同可分为液溶胶、气溶胶和固溶胶，液溶胶一般也简称为溶胶。一） 溶胶的光学性质：丁达尔现象一、
溶胶的基本性质CuSO4溶液Fe(OH)3胶体雨后彩虹树林中的晨曦海市蜃楼光散射现象 当光束通过分散体系时，一部分自
由地通过，一部分被吸收、反射或散射。可见光的波长约在400~700 nm之间。 （1）当光束通过粗分散体系，由于
粒子大于入射光的波长，主要发生反射，使体系呈现混浊。 （2）当光束通过胶体溶液，由于胶粒直径小于可见光波长，
主要发生散射，可以看见乳白色的光柱。 （3）当光束通过分子溶液，由于溶液十分均匀，散射光因相互干涉而完全抵消
，看不见散射光。 临床上，注射用针剂在灯光（强光）照射下应无乳光现象，否则为不合格，此检查法称为灯检。二）溶胶的动力学性
质：1、Brown运动(Brownian motion) 用超显微镜可以观察到溶胶粒子不断地作不规则“之”字形的运动。并
且粒子越小，布朗运动越激烈。其运动激烈的程度不随时间而改变，但随温度的升高而增加。 1827 年植物学家布朗（Brown)
用显微镜观察到悬浮在液面上的花粉粉末不断地作不规则的运动。 分散介质分子以不同大小和不同方向的力对胶体粒子不断撞击而产生的，
由于受到的力不平衡，所以连续以不同方向、不同速度作不规则运动。随着粒子增大，撞击的次数增多，而作用力抵消的可能性亦大。当半径大于5
?m，Brown运动消失。Brown运动的本质2、胶粒的扩散 由于分子的热运动和胶粒的布朗运动，使溶胶粒子从高浓度区间向低
浓度区间迁移的现象称为胶粒的扩散作用。 浓差越大，扩散越快。 透析（渗析）：利用胶粒扩散又不能通过半透膜的性质，除去溶胶中的小
分子杂质，使其净化。血透疗法：用人工合成高分子膜做半透膜制成人工肾，帮助肾病患者清除体内有害物质和代谢废物，净化血液。3、沉降与沉
降平衡(sedimentation and sedimentation equilibrium)胶粒一方面受到重力吸引而下降，另一
方面由于扩散作用促使胶粒向上。当两者速度相等即达沉降平衡。分散相粒子在重力作用下逐渐下沉的现象称为沉降 沉降平衡时胶粒的浓
度随高度不同有一定的梯度，且这种浓度梯度不随时间而变。 利用该分布规律，可测溶胶或生物大分子的相对分子质量；也可纯化蛋白质
、分离病毒等。三) 溶胶的电学性质1. 电泳 (electrophonesis) 带电胶粒或大分子在外加电场的作
用下向带相反电荷的电极作定向移动的现象称为电泳。 电泳技术在临床生化检验及研究中常用来分离和鉴定各种氨基
酸、蛋白质和核酸等物质，为疾病诊断提供依据。 在外加电场作用下，带电的介质通过多孔膜或半径为1~10 nm的毛细管作定向移动
，这种现象称为电渗。 电渗方法有许多实际应用，如溶胶净化、海水淡化、泥炭和染料的干燥等。2、胶粒带电
原因(1) 吸附 由于胶粒颗粒度小,具有巨大的表面能,因此有吸附分散介质中的离子,以降低其表面能的趋势。 具有与胶粒化
学组成相同的离子优先被吸附。例： AgNO3 + KI →AgI + KNO3 若 AgNO3过量，则AgI胶
粒吸附Ag＋ 而带正电 若 KI过量，则AgI胶粒吸附I－ 而带负电。(2) 电离SiO2 溶胶表面水解
SiO2 ＋ H2O → H2SiO3 H2SiO3 → HSiO3-+ H＋ HSiO3- → SiO32-+
H＋ H＋进入溶液，而使胶粒带负电 例如蛋白质分子，有许多羧基和氨基，在pH较高的溶液中，离解生成P–COO-离子而负带电；在
pH较低的溶液中，生成P-NH3+离子而带正电。二、胶团的结构 胶粒的结构比较复杂，先有一定量的难溶物分子聚结形成胶粒的中心
，称为胶核； 然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子，形成紧密吸附层；由于正、负电荷相吸，在紧密层外形成反号离子的包围圈，从
而形成了带与紧密层相同电荷的胶粒；胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。 胶核吸附离子是有选择性的，首先吸附与胶核
中相同的某种离子，用同离子效应使胶核不易溶解。 若无相同离子，则首先吸附水化能力较弱的负离子，所以自然界中的胶粒大多带负电，如泥浆
水、豆浆等都是负溶胶。 例1：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓ 过量的 KI 作稳定剂 胶团的结构
表达式 ： 胶团的结构示意图例2：AgNO3 + KI→KNO3 + AgI↓ 过量的
AgNO3 作稳定剂 胶团的结构表达式： (一) 溶胶的相对稳定因素：
(二) 胶粒的聚沉1、加入电解质 电解质中，能使溶胶聚沉的离子是与胶粒带相反电荷的离子,这种离子的价数越高
，聚沉值越小，聚 沉能力越强。三、溶胶的稳定性和聚沉 例如：三角洲的形成、卤水点豆腐。布朗运动胶粒带电和溶剂化膜—水化膜的存在2、
溶胶的相互聚沉作用 明矾净水原理:水中含有泥沙等污物的负溶胶，加入KAl(SO4)2在水中水解生成Al(
OH)3正溶胶。在适当量下，发生相互聚沉。 当两种溶胶的用量恰能使其所带电荷的量相等时，才会完全聚沉，否则会不完全聚
沉，甚至不聚沉。 例如：明矾净水、不同品牌颜色的钢笔水不能混合使用。当两种带相反电荷的溶胶相互混合也会发生聚沉。 3、加
热 加热增加了粒子的运动速度和粒子间的碰撞机会，同时削弱了胶粒的溶剂化作用，使胶粒聚沉。例如：蒸鸡蛋羹。1、要使Fe（
OH）3胶体凝聚，最好用（ ）要使带负电荷的AgI胶体凝聚，最好用（ ）A）NaCl B）AlCl3 C）
MgCl2 D）MgSO4DB练 习4、下列事实与胶体性质无关的是（ ） A．江河入
海口处易形成三角洲。 B．向氯化铁溶液中加入Na2CO3溶液，会出现红褐色沉淀。 C．将盐卤中加入豆浆制成豆腐。 D．一支钢笔使用
两种不同牌号的墨水，易出现堵塞。 3、 FeCl3溶液可止血，为什么？ 。第三节 高分子溶液 高分子化
合物又称大分子化合物。Staudinger 把相对分子质量大于104的物质称之为大分子，主要有： 天然大分子：
如淀粉、蛋白质 、纤维素、核酸 和各种生
物大分子等。 人工合成大分子： 如合成橡胶、聚烯烃、树脂和合
成纤维等。 合成的功能高分子材料有：光敏高分子、导电性高
分子、医用高分子和高分子膜等。 半径落在胶体粒子范围内的大分子在形成溶液时，要经过溶胀
过程。溶胀现象是高分子化合物在溶解过程中特有的，是溶解的前奏。溶解过程是可逆的。一旦将溶剂蒸发，大分子化合物凝聚，再加入溶剂，又可
形成大分子溶液。大分子溶液是热力学上稳定、可逆的体系。一、高分子溶液的特性： 粘度大，稳定性大结石的形成 在溶胶中加入适量
的高分子化合物，就可显著提高溶胶对电解质的稳定性。 血液中CaCO3、Ca3(PO4)2等微溶性盐类以溶胶的形式存
在，由于血液中的蛋白质对其起保护作用，当发生某些疾病时，使得血液中蛋白质减少，减弱了对这些溶胶的保护作用，使得其在肝肾等器官沉积，
就形成了结石。 这是形成各种结石的原因之一。二、高分子溶液对溶胶的保护作用一）表面能和表面张力Es = γ△A由公
式可知， 降低表面能有两条途径：① 减小表面积 ② 降低表面张力第四节 表面活性剂和乳状液一、表面活性剂一切物体都有自动降
低其势能的趋势.1、 固体表面的吸附 二）吸 附 固体或液体表面吸引其他物质分子、原子或离子聚集在其表面的过程
。2、液体表面的吸附 物理吸附化学吸附药用活性炭正吸附负吸附 凡能显著降低溶液的表面张力，产生正吸附的物质称为
表面活性物质或表面活性剂。这类物质的结构特点——分子中同时有疏水基团（烷烃基）和亲水基团（羧基、氨基）。三）表面活性剂二、乳状液
一种液体以细小液滴分散在另一互不相溶的液体中形成的粗分散系。乳化剂：降低界面张力和界面能； 在两相界面形成单分子层保护膜。O/W型乳状液W/O型乳状液一般来说，亲水性较强的乳化剂易形成O/W型乳状液 亲油性较强的乳化剂易形成W/O型乳状液三、微乳液 由水、油、表面活性剂和助表面活性剂等物质按适当比例混合，自发形成一种各向同性、透明、低粘度、稳定的特殊乳状液，简称微乳，也叫纳米乳液。优点 ：粒径小、透明、超低表面张力、增溶、稳定 应用：难溶性药物的载体 |
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