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什么是凝膠?凝膠的特性和分類介紹

文字:[大][中][小] 2015-4-24    瀏覽次數:3406    
什么是凝膠
  凝膠是一種特殊的分散體系,其中膠體顆?;蚋呔畚锓肿酉嗷ミB接,搭成架子,形成空間網狀結構,液體或氣體充滿在結構空隙中。其性質介于固體和液體之間,從外表看,它成固體狀或半固體狀,有彈性;但又和真正的固體不完全一樣,其內部結構的強度往往有限,易于破壞。 
凝膠的特征(與溶膠相區別)

  凝膠是外界條件(如溫度、外力、電解質或化學反應)的變化使體系由溶液或溶膠轉變為一種特殊的半固體狀態,又稱凍膠。兩者主要區別在于,其一,凝膠與溶膠(或溶液)有很大的不同。溶膠或溶液中的膠體質點或大分子是獨立的運動單位,可以自由行動,因而溶膠具有良好的流動性。凝膠則不然,分散相質點互相連接,在整個體系內形成結構,液體包在其中,隨著凝膠的形成,體系不僅失去流動性,而且顯示出固體的力學性質,  如具有一定的彈性、  強度、  屈服值等。其二,凝膠和真正的固體又不完全一樣,它由固液兩相組成,屬于膠體分散體系,共結構強度往往有限, 易于遭受變化。改變條件,如改變溫度、介質成分或外加作用力等,往往能使結構破壞,發生不可逆變形,結果產生流動。由此可見,凝膠是分散體系的一種特殊形式,共性質介于固體和液體之間。

凝膠的分類
  凝膠可分為彈性凝膠和脆性凝膠。
  彈性凝膠由柔性的線性大分子物質,如洋菜吸附水蒸氣先為單分子層吸附,然后轉變為多分子層吸附,硫化橡膠在苯蒸氣中的吸附則是從一開始即為多分子層吸附。這類凝膠的干膠在水中加熱溶解后,在冷卻過程中便膠凝成凝膠。如明膠、纖維素等,在水或水蒸氣中都發生吸附。不同的吸附體系,其吸附等溫線的形狀不同,彈性凝膠的吸附與解析通常會形成較窄的滯后圈。
  由剛性質點(如SiO2、TiO2,V2O5、Fe2O3等)溶膠所形成的凝膠屬于非彈性凝膠,亦稱剛性凝膠。大多數的無機凝膠, 因質點本身和骨架具有剛性,活動性很小,故凝膠吸收或釋出液體時自身體積變化很小,屬于非膨脹型。通常此類凝膠具有多孔性結構,液體只要能潤濕,均能被其吸收,即吸收作用無選擇。這類凝膠脫水干燥后再置水中加熱一般不形成原來的凝膠,更不能形成產生此凝膠的溶膠,因此這類凝膠也稱為不可逆凝膠。

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