医用化学/分散系

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一种或几种物质分散在另一种介质中所形成的体系称为散体系。被分散的物质称为分散相,而连续介质称为分散介质。例如食盐水溶液,食盐分散体系又分为均相分散系和多相分散系。低分子溶液与高分子溶液为均相分散系。溶胶与粗分散系为多相分散系。

分散体系的某些性质常随分散相粒子的大小而改变,因此,按分散相质点的大小不同可将分散系分为三类(表9-1):低分子(或离子)分散系(其粒子的线形大小在1nm以下);胶体分散系(其粒子的线形大小在1-100nm之间);粗分散系(其粒子的线形大小在100nm以上)。三者之间无明显的界限。

一、粗分散系

在粗分散系中,分散相粒子大于100nm,因其粒子较大用肉眼或普通显微镜即可观察到分散相的颗粒。由于其颗粒较大,能阻止光线通过,因而外观上是浑浊的,不透明的。另外,因分散相颗粒大,不能透过滤纸或半透膜。同时易受重力影响而自动沉降,因此不稳定。

粗分散系按分散相状态的不同又分为悬浊液(固体分散在液体中——如泥浆)和乳浊液(液体分散在液体中——如牛奶)。

二、低分子分散系

分散相粒子小于1nm,因分散相粒子很小,不能阻止光线通过,所以溶液是透明的。这种溶液具有高度稳定性,无论放置多久,分散相颗粒不会因重力作用而下沉,不会从溶液中分离出来。分散相颗粒能透过滤纸或半透膜,在溶液中扩散很快,例如盐水和糖水等。

三、胶体分散系

胶体分散系即胶体溶液,分散相粒子大小在1-100nm之间,属于这一类分散系的有溶胶和高分子化合物溶液。由于此类分散系的胶体粒子比低分子分散系的分散相粒子大,而比粗分散系的分散相粒子小,因而胶体分散系的胶体粒子能透过滤纸,但不能透过半透膜。外观上胶体溶液不浑浊,用肉眼或普通显微镜均不能辨别。

胶体是物质的一种分散状态,不论在任何物质,只要以1-100nm之间的粒子分散于另一物质中时,就成为胶体。例如,氯化钠在水中分散成离子时属低分子分散系。而在苯中则分散成离子的聚集体,聚集体粒子的大小在1-100nm之间,属胶体溶液。许多蛋白质淀粉糖原溶液及血液淋巴液等属于胶体溶液。

表9-1 分散体系的分类

粒子大小 类型 分散相 性质 实例
<1nm 低分子分散系 原子、离子或小分子 均相,稳定体系,扩散快,能透过滤纸、半透膜,形成真溶液 蔗糖,氯化钠,醋酸水溶液等
1~100nm 胶体分散系 高分子 高聚物大分子 均相,稳定体系,扩散慢,不能透过半透膜,能透过滤纸,超显微镜下看不见,形成真溶液 蛋白质,核酸水溶液等
溶胶 胶粒(原子或分子的聚集体) 多相,不稳定体系,扩散慢,不能透过半透膜,能透过滤纸,超显微镜下看不见,形成真溶液 Fe(OH)3,As2S3,金溶胶等
>100nm 粗分散体系 粗粒子 多相,不稳定体系,扩散很慢或不扩散,较快地下沉,不能透过滤纸和半透膜,形成悬浊液、乳浊液 混浊泥水,牛奶,豆浆等
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