膠凝
高分子溶液(或溶膠)在聚沉過程中,在其溶解度或穩(wěn)定性降低的情況下,膠體粒子(分散質(zhì))互相黏結(jié)成連續(xù)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),分散介質(zhì)水被包含在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,使膠體體系逐漸變得黏滯,失去流動性,最終形成半固體凝膠的過程。又稱凝膠化作用或絮凝作用。
分散相質(zhì)點形狀不對稱、降低溫度、加入膠凝劑(如電解質(zhì))、提高分散物質(zhì)的濃度,有時延長放置時間都可促進膠凝。 影響膠凝過程的因素很多,其中比較重要的是分散粒子形狀、分散介質(zhì)濃度、溫度和電解質(zhì)性質(zhì)等。①分散粒子形狀。膠凝作用與分散粒子的形狀密切相關,粒子的對稱性越差越有利于膠凝發(fā)生。線性大分子如明膠、淀粉、橡膠、果膠、瓊膠等易膠凝成凝膠;而對稱的球形大分子若濃度不大,則不會膠凝。血液中的蛋白質(zhì)分子呈球形,不易發(fā)生膠凝,故能在血管中暢通地流動。②分散介質(zhì)濃度。分散介質(zhì)濃度越大,粒子間距越小,越容易相互聯(lián)結(jié)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)發(fā)生膠凝。③溫度。溫度對膠凝有顯著影響,溫度升高時,粒子因熱運動加劇而不容易交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不易發(fā)生膠凝作用,故低溫有利于膠凝的發(fā)生。④電解質(zhì)的性質(zhì)、濃度及介質(zhì)的pH等也影響膠凝。如離子型的水溶性高分子海藻酸鈉,在有高價離子的存在下可以形成凝膠,而與溫度無關。
?利用膠凝作用制備凝膠的具體方法有以下幾種:①降低膠體溶液的溫度,使之成為過飽和溶液,如明膠、瓊脂等物質(zhì)的水溶液經(jīng)冷卻后即可形成凍膠。②加入非溶劑,如在果膠水溶液中加入乙醇可形成凝膠,Ca(Ac)2的飽和水溶液加入乙醇可形成凝膠,即固體乙醇。③將適量電解質(zhì)加入膠粒親水性較強的溶膠中,可促使溶膠轉(zhuǎn)化為凝膠。④利用化學反應產(chǎn)生不溶物,并控制反應條件可得凝膠,如硅膠的制備等。