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什麽是凝膠?凝膠作用及應用範圍有哪些?

发布时间: 2019-07-11 09:23:55 来源:凝膠成像 作者:凝膠成像厂家 閱讀:
凝膠是一種特殊的分散體系,其中膠體顆粒或高聚物分子相互連接,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。

  什麽是凝膠?凝膠是一種特殊的分散體系,其中膠體顆粒或高聚物分子相互連接,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。

  凝膠作用及應用範圍:

  凝膠是個總的名稱,根據分散相質點的性質(剛性還是柔性)和形成結構時質點間連接的性質(結構的強度),可分爲剛性凝膠與彈性凝膠兩大類。多數的無機凝膠,如二氧化矽、三氧化二鐵、二氧化钛、五氧化二釩等屬于前者;而柔性的線型高聚物分子形成的凝膠,如橡膠、明膠、瓊脂等屬于後者。也可將凝膠分爲可逆凝膠與不可逆凝膠兩大類。

什麽是凝膠?凝膠作用及應用範圍有哪些?

  凝胶的膨胀作用 弹性凝胶由线型高分子构成,因分子链有柔性,故吸收或释出液体时很易改变自身的体积,其吸收液体使自身体积增大的现象称为膨胀作用。这种作用具有选择性,只能吸收对它来讲是亲合性很强的液体。其膨胀可以是有限的,也可以是无限的,与其内部结构连接的强度有关,改变条件也可使有限膨胀变成无限膨胀,即膨胀的结果是完全溶解和形成均相溶液。

  根據膨脹機理的研究,可以認爲膨脹過程分爲兩個階段,第一階段是溶劑分子鑽入凝膠中與大分子相互作用形成溶劑化層,此過程時間很短,速度快;第二階段是液體的滲透作用,此過程中凝膠吸收大量液體,體積大大增加。在膨脹過程中由于溶劑分子進入凝膠結構中的速度遠大于大分子擴散到液體中的速度,使凝膠內外溶液濃度有很大差值,即溶劑的活度有很大差異,産生膨脹壓。此值很可觀,例如明膠濃度爲50%時,膨脹壓爲13千克力/厘米2,66%時爲45千克力/厘米2。古代埃及人曾利用木頭吸水時産生很大的膨脹壓來開采建造金字塔的石料,即所謂濕木裂石。

  凝胶的脱水收缩作用 凝胶在老化过程中会发生特殊的分层现象,称为脱水收缩作用或离浆作用,但析出的一层仍为凝胶,只是浓度比原先的大,而另一层也不是纯溶剂,是稀溶胶或高分子稀溶液。一般来说,弹性凝胶的离浆作用是个可逆过程,它是膨胀作用的逆过程;刚性凝胶的离浆作用是不可逆的。

  凝胶中的扩散与化学反应 凝胶和液体一样,作为一种介质,各种物理过程和化学过程都可在其中进行。物理过程主要是电导和扩散作用,当凝胶浓度低时,电导值与扩散速度和纯液体几乎没有区别,随着凝胶浓度的增加,两者的值都降低。利用凝胶骨架空隙的类似分子筛的作用,可以达到分离不同大小分子的目的,这就是近年来发展很快的凝胶电脉与凝胶色谱法。凝胶中的化学反应进行时因没有对流存在,生成的不溶物在凝胶内具有周期性分布的特点。自然界中有许多类似的现象,如玛瑙和玉石的周期性结构;植物体与动物体中也常遇到,如胆结石。

  应用 凝胶在国民经济与人们日常生活中占有重要地位。工业上,橡胶软化剂的应用,皮革的鞣制,纸浆的av12电影,吸附剂、催化剂和离子交换剂的使用;生物学和生理学中有重要意义的细胞膜,红血球膜和肌肉组织的纤维都是凝胶状物体。不少生理过程,如血液的凝结、人体的衰老等都与凝胶作用有关。

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