軟物質
膠體
/ KOL-oyd /
想想牛奶。它看上去是一種順滑的白色液體,可它其實是無數微小脂肪滴在水裡均勻散開的一大群——小到根本看不見,卻又大到足以把牛奶弄得渾濁發白。膠體就是任何這樣的材料:一種物質的小顆粒,散布、漂浮在另一種物質之中。
膠體是一種混合物,其中尺寸不大不小的顆粒——比單個分子大得多,卻又小到無法在重力下沉降——懸浮著、散布在一種載體介質裡。它們之所以能漂浮不沉,是因為周圍分子不停地撞擊,正是這種撞擊讓它們在原地微微顫動。這些散開的小東西可以是固體顆粒、液體小滴,也可以是氣泡,而載體可以是液體、凝膠,甚至是固體。
膠體之所以重要,是因為日常生活有太多東西都是膠體:牛奶、油漆、霧、墨水、血液、打發的奶油,全都是膠體。一個常見的誤解是,把膠體只當成一種「混合物」或溶液。關鍵的區別在於尺寸:在真正的溶液裡,溶解的東西是一個個單獨的分子,結果是透明的;而膠體的顆粒大到足以散射光,這正是為什麼牛奶和霧看上去是渾濁的,而不是透明的。
把手電筒從側面照進一杯牛奶,你能看見光束亮出一條朦朧的光路。脂肪滴大到足以把光朝四面八方彈散——這是膠體的標誌性特徵,而一杯清澈的糖水絕不會出現這種現象。
光束穿過牛奶時顯出的光路,暴露了它的散射顆粒——膠體的招牌特徵。
讓膠體不沉降的,正是驅動布朗運動的那種不停歇的分子撞擊——顆粒被撞來撞去的速度,快過了重力把它們拽下去的速度。
又稱
另見