表面、胶体与界面
胶体稳定性
新鲜牛奶能保持绵滑均匀好几天,但放得太久,或加一点柠檬汁,它就会凝结——原本顺滑的液体碎成块状,沉淀出来。两者的区别就在于胶体稳定性:胶体抵抗其分散颗粒结块、脱离悬浮状态的能力有多强。
更确切地说,胶体稳定性是胶体中分散的颗粒保持彼此分离、悬浮,而不聚集起来的倾向。若放任不管,相互碰撞的颗粒会倾向于黏在一起,长成重到无法漂浮的团块——这个过程叫凝聚(聚沉)或絮凝。稳定性来自那些使颗粒保持分开的力:比如它们表面上相同的电荷彼此排斥,或者表面活性剂或高分子的包覆层从物理上阻止它们相互接触。
这很重要,因为让胶体保持稳定(油漆、牛奶、墨水、血液)或刻意将其破坏(澄清浑水、处理污水、分离奶油),是食品、医药和工业的核心。一个诚实的提醒是:没有哪种胶体能永远稳定——这是使颗粒保持分开的温和排斥与始终存在、把它们拉到一起的吸引之间的较量,而这个平衡可以被加盐、改变酸度、加热,或仅仅是等待所打破。
在浑浊的河流汇入咸海之处,河水里微小的黏土颗粒会突然结块沉降,堆积成三角洲。盐的离子中和了原本使黏土颗粒保持分开的电荷,于是它们黏在一起、沉淀下来。
稳定:颗粒相互排斥、保持分开。不稳定:它们结块、沉降。
解释带电胶体为何能保持稳定的经典理论叫 DLVO 理论(取自德亚金、朗道、维韦和奥弗比克四人)。它把稳定性看作同种电荷颗粒之间的静电排斥,与把一切物质拉到一起的普遍范德华吸引之间的平衡。
又称
另见