胶体的微粒在一定条件下发生聚集的现象叫做聚沉(Coagulation)。胶体稳定的原因是胶粒带有某种相同的电荷互相排斥,胶粒间无规则的热运动也使胶粒稳定。因此,要使胶体聚沉、其原理就是:①中和胶粒的电荷、②加快其胶粒的热运动以增加胶粒的结合机会,使胶粒聚集而沉淀下来。其方法有:
1.加入电解质。在溶液中加入电解质,这就增加了胶体中离子的总浓度,而给带电荷的胶体粒子创造了吸引相反电荷离子的有利条件,从而减少或中和原来胶粒所带电荷,使它们失去了保持稳定的因素。这时由于粒子的布朗运动,在相互碰撞时,就可以聚集起来。迅速沉降。
向胶体中加入盐时,其中的阳离子或阴离子能中和分散质微粒所带的电荷,从而使分散质聚集成较大的微粒,在重力作用下形成沉淀析出。这种胶体形成沉淀析出的现象称为胶体的聚沉(适用于液溶胶)。
如由豆浆做豆腐时,在一定温度下,加入CaSO4(或其他电解质溶液),豆浆中的胶体粒子带的电荷被中和,其中的粒子很快聚集而形成胶冻状的豆腐(称为凝胶)。
一般说来,在加入电解质时,高价离子比低价离子使胶体凝聚的效率大。如:聚沉能力:
Fe(3+)>Ca(2+)>Na(+),PO4(3-)>SO4(2-)>Cl(-)。
2.加入带相反电荷的胶体,也可以起到和加入电解质同样的作用,使胶体聚沉。
如把Fe(OH)3胶体加入硅酸胶体中,两种胶体均会发生凝聚。
3.加热胶体,能量升高,胶粒运动加剧,它们之间碰撞机会增多,而使胶核对离子的吸附作用减弱,即减弱胶体的稳定因素,导致胶体凝聚。
如长时间加热时,Fe(OH)3胶体就发生凝聚而出现红褐色沉淀。
溶胶对电解质很敏感,很少量的电解质可以引起溶胶聚沉。电解质的聚沉能力用聚沉值表示。聚沉值是在一定条件下刚刚足够引起某种溶胶聚沉的电解质浓度,一般以毫摩/升表示。
电解质的聚沉能力主要由(与粒子带电符号)反号的离子的价数决定。此离子价数愈高,电解质的聚沉能力愈大。
起聚沉作用主要是负离子,因此溶胶粒子带正电。