胶体与表面化学原理在实际中的应用.pdfVIP

胶体与表面化学原理在实际中的应用

胶体与表面化学原理在实际中的应用

李猛钱楠高云飞

徐州医学院药学院11药物制剂班

摘要胶体与表面化学虽然原属物理化学的一个分支，却是物理化学的一个

重要组成部分，是一门应用性极强的学科，它所研究的领域涉及到化学、物理学、

材料科学、环境科学、生物化学等，是诸学科的交叉和重叠。因此，它的应用领

域是极其广泛的。本文将对交替于表面化学的原理作初步的探讨并列举胶体与表

面化学在制药工程以及其他领域的应用。

关键词胶体与界面分散体系医药应用

引言研究分散体系（除小分子分散体系以外的胶体分散体系和一般粗分散

体系）和界面现象的物理化学分支学科。胶体和表面化学的研究和应用，实际上

可追溯到远古时代。如中国史前时期陶器的制造；4000年以前巴比伦楔形文字

碑文中有关油膜(不溶单分子膜)的记载；肥皂以及皂角一类天然表面活性剂（洗

涤剂）的应用；毛细现象的研究等等。但作为一种科学，直到20世纪才得到具

有本身特色的迅速发展。

1胶体

早在1861年，英国化学家T.格雷姆（Graham）在研究不同物质水中的扩散

速度时发现有两类物质，他把扩散速度慢的、不易结晶的、易成粘稠状的一类物

质称为胶体（colloid），而把扩散速度快的、易结晶的、不易成粘稠状的一类物

质称为晶体（crystal）。在胶体体系中，胶体质点成为一个相，周围的介质为另一

相。此种质点分布于介质中的体系称为分散体系：胶体质点分散于介质中的体系

即为胶体分散体系，可分为3种基本类型：憎液溶胶（lyophobiccolloid），简称

溶胶（sol）、亲液胶体（lyophiliccolloid）和缔合溶胶（associationcolloid）。下表

列举了几类溶胶的实例。

表溶胶分类的实例

分散相为气相分散相为液相分散相为固相

气溶胶雾烟、尘

液溶胶灭火泡沫牛奶、石油油漆、泥浆

固溶胶浮石、泡沫塑料珍珠、某些宝石有色玻璃

1/6

胶体与表面化学原理在实际中的应用

胶体研究的许多结果可以应用于高分子体系，从而大大推动了高分子的研

究，高分子化学的部分领域也就归入胶体化学的范畴。经典的胶体体系是热力学

不稳定体系，是一相（质点）分布在另一相(介质)中的多相分散体系；而高分子

质点分散在介质中的这种胶体体系却是热力学稳定的体系，是均相溶液，即高分

子溶于溶剂而形成的溶液。如同小分子的溶液一样,只要溶剂不挥发,高分子溶液

就可以永久存在。胶体质点与经典化学所研究的分子不同的另一特点，是其形状

的千差万别，从完全对称的球形和比较对称的椭球形,到极不对称的不规则薄片,

以至细长的线条。这将对体系的性质，特别是流变性质有重大影响。例如高分子

溶液、钻井泥浆、油漆涂料、胶团溶液，以及乳状液、泡沫等的粘度、弹性、塑

性及触变性等皆与质点的形状和结构有关（见非牛顿流体）。研究此种关系的学

科即胶体化学中的流变学。

分散相的粒径在1~100nm之间的交体分散系统，表现出与其他类型分散系

统不同的动力学性质、光学性质、流变性质、电学性质和稳定性。目前胶体分散

系统的基本原理已广泛应用于石油、冶金、造纸、橡胶、塑料、电子、食品等工

业领域，以及生物学、土壤学、生物化学、医学、气象学、地质学等其他学科。

因此，胶体分散系统的研究已经从胶体化学发展成为一门独立的学科。

胶体科学与生物科学和医药科学密切相关，如人体各部分的组织是含水的胶

体，其生理功能及新陈代谢与胶体性质有关，对其病理机制的研究，药物疗效的

探索都需要胶体溶液的知识。又如，在药物制剂工艺、药物分