《胶体与界面化学》总结报告

《胶体与界面化学》总结报告（通用3篇）

篇1：《胶体与界面化学》总结报告

《胶体与界面化学》之“胶体的制备与纯化”总结报告

胶体（Colloid）又称胶状分散体（colloidal dispersion）是一种均匀混合物，在胶体中含有两种不同状态的物质，一种是分散介质（连续相），另一种是分散粒子（不连续相）。胶体与界面化学是研究界面现象及除小分子分散体系以外的多相分散体系物理和化学性质的科学。内容涉及：各种界面现象、表面层结构与性质以及各种分散体系的形成与性质。

胶体按照分散剂状态不同分为：气溶胶、液溶胶和固溶胶；按分散质的不同可分为：粒子胶体、分子胶体。常见的胶体有Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、硅酸胶体、淀粉胶体、蛋白质胶体、豆浆、雾、墨水、涂料、AgI、Ag2S、As2S3、有色玻璃、果冻、鸡蛋清、血液等。胶体能发生丁达尔现象，产生聚沉、盐析、电泳、布朗运动等现象，具有渗析作用等性质。广泛用于农业生产、医疗卫生以及工业生产等领域。本文就胶体的制备和纯化方法做一下学习总结。

一、胶体的制备

胶体物系制备[1]有两种方法：分散法和凝聚法。分散法是使粒子较大的物质分散成胶体物系，通常利用机械能和电能等以达到分散的目的。最常用的是胶体磨，气流粉碎，也可用超声波，电弧等。凝聚法是使溶质分子、原子或离子自行结合成胶粒大小而制成凝胶的方法，通常分物理凝聚法和化学凝聚法两类。胶体物系制备方法如图。

机械分散主要使用胶体磨和气流粉碎机。物料进胶体磨之前，先入球磨机粉碎至0.2mm左右，再进胶体磨粉碎到1µm(1000nm)以下，最小可达10nm。为了防止极微小颗粒聚结，一般还加少量表面活性物质如丹宁或明胶等作稳定剂。工业上常利用此法制备胶体石墨、油漆和矿物颜料等。气流粉碎机是一种高效超细粉碎设备，它被广泛用于染料、技术陶瓷及制药等行业，它也可将物料粉碎至1µm以下。

超声分散是用频率大于20000Hz，人耳不能听到的弹性波将物料撕碎。实验室常用此法将某些松软的物质分散，或将一种液体分散在另一种液体中以形成乳状液。

电弧分散主要用于制备金属的水溶胶。该方法是将被分散的金属作电极，插入水中，通电使之产生电弧。在高温下金属被气化，遇水冷凝成胶粒。加少量碱作稳定剂。

物理凝聚是将被分散物质的蒸气骤冷或改换溶剂或骤冷饱和溶液等使被分散物质凝聚成胶体粒子。如将汞蒸气通入冷水中就可得到汞溶胶；将含松香的酒精溶液滴入水中，由于松香在水中的溶解度低，溶质成胶粒的大小析出，形成松香的水溶胶；用冰骤冷苯的饱和水溶液得到苯的水溶胶。

化学凝聚是利用化学反应在适宜的反应条件（反应物的浓度、溶剂、温度、pH值和搅拌等）下，生成的不溶物由分子分散状态逐步凝聚达到胶体状态的方法。为此必须使反应物的浓度很低，并缓慢混合，而不至于生成沉淀。比如，姚明明等[2]使用化学凝聚法成功合成了稳定的TiO2溶胶；邢林庄等[3]采用柠檬酸钠还原法制备了纳米金胶体；周波等[4]采用单质硅粉水解法，经过初级粒子制备和粒子多级生长，制备了单分散的大粒径硅溶胶。按照化学反应的类别，可分为复分解反应、分解反应、还原反应、氧化反应和水解等几种。如用AgNO3稀溶液与KCl稀溶液进行复分解反应：

AgNO3+KCl=AgCl↓+KNO3 其中任何一种适当地过量，就可制得稳定的AgCl溶胶。将FeCl3缓慢滴入沸水中，即得红棕色的Fe(OH)3胶体：

FeCl3+H2O=Fe(OH)3+3HCl 胶体的纯化

最初制备的溶胶常含有过多的电解质或其他杂质，它们不利于溶胶的稳定，因此需将其除去，即所谓胶体物系的净化[1]。最普通的方法是渗析法。渗析法是将待净化的溶胶用半透膜（羊皮纸，动物膀胱膜，硝酸纤维和醋酸纤维等）与溶剂隔开，溶胶中的电解质或其他杂质（分子、离子）就可穿透半透膜进入溶剂。若不断更换溶剂，即可将多余的电解质或其他杂质移去，达到净化的目的。

为了提高渗透速度，可在半透膜两侧加一电场，以加速离子迁移，这就是电渗析法。另外，增加半透膜两边浓度差，扩大半透膜面积或适当地提高温度均可使渗析加速。

应当指出，适当数量的电解质对溶胶是起稳定作用的，因此，渗析法净化溶胶要注意控制时间，以保证稳定溶胶所需的电解质。温度过高将加剧布朗运动，也会破坏溶胶的稳定性。胶体的纯化还有其他方法，比如闫峰等[5]采用差速离心法成功实现了胶体金探针的纯化；Marcell Pálmai等[6]分别采用离心、过滤、渗析的方法实现了硅溶胶的纯化。参考文献

[1]赵振国.应用胶体制备方法[M].北京: 化学工业出版社, 2008: 15-20 [2]姚明明, 杨平, 卢萍.TiO2胶体的制备研究[J].固原师专学报（自然科学版）, 1999, 20(6): 14-17 [3]邢林庄, 李东, 陈斌, 吴文娟, 王国祥.纳米金胶体的制备及其对血液光吸收性的影响[J].中国激光, 2015,42(6): 1-9 [4]周波, 张春芳, 白云翔, 顾瑾, 孙余凭.单分散大粒径硅溶胶的制备[J].硅酸盐通报, 2015, 34(4): 1036-1040 [5]闫峰, 兰海楠, 王珊珊等.猪繁殖与呼吸综合征病毒单克隆抗体胶体金探针的制备与纯化[J].兽医科技, 2010, 37(11): 119-120 [6]Marcell Pálmaia, Lívia Naszályi Nagya, etal.Preparation, purification, and characterization of aminopropyl-functionalized silica sol[J].Journal of Colloid and Interface Science, 2013,(390): 34-40

篇2：《胶体与界面化学》总结报告

【征稿内容】刊载界面与胶体现象以及相关的化学、物理、工艺和生物学等方面的实验与理论研究论文，多用英文发表，间用德、法文。【投稿信息】

地址：PO Box 211,Amesterdam,Netherlands,1000 AE 网址： http://

【刊名】Progress in Surface Science 【简介】《表面科学进展》，创刊于1971年，是由英国（Elsevier Science）出版的英文月刊，国际标准刊号：ISSN:0079-6816，该刊被世图2003版《国外科学技术核心期刊总览》收录，该刊被SCI收录，2006年影响因子为5.968。本馆有纸版收藏。本馆有电子馆藏。【征稿内容】刊载金属、非金属、液相、气相、固相等各种材料、各种存在状态的表面物理与化学现象等表面科学领域当前研究进展的评论。【投稿信息】

地址：LANGFORD LANE, KIDLINGTON, OXFORD, ENGLAND, OX5 1GB 网址：

http:///wps/find/journaldescription.cws_home/411/description#description

【刊名】Surface Science 【简介】《表面科学》（包括《表面科学快报》），创刊于1964年，是由荷兰（Elsevier Science）出版的英文半月刊，国际标准刊号： ISSN:0039-6028，该刊被世图2003版《国外科学技术核心期刊总览》收录，该刊被SCI收录，2006年影响因子为1.88。本馆有电子馆藏。【征稿内容】刊载界面物理和界面化学的基础理论和实验研究论文。【投稿信息】

地址：ELSEVIER SCIENCE BV, PO BOX 211, AMSTERDAM, NETHERLANDS, 1000 AE 网址：

http:///wps/find/journaldescription.cws_home/505676/description#description

【刊名】Surface Science Reports 【简介】《表面科学报告》，创刊于1981年，是由美国（Elsevier Science）出版的英文月刊，国际标准刊号：ISSN: 0167-5729，该刊被世图2003版《国外科学技术核心期刊总览》收录，该刊被SCI收录，2006年影响因子为9.304。本馆有电子馆藏。【征稿内容】刊载金属、半导体和绝缘体表面和界面性能及有关的实验技术和方法方面的理论与实验研究论文和评论。偏重于固体和流体界面及其电子和原子结构的基础研究。【投稿信息】

篇3：《胶体与界面化学》总结报告

一、《胶体与界面化学》课程教学的现状及问题

1.教学内容理论性太强。《胶体与界面化学》从知识体系而言侧重于理论知识, 讲授胶体体系的制备及其性质、界面吸附现象、表面活性剂体系性质及乳状液的形成等相关理论知识。其中包含了大量的公式推导与计算, 但传统的教学方式, 没有让学生真正理解公式的含义与实际应用过程中的意义。这些内容均理论性太强, 使学生感觉到枯燥无味, 找不到学习这门课程的兴趣。

2.教学模式单一。《胶体与界面化学》是一门理论与实际紧密结合的学科, 在学习胶体、界面及表面活性剂相关理论知识的基础上, 主要掌握在不同领域实际胶体体系的特性以及改变胶体体系特性的方式与原理。在教学过程中应该把理论知识应用于实际体系中, 解读理论知识对实际体系的分析研究过程。而《胶体与界面化学》沿用纯理论学科的教学模式, 采取“满堂灌”、“填鸭式”讲述型方式授课, 学生被动地听课, 大大降低了对于实践性学科的学习兴趣, 课堂缺乏生机。

3.忽视实验教学的重要性。传统的《胶体与界面化学》教学, 侧重于理论教学, 关于《胶体与界面化学》的理论教材很多, 但实验部分目前尚没有系统性的教材, 各大专院校只是根据自己的实验条件编写可行的实验讲义, 实践教学存在覆盖面窄、深浅不一的问题。而《胶体与界面化学》是一门与实际紧密结合的学科, 需要通过实践教学深化理论知识。如果仅仅侧重于理论教学, 则很难把相关的理论知识与实际应用体系相联系。

4.考试目的不明确。目前一般院校《胶体与界面化学》考试都采取书面、闭卷方式。而且考试的内容仅仅围绕书本, 为了应付考试, 教师重点讲述书本上的理论知识;而学生也是被动学习, 以接受知识为主, 存在死记硬背的现象, 很少能从培养实际技能的角度出发, 关于《胶体与界面化学》相关知识在实际体系中的应用则很难考察, 学生所学知识仍停留在纸上谈兵的阶段[1]。

二、《胶体与界面化学》课程教学改革设想

1.运用理论知识解释实际生活实例。随着科学技术的发展, 《胶体与界面化学》的应用与我们的生活密切相关, 在我们生存的环境中胶体体系随处可见, 云、雾、太阳的颜色、人工降雨等现象都可以通过《胶体与界面化学》的相关知识进行解释, 因此, 在讲授《胶体与界面化学》时, 要充分列举实际生活例子, 通过对实际现象的解释, 激发学生对理论知识学习的兴趣, 提高学生对理论知识的理解与掌握程度。

在《胶体与界面化学》中有很多的理论概念很难讲清楚, 如“界面张力”, 是一个非常抽象的概念, 很难通过图画与语言等常规的教学方式解释明白, 例如“气球、水滴、气泡”等球形形态的存在是因为在各介质中球形的表面积最小, 而这又是因为其表面存在“界面张力”等现象, 可以较好地理解界面张力的存在;在讲到增溶作用时, 要联系日化产品中的透明产品, 比如一些油溶性原料的增溶等;在讲到润湿作用时, 要将眼镜防雾、衣物防雨防油及农药喷洒等实际例子与润湿作用联系起来, 让学生发挥自己的想象力, 将枯燥的理论知识与实际现象结合起来, 加强理解与记忆[2]。

在《胶体与界面化学》教学中结合实际例子讲解, 可以使得学生更容易理解抽象的概念, 同时使理论知识与生活紧密结合, 解释生活中的各种现象, 以激发学生学习的兴趣。

2.根据专业方向调整课程内容。《胶体与界面化学》是一门基础理论学科, 在不同领域的应用会有不同的侧重。我院的《胶体与界面化学》课程是为轻化工程化妆品方向的学生开设的一门专业基础课程。化妆品产品主要包括凝胶、乳状液及表面活性剂混合体系, 因此, 与这些体系的形成、稳定及应用性能相关的知识要讲清楚, 使学生能更好地掌握。

针对我院本科学生的教学, 重点在于紧密联系实际产品, 运用《胶体与界面化学》相关知识解释这些产品体系的形成与性能。对理论公式的学习在于理解与应用, 即公式在应用过程中各参数的含义, 而不是掌握公式的推导与计算。比如讲到胶体粒子在布朗运动过程中“平均位移”的计算公式, 重点不是“平均位移”公式的推导及计算, 而是结合实际体系讲授清楚“平均位移”的平方与温度成正比, 与体系的黏度及胶体粒子成反比。这样既有利于学生更好地理解公式, 也有利于学生将公式应用于分析研究实际体系。因此对于这些纯理论知识的内容要适当精简, 可以将纯理论知识学习的重心放在与实际的结合过程中。

3.与下游课程的融会贯通。在本科的教学环节中, 每门课程都不是独立设置的, 而是课程与课程之间具有相互支撑的关系。《胶体与界面化学》作为专业基础课程, 是学习《化妆品工艺学》的基础。因此, 在讲解《胶体与界面化学》的知识体系时, 要尽可能列举化妆品产品及其性能的实际例子, 比如在讲解胶体体系的流变特性时, 要举例讲解化妆品膏霜乳液体系的剪切变稀性能;在讲到泡沫的形成及其稳定性时, 要联系化妆品清洁产品的泡沫特性及其稳定性;在讲解乳状液的形成及其稳定性时, 要联系化妆品膏霜乳液的稳定性、肤感等特性。这样可以为《化妆品工艺学》的学习奠定很好的基础, 同时激发学生学习基础理论知识的兴趣。

同时在《化妆品工艺学》教学过程中, 要不断引用《胶体与界面化学》的理论知识, 通过这种课程与课程之间知识的融会贯通, 达到对理论知识的掌握并灵活运用的目的, 使学生既具备扎实的理论知识, 又具有较强的实践技能。

4.改革教学方法和教学手段。 (1) 教学方法多样化, 突出学生的主体作用要真正做到课堂教学以学生为主体, 首先要转变教育思想与教育观念。要把课堂教学效率作为教改的主要问题, 向课堂教学要质量、要效率。《胶体与界面化学》课程不仅要培养学生掌握相关的理论知识, 还要培养学生具备一定的实验技能, 教学过程中应注重突出学生的主体地位, 积极调动学生自己思考、探索的兴趣与动力。真正实现由单纯接受知识转变为接受与探索相结合, 由培养知识型人才转变为培养技能型人才。此外, 应该大胆借鉴国外的先进教育理念, 注重师生间的互动, 以一种平等、相互交流、相互激活的方式组织课堂教学活动, 要求学生主动参与, 自由思考, 随时提出问题并解决问题。在实现“授”与“受”统一的同时, 培养学生的创造能力和学习能力。 (2) 实现教学手段现代化。多媒体集图文声像于一身, 以其多维化的表现形式, 为《胶体与界面化学》课堂与实验教学提供了新的手段。这就要求教师充分利用多媒体教学手段, 生动而形象地展现《胶体与界面化学》实验的工艺以及实际胶体体系产品的性状, 使学生有更好的感性认识[3]。

5.设置适合专业方向的实践教学内容。《胶体与界面化学》适合应用于不同的领域体系, 但针对不同的领域又有不同的侧重, 所以实践教学环节要紧扣本专业学生的发展方向, 结合化妆品领域所需的实践技能, 增加与专业相关的综合型实验与设计型实验教学内容。鉴于《胶体与界面化学》针对轻化工程化妆品方向的学生, 实践教学内容与日用化工紧密结合, 如在“乳状液的制备”实验中, 不仅仅是不同类型乳状液的制备, 同时要增加乳状液的显微镜观察、乳状液的高低温、离心稳定性、粘度测定等与产品技术开发相关的实验方法, 形成一个综合型实验, 使学生不仅能掌握乳状液的制备, 同时也能掌握乳状液的乳化性能与稳定特性, 为未来实际膏霜乳液体系配方的开发奠定基础, 可以很好地运用乳状液形成与破乳的理论, 更好地设计稳定性、使用性能良好的产品配方。

6.提高教师自身的工程素质。《胶体与界面化学》在教学过程中, 需要与各相关领域的紧密结合, 与下游课程的融会贯通, 对教师的要求较高。不仅仅是对《胶体与界面化学》理论知识体系的讲授, 更多的是通过该课程的教学, 增加学生对化妆品行业的了解, 激发学生对行业的极大热爱, 同时要引申到下游课程的相关内容, 这就要求教师不仅对行业非常熟悉, 还具备一定的本专业的技术背景。为了更好地引导学生未来对化妆品相关知识的学习, 最好能具有化妆品行业的工程背景, 不仅熟悉行业的现状, 还了解行业的发展趋势, 同时还有配方开发的基础, 才有可能更好地启发学生将《胶体与界面化学》的理论知识, 应用到化妆品领域及配方开发的过程中。

7.教学中应注重产、学、研相结合。目前高校与企业的联系不够紧密, 导致学校的教学内容与企业需求脱节等问题。在课程的教学过程中, 尽可能结合企业与学校的产、学、研, 通过与企业共建实验室和研发中心, 与企业有更多的沟通交流机会, 联合优化课程内容, 使得学生有机会参与到产、学、研合作的过程中[4], 把实践性课程引入课堂与实验室。高校要及时吸收新的科学技术、科学研究及教学改革的新成果并转化为开放实验的教学内容[5]。根据行业的发展趋势, 及时更新实验教学内容, 不断改进实验教学方法, 有效提高教学质量。要有意识地培养、训练学生理论联系实际的学风和严谨的科学态度, 提高学生分析问题、解决问题的能力。

综上所述, 针对我院轻化工程化妆品方向《胶体与界面化学》课程的教学, 必须根据本专业的特色, 在教学过程中紧密联系实际, 将枯燥的理论知识灵活应用于实际体系;通过激发学生对化妆品行业的热爱, 启发学生对生活中实际例子的观察与思考, 充分调动学生的学习积极性;并通过与下游课程的融会贯通, 与企业的紧密结合, 以培养动手能力强的高级技能型人才为目标, 使教学处于良性循环, 从而达到较好的教学效果。

参考文献

[1]魏利滨, 宋长友, 刘昆.无机化学实验教学改革的思考与实践[J].唐山学院学报, 2010, 23 (3) :67-69.

[2]吕志凤, 战风涛, 姜翠玉.浅谈高校专业选修课的教学改革与实践[J].教改经纬, 2011, 197:43-44.

[3]杨继生.精细化工教学改革的探索与实践[J].大学化学, 2010, 25 (5) :39-41.

[4]余志卫.论本科院校卓越工程师的培养[J].武汉职业技术学院学报, 2011, 10 (2) :81-83.