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當我們「聚」在一起-談膠體溶液的凝析現象及應用

科展類別

全國中小學科展

屆次

第42屆--民國91年

科別

化學科

得獎情形

第三名

學校名稱

高雄市立高雄女子高級中學

指導老師

劉靄雯、蕭米珍

作者

馬瑄吟、朱億真、陳歆寧

關鍵字

膠體溶液、凝析現象、濾紙層析

摘要或動機

化學課本裡總是籠統的指出,當膠體溶液加入電解質,便會產生凝析的現象;但從實際在日常生活中的例子,發現並非所有電解質皆會使膠體溶液產生凝析現象。我們嘗試找出那些因素在影響膠體溶液的凝析作用,並分析造成膠體溶液凝析現象的成因,同時進一步利用膠體溶液的特殊性來發展可能的應用。研究結果發現,膠體溶液中溶質的種類影響凝析的與否;牛奶及豆漿中所含蛋白質類的膠體在水溶液中帶有負電荷,其凝析現象環境的pH
值有關。但在不同鹽類溶液中,蛋白質膠體的凝析現象有所不同,可能因為蛋白質具複雜的四級結構,許多反應無法以單一的因素歸納分析解釋。澱粉類膠體本身不帶電,但Ca(OH)2、Ba(OH)2、SO42-
會使澱粉發生凝析。而墨汁膠體粒子的凝析則是對Na+離子有特異性。氫氧化鐵及氫氧化鋁為無機膠體溶液,實驗結果符合課本中對膠體溶液性質的描述。本研究也進一步利用膠體溶液的特性來發展其可能的應用;即利用氫氧化鐵膠體粒子吸附正電荷之特性,來吸附重金屬離子,再利用將濾紙層析法濾去重金屬離子,故在稀薄、無法產生沉澱的情況下,以濾紙層析應是為一種分離重金屬離子的好方法。最後,膠體溶液因成分不同,本身結構與化學性質也不同,因此對不同的試劑便會有不同的反應結果,所以對於膠體溶液是不能以一種理論概括所有的凝析現象。

當我們「聚」在一起-談膠體溶液的凝析現象及應用

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