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水化膜:hydrated shell
膠粒表面的親水性物質通過永久偶極和氫鍵的作用,使乳清中的水分子在膠粒表面形成的一層定向排列物。
水溶液中離子一般均以水化離子的形式存在。根據X射線衍射分析,液態水是微觀晶體,在短程和短時間內具有與冰相似的結構,即1個中心水分子周圍有4個水分子佔在四面體的頂角包圍著它,四面體結構是通過氫鍵形成的。5個水分子沒有佔滿四面體的全部體積,是一個敞開式的鬆弛結構。離子溶入水中后,離子周圍存在著一個對水分子有明顯作用的空間,當水分子與離子間相互作用能大於水分子與水分子間的氫鍵能時,水的結構就遭到破壞,在離子周圍形成水化膜。緊靠離子的第一層水分子定向地與離子牢固結合,與離子一起移動,不受溫度變化的影響,這樣的水化作用稱原水化或化學水化,它所包含的水分子數稱為原水化數。第一層以外的水分子也受到離子的吸引作用,使水的原有結構遭到敗壞,但由於距離稍遠,吸引較弱,與離子聯繫較松,這部分水化作用稱二級水化或物理水化。它所包含的水分子數隨溫度的變化而改變,不是固定值。用不同方法測定原水化數,所得結果相差很大,這是因為不同方法測出的數值,都是原水化數加上部分二級水化數。用不同方法測出的常見離子的水化數見表。由表中數據可以看出離子半徑小,電荷數大的離子水化數大,在它周圍的水分子多,這些水分子都定向地牢固地與離子結合,失去了獨立運動的能力。離子周圍的第一層水分子數雖然不變,但並不是同一個水分子永久地無限期地留在離子周圍,而是與外界的水分子不斷地相互交換,只是保持水化數不變。離子水化作用產生兩種影響,一是離子水化作用減少溶液「自由」水分子的數量,增加離子體積,因而改變電解質溶液中電解質的活度係數(使Y±增大)和電導性質。這是溶劑對溶質的影響;二是離子水化往往破壞附近水層中的正四面體結構。降低離子鄰近水分子層的相對介電常數,這是溶質對溶劑的影響
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