1.5　胶体溶液

胶体溶液（又称溶胶）的分散质粒子是由大量的分子、原子或离子聚集而成，其直径大小为1～100nm范围，介于溶液和粗分散系统之间，属于高度分散的多相系统，具有聚结不稳定性。在本节中主要介绍胶体的结构和性质。

1.5.1　分散度和比表面

分散质被分散得越细，所得颗粒数目越多，颗粒的总表面积也就越大。物质的分散程度简称分散度，常用单位体积物质的表面积来表示，称为比表面。若用S表示总面积、V表示物质的体积、S0表示比表面，则

对于一个立方体，若边长为L，其体积为L3，表面积为6L2，则比表面S0为

显然，一个立方体的总体积一定时，L越小，则S0越大，即分割得越小，比表面越大，分散度越大。在胶体分散系统中，分散质颗粒小，其分散程度很高，具有很大的比表面，这使溶胶具有不同于其他分散系统的特征。

1.5.2　表面能

物体表面的粒子（分子、原子或离子）和内部粒子所处的环境不同，因而所具有的能量也不同。如图1-6所示，在液相内部的分子A，它周围的其他分子对它的吸引力是对称的（如图中箭头所示）。因此分子在液相内部移动，无需做功。但是在表面上分子B，它与周围分子间的吸引力是不对称的。因为表面层内分子的密度是从液相的密度转变为气相的密度，所以液相内部分子对它的吸引力较大，而气相内部分子对它的吸引力要小得多。结果产生了表面分子受到向液相内部的拉力，所以表面层分子比液相内部的分子相对地不稳定，它有向液相内部迁移的趋势，故液相表面积有自动缩小的倾向。从能量上来看，要将液相内部的分子移到表面，需要对它做功。这就说明，要使体系的表面积增加，必然要增加它的能量，所以体系就比较不稳定。为了使体系处于稳定状态，其表面积总是要取可能的最小值。所以对一定体积的液滴来说，在不受外力的影响下，它的形状总是以球形为最稳定。这就是水滴、汞滴会自动呈球形的原因。

由于表面层的分子受到指向内部的拉力，所以要把液体分子从液体内部转移到表面层，在增大表面时，就必须克服指向液体内部的引力而对物系做功。当这些被迁移出来的粒子形成新的表面时，所消耗的这部分功就转变为表面层粒子的势能，使体系的总能量增加。表面粒子比内部粒子多出的这部分能量称为表面能。

实践证明，在任何两相界面都存在表面能。在胶体分散系中，分散质颗粒具有很大的总表面积，因此具有很大的表面能。表面能越大，系统越不稳定。

1.5.3　吸附作用

一种物质自动聚集到另一种物质表面上的过程称为吸附。能够将其他物质聚集到自己表面上的物质称吸附剂，被聚集的物质称为吸附质。如在充满溴蒸气的玻璃瓶中，加入一些活性炭，红棕色的溴蒸气将逐渐消失，说明活性炭的表面有富集溴分子的能力。如活性炭吸附溴分子，活性炭是吸附剂，溴是吸附质。吸附既可在固体和液体的界面上进行，也可在固体和气体的界面上发生。因固体在溶液中的吸附比较复杂，它既可能吸附溶质分子或离子，也可能吸附溶剂分子，将在此被重点介绍。固体在溶液中的吸附分为分子吸附和离子吸附两类。

（1）分子吸附

固体吸附剂在非电解质或弱电解质溶液中将吸附质以分子的形式吸附到其表面，称为分子吸附。这类吸附与溶剂、溶质和固体吸附剂三者的性质有关。吸附的基本规律是：相似相吸，即极性吸附剂容易吸附极性溶质或溶剂；非极性的吸附剂容易吸附非极性的溶质或溶剂。吸附剂与溶剂的极性相差越大，而和溶质的极性相差越小，则吸附剂在溶液中对溶剂的吸附量越少，对溶质的吸附量就越大。例如，活性炭对色素水溶液的脱色比对色素苯溶液的脱色要好，就是因为活性炭是非极性吸附剂，水是强极性溶剂，色素的极性与活性炭比较接近，所以活性炭能使色素水溶液脱色；而对于色素苯溶液，因苯是非极性溶剂，故活性炭吸附苯而不吸附色素。因此，用活性炭不能脱去非极性溶剂中的色素。

（2）离子吸附

固体吸附剂在强电解质溶液中对溶质离子的吸附称为离子吸附。离子吸附又分为离子选择吸附和离子交换吸附。

①离子选择吸附　固体吸附剂从电解质溶液中优先选择吸附与自身组成相关或性质相似的离子，称为离子选择吸附。由于电解质的解离，溶液中存在正、负离子，固体吸附剂对阴、阳离子的吸附能力是不相同的，吸附剂常优先吸附其中的一种离子。固体吸附剂在什么情况下吸附阳离子，什么情况下吸附阴离子，主要是由固体吸附剂与电解质的种类及性质来决定。一般可以认为：固体吸附剂常常优先吸附固体晶格上的同名离子或化学成分相近、结晶结构相似的物质的离子。例如：在KI溶液中加入过量AgNO3，生成AgI沉淀后，溶液中还有过剩的Ag+和，由于Ag+是与AgI组成相关的离子，AgI将优先吸附Ag+而带正电荷，而聚集在AgI附近的溶液中，使整个溶液保持电中性。能使固体表面带电的离子称为电势离子，在溶液中与电势离子电荷相反的离子称为反离子。上例中Ag+是电势离子，是反离子；反之，若在AgNO3溶液中加入过量KI，则AgI选择吸附I-而使固体表面带负电荷，带正电荷的K+留在溶液中，此时I-是电势离子，K+是反离子：又如固体Fe（OH）3在FeCl3水溶液中，就很容易吸附FeCl3水解产生的与其结构相似的FeO+而带正电荷。

②离子交换吸附　当固体从溶液中吸附某种离子后，同时它本身又向溶液排放出等电量的同种电荷离子，这种过程称为离子交换吸附。离子交换吸附是可逆过程，遵循化学平衡原理，浓度大的离子可以交换浓度小的离子。除此之外，离子的交换能力还与离子所带的电荷数及离子半径有关。离子所带的电荷数越多，交换能力越强，例如

Ti4+>Al3+>Ca2+>K+

同价离子半径越大，离子交换能力越强，例如一价碱金属离子交换能力的顺序为

Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+

对于一价阴离子，实践证明CNS-较卤素离子交换能力强，其交换能力顺序为

CNS->I->Br->Cl-

离子交换吸附在工农业生产以及科学研究中应用极为广泛。在化工生产及化学实验室里，常常应用离子交换树脂做吸附剂来净化水和分离提纯某些电解质。离子交换树脂是人工合成的高分子有机化合物，一般分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类，阳离子交换树脂分子结构中，一般都含有—SO3H、—COOH等基团，基团上的H+可与水中的阳离子进行交换；阴离子交换树脂分子结构中一般都含有—NH2、—N+（CH3）3等基团，在水中能形成羟胺—NH3OH、—N（CH3）3OH，基团上的—OH能与水中的阴离子进行交换，其过程可以表示如下。

R—SO3H+M+R—SO3M+H+

R—N（CH3）3OH+X-R—N（CH3）3X+OH-

例如去离子水的制取，就是先将天然水通过装有阳离子交换树脂的交换柱，水中的阳离子被交换吸附在树脂上，交换出来的H+进入水中，而后再通过装有阴离子交换树脂的交换柱，水中的阴离子被交换吸附在后一树脂上，交换出来的OH-进入水中并与水中交换下来的H+等量地结合成水分子，便可得到无杂质的去离子水。在实验室里，去离子水可以代替蒸馏水使用。离子交换树脂在使用过程中，会逐渐失去交换能力，但可通过化学处理，即阳离子交换树脂用强酸洗涤，阴离子交换树脂用氢氧化钠溶液洗涤，可以再生。

R—SO3M+H+R—SO3H+M+

R—N（CH3）3X+OH-R—N（CH3）3OH+X-

1.5.4　溶胶的性质

溶胶的性质包括光学性质、动力学性质和电学性质三个方面。

（1）溶胶的光学性质

溶胶的光学性质是胶体高分散性和多相性特征的反映，通过对胶体光学性质的研究，可帮助我们理解胶体系统的性质，观察胶体粒子的运动和测定其大小及形状等问题。

在暗室中，如果让一束聚集的光线通过溶胶，在入射光的垂直方向可看到一个浑浊发亮的光锥，这种现象是英国物理学家丁达尔（Tyndall）于1869年发现的，故称为丁达尔效应（如图1-7）。

丁达尔效应与分散相粒子的大小及投射光线的波长有关。当分散相粒子的直径大于入射光的波长时，光投射在粒子上起反射作用。例如粗分散系统的粒子直径大于100nm（一般10-6～10-5m），比可见光的波长（4～7.6）×10-7m要大，因此只看到反射光。如果粒子直径小于入射光的波长，光波可以绕过粒子而向各方向传播，这就是光的散射作用，散射出来的光，称为散射光或乳光。胶体粒子的直径在1～100nm（10-9～10-7m），比可见光的波长要小。因此，对于溶胶来说，光散射作用（即丁达尔效应）最明显。

（2）溶胶的动力学性质

①布朗运动　1872年植物学家布朗（Brown）在显微镜下看到悬浮在水中的花粉颗粒作永不停息的无规则的运动。以后还发现其他微粒（如矿石、金属和炭等）也有同样的现象，这种现象就称为布朗运动。

悬浮在液体中的质点之所以能不断地运动是因为周围介质分子处于热运动状态，而不断地撞击这些质点的缘故。在悬浮体中，比较大的质点每秒钟可以从各个方面受到几百万次的撞击，结果这些碰撞都互相抵消，这样就看不到布朗运动。如果质点小到胶体程度，那么它所受到的撞击次数比大质点所受到的要小得多，因此从各方面撞击而彼此完全抵消的可能性很小。由于这些原因，各个质点就发生了不断改变方向的无秩序的运动，如图1-8（a）。图1-8（b）是每隔相等时间在显微镜或超显微镜中观察一个胶粒的运动情况，它是质点的空间运动在平面上的投影，近似地表示胶粒的不规则运动。

布朗运动是溶胶动力稳定性的一个原因，由于布朗运动的存在，胶粒从周围分子不断获得动能，从而抗衡重力作用而不发生聚沉，使溶胶具有一定的稳定性。但是事物是一分为二的，布朗运动同时有可能使胶粒因相互碰撞而聚集，颗粒由小变大而沉淀。如何克服布朗运动不利的一方面，将在胶体电学性质中讨论。

②扩散　扩散现象是微粒的热运动（或布朗运动）在有浓度差时发生的物质迁移现象。胶体质点的半径和质量要比真溶液的分子的半径和质量大很多倍。因此，胶体质点的扩散速率比真溶液中的溶质分子要小得多。这就是说，质点越大，热运动速率越小，扩散速率也越小。

③沉降和沉降平衡　对于质量比较大的胶粒来说，重力作用是不可忽视的。悬浮在流体（气体或液体）中的固体颗粒下降而与流体分离的过程称为沉降。但是对于分散度较高的系统，因为布朗运动所引起的扩散作用与沉降的方向相反，所以扩散成了阻碍沉降的因素。质点越小，这种影响越显著，当沉降速率与扩散速率相等时，系统就达到了平衡状态，这种现象称为沉降平衡。

（3）溶胶的电学性质

溶胶具有较高的表面能，是热力学不稳定系统，粒子有自动聚结变大的趋势。但事实上很多溶胶可以在相当长的时间内稳定存在而不聚结。经研究表明，这与胶体粒子带电有直接关系，粒子带电是溶胶稳定的重要原因之一。

①电泳　在外电场影响下，胶体粒子在分散介质中定向移动的现象称为电泳。中性粒子不可能在外加电场中定向移动，所以电泳现象的存在，说明胶体粒子是带电的。

图1-9是一种示意的电泳实验装置，若于U形管内装入棕红色的Fe（OH）3溶胶，其上放置无色的NaCl溶液，要求两液间有清楚的分界面，通电一段时间后，便能看到棕红色的Fe（OH）3溶胶的界面阳极端下降而阴极端上升，证明Fe（OH）3溶胶粒向阴极移动，带正电。

胶体粒子的电泳速率与粒子所带的电量及外加电势梯度成正比，而与介质黏度及粒子的大小成反比。溶胶的粒子要比离子大得多，而实验表明溶胶电泳的速率与离子的迁移速率数量级基本相同，由此可以证明溶胶粒子所带电荷的数量是相当大的。

②电渗　电渗与电泳现象相反，将固相粒子固定不动，而使液体介质在电场中发生定向移动的现象称为电渗。把溶胶充满在具有多孔性物质如棉花或凝胶中，使胶体粒子被吸附而固定，用如图1-10所示的电渗仪，在多孔性物质两侧施加电压之后，可以观察到电渗现象。如果固体带正电而液体介质带负电，则液体向正极所在一侧移动。观察侧面的刻度毛细管中液面的升或降，就可清楚地分辨出液体移动的方向。工程上利用电渗使泥土脱水。

溶胶的电泳和电渗统称为电动现象。电泳和电渗现象是胶粒带电的最好证明。胶粒带电是溶胶能保持长期稳定的重要因素之一。

1.5.5　溶胶粒子带电的原因

（1）吸附作用带电

溶胶系统是高度分散的多相系统，具有巨大的表面积，表面自由能很高。系统除了有自动缩小表面的能力外，还能选择地吸附溶液中的某些物质，以降低表面张力，而使系统的表面自由能降到最低。因此，胶粒有选择吸附介质中某种离子，从而使胶粒周围带上一层电荷。如AgI选择吸附Ag+而带正电，若选择吸附I-便带负电。

（2）解离作用带电

溶胶粒子通过表面分子的解离而带电的现象称为解离带电。如肥皂溶胶，在溶胶粒子表面上的硬脂酸钠分子能解离出Na+和硬脂酸根离子。Na+离开胶体粒子表面进入溶液中，而硬脂酸根离子留在胶体粒子上。因此，肥皂溶胶是负电溶胶。

1.5.6　胶团结构

溶胶的性质与其结构有关，大量实验证明溶胶具有扩散双电层结构。可以认为胶团是由胶核和周围的扩散双电层所构成。扩散双电层又分内外两层，内层叫吸附层，外层叫扩散层。我们把构成胶粒的分子和原子的聚集体，称为胶核，一般情况具有晶体的结构。它是胶团的核心部分，固体微粒可以从周围的介质中选择性地吸附某种离子，或者通过表面分子的解离而使之成为带电体。带电的胶核与介质中的反离子存在着静电引力作用，使一部分反离子紧靠在表面，与电势离子牢固地结合在一起，形成吸附层。另一部分反离子则呈扩散状态分布在介质中，即为扩散层。吸附层与扩散层的分界面就称为滑动面，滑动面所包围的带电体，称为胶粒。溶胶在外加电场作用下，胶粒向某一电极移动；而扩散层的反离子与介质一起则向另一电极移动。胶粒和扩散层结合在一起就形成电中性的胶团。

以AgI溶胶为例，当AgNO3的稀溶液与KI的稀溶液作用时，假如其中有任何一种适当过量，就能制成稳定的AgI溶胶。实验表明：胶核由m个AgI分子所构成，当AgNO3过量时，它的表面就吸附Ag+，可制得带正电的AgI胶体粒子；而当KI过量时，它的表面就吸附I-，得到带负电的AgI胶体粒子。这两种情况的胶团结构可用图1-11表示。

图中，m表示胶核中物质的分子数，一般为很大的数目；n表示胶核所吸附的离子数，n的数字要小得多；（n-x）是包含在吸附层中的过剩反离子数。这种胶团的结构示意图可用图1-12来表示。

图中的小圆表示胶核，第二个圆表示由核和吸附层所组成的粒子，最外面的圆表示扩散层的范围与整个胶团。m是一个不等的数值，即同一种溶胶的胶核也有不同的大小。

再如硅酸的溶胶。这种溶胶粒子的电荷不是因吸附离子，而是由于胶核本身的表面层的解离而形成的。胶核表面的SiO2分子与水分子作用先生成H2SiO3，它是弱酸，能按下列方式解离。

解离产物部分地固定在SiO2微粒表面上形成带负电荷的胶粒，成为电势离子。形成的胶团可表示如下。

实验证明，只有在适当过量的电解质存在下，胶核才能通过吸附电势离子，形成带有电荷的胶粒而具有一定程度的稳定性，所以这种适当过量的电解质（由吸附层中的电势离子和反离子构成）称为溶胶的稳定剂。

1.5.7　溶胶的稳定性和聚沉

在工业生产和科学实验中常常遇到胶体系统。有时需形成稳定的胶体，例如照相用的底片，需涂一层含有很细的AgBr胶粒的明胶；染色过程的有机染料，大多以胶体状态分散于水中；在许多催化剂的制备过程中，为了得到活性高的催化剂，亦常常要使物料成为稳定的胶体。但有时却不希望产生溶胶，如在定量分析中，用AgNO3滴定Cl-时，为了防止生成AgCl溶胶，就需加入其他电解质（如HNO3）；在净化水时就要破坏泥沙形成的胶体；在蔗糖的生产中，蔗汁的澄清需要除去硅酸溶胶、果胶及蛋白质等。因此只有了解溶胶稳定的原因，才能选择适当条件，使胶体稳定或破坏。

（1）溶胶的稳定

根据胶体的各种性质，溶胶稳定的原因可归纳如下。

①溶胶的动力稳定性　胶粒因颗粒很小，布朗运动较强，由它产生的扩散作用能够克服重力影响不下沉，而保持均匀分散。这种性质称为溶胶的动力稳定性。影响溶胶的动力稳定性的主要因素是分散度。分散度越大，胶粒越小，布朗运动越剧烈，扩散能力越强，动力稳定性就越大，胶粒越不易下沉。此外分散介质黏度越大，胶粒与分散介质的密度差越小，胶粒越难下沉，溶胶的动力稳定性也越大。

②胶粒带电的稳定作用　胶粒表面都带有相同电荷，由于同种电荷之间的排斥作用，可阻止胶粒相互碰撞而聚结成大颗粒沉淀。胶粒所带的电荷越多，溶胶越稳定。

③溶剂化的稳定作用　物质与溶剂之间所起的化合作用称为溶剂化。溶剂如为水，则称为水化。溶胶的胶核都是憎水的，但它吸附的离子和反离子都是水化的，这样在胶粒周围形成了水化层（或称水化外壳），即在胶粒周围形成了一层牢固的水化薄膜。实验证明，水化层具有定向排列结构，当胶粒接近时，水化层被挤压变形，因此有力图恢复定向排列结构的能力，使水化层具有弹性，成为胶粒接近时的机械阻力，即阻止胶粒相互接触，从而防止了溶胶的聚沉。

（2）溶胶的聚沉

溶胶中分散相颗粒相互聚结，颗粒变大，以致最后发生沉降的现象称为聚沉。

溶胶能在相当长时间内保持稳定，是由于胶粒带电和溶剂化层的存在。但当粒子间的静电斥力不足以阻止粒子间的碰撞，变薄了的溶剂化层亦不能防止粒子相互聚结，此时胶粒就会由小变大。胶粒越大，扩散越困难，沉降速率也就越快。当颗粒聚结到足够大并达到粗分散状态时，在重力的作用下，就会从分散介质中沉降下来，即发生聚沉。

造成溶胶聚沉的因素很多，如浓度和温度的影响，光的作用，搅拌和外加电解质等，其中以外加电解质和溶胶的相互作用更为重要。

①电解质的作用　在溶胶中加入适量的强电解质时，就会发生明显的聚沉现象。其主要原因是电解质的加入会使分散介质中的反离子浓度增大，由于浓度和电性的影响，使扩散层中一些反离子被挤入吸附层中，中和了胶粒的部分电荷，胶粒间的静电斥力变小，当胶粒相互碰撞时就易合并成大颗粒而下沉。

其次是加入电解质后，由于加入的电解质离子的水化作用，夺取了胶粒水化膜的水分子，使胶粒水化膜变薄，因而有利于胶体的聚沉。

所有电解质达到某一浓度时，都能使溶胶聚沉。不同电解质对溶胶的聚沉能力是不同的。对于一定量的溶胶，在一定的时间内明显聚沉所需要电解质的最低浓度，称为该电解质的聚沉值，单位常用mmol·L-1。聚沉值是衡量电解质聚沉能力大小的尺度，电解质的聚沉值越小，聚沉能力越强；电解质的聚沉值越大，聚沉能力越小。电解质的聚沉能力一般有如下的规律：

a.电解质中能使溶胶聚沉的离子是与胶粒电荷相反的反离子，随反离子价数的增高，聚沉能力迅速增加。一般地说，一价反离子的聚沉值在25～150，二价反离子的聚沉值在0.5～2，三价反离子的聚沉值在0.01～0.1。这就是叔采-哈迪（Schulze-Hardy）规则。

b.相同价数离子的聚沉能力不同。例如取同一种阴离子（NO-3）的各种一价盐，其阳离子对带负电荷的溶胶的聚沉能力顺序为

H+>Cs+>Rb+>>K+>Na+>Li+

同一种阳离子的各种盐，其阴离子交换对正电荷的溶胶的聚沉能力顺序为

F->Cl->Br->I->CNS->OH-

这种将价数相同的阳离子或阴离子按聚沉能力排成的顺序称为感胶离子序。它和离子水化半径从小到大的排列次序大致相同。因此聚沉能力的差别可能是水化离子半径大小的影响。

利用加入电解质使溶胶产生聚沉的例子很多。例如，豆浆是蛋白质的负电胶体，在豆浆中加卤水，豆浆就变为豆腐，这是由于卤水中的Na+、Ca2+、Mg2+等离子加入后，破坏了蛋白质负电胶体的稳定性，而使其聚沉的结果。

②溶胶的相互聚沉　将带有相反电荷的溶胶互相混合，也会发生聚沉，溶胶的这种聚沉现象称为相互聚沉。发生相互聚沉的原因是由于带有相反电荷的两种溶胶混合后，不同电性的胶粒之间相互吸引，胶粒中的电荷互相中和所致，此外，两种胶体中的稳定剂也可能相互发生反应从而破坏了胶体的稳定性。然而与电解质的聚沉作用不同之处在于两种溶胶的用量应恰能使其所带的总电荷量相同时，才会完全聚沉，否则可能不完全聚沉，甚至不聚沉。

明矾净水的原理就是胶体的相互聚沉。明矾在水中水解产生带正电的Al（OH）3胶体及Al（OH）3沉淀，而水中的污物主要是带负电的黏土及SiO2等胶体，二者发生相互聚沉，使胶体污物下沉；另外，由于Al（OH）3絮状沉淀有吸附作用，两种作用结合就能将污物清除，达到净化水的目的。

1.5.8　高分子化合物溶液

高分子化合物又称大分子化合物或高聚物，是指其分子量高达几千到几百万（如蛋白质、动物胶核纤维素等）的有机化合物（而一般有机化合物分子量约在500以下）。高分子化合物在适当的溶剂中能自发形成的溶液称为高分子溶液。高分子溶液由于其溶质的颗粒大小与溶胶粒子相近，所以它表现出某些性质与溶胶相似，例如，扩散很慢，不能透过半透膜等。然而由于高分子化合物溶液的分散质为单个大分子，是分子分散的单相均匀体系，故具有真溶液的某些性质，所以高分子溶液具有真溶液和胶体溶液的双重特性。与溶胶有所不同的是高分子化合物溶液是热力学稳定系统。它们的这种稳定性，不是由于粒子的电性质，而是由于高分子化合物的亲液性质，即由于它们和溶剂之间的溶剂化作用。高分子化合物的这种性质使它们与溶胶有根本区别，为了便于比较，将两者主要性质的异同归纳于表1-6中。

前面曾讨论过电解质对于溶胶（主要指水溶胶）的聚沉作用。溶胶对电解质是很敏感的，而高分子溶液具有一定的抗电解质聚沉能力，加入少量电解质时，它的稳定性并不会受到影响，到了等电点也不会聚沉。这是因为在高分子溶液中，本身带有较多的可解离或已解离的亲水基团，例如—COOH、—OH、—NH2等。这些基团具有很强的水化能力，它们能使高分子化合物表面形成一个较厚的水化膜，能稳定地存在于溶液之中而不易聚沉。要使高分子化合物从溶液中聚沉出来，除中和高分子化合物所带的电荷外，更重要的是要破坏其水化膜，因此必须加入大量的电解质。电解质离子要实现其自身的水化，就大量夺取高分子化合物水化膜上的溶剂化水，从而破坏了水化膜使高分子溶液失去稳定性，使其聚沉。像这种通过加入大量的电解质使高分子化合物聚沉的作用称为盐析。可见发生盐析作用的主要原因是去水化作用。

在溶胶中加入适量的高分子化合物，能提高溶胶对电解质的稳定性，这就是高分子化合物对溶胶的保护作用。产生保护作用的原因是高分子是具有链状结构的线型分子，它们很容易吸附在胶粒表面上，这样卷曲后的高分子就包住了溶胶粒子而使胶粒不易聚结。所以高分子化合物经常被用作胶体的保护剂。高分子化合物对溶胶的保护作用在生理过程中具有非常重要的意义。例如，健康人的血液中所含的碳酸钙、碳酸镁、磷酸钙等难溶盐都是以溶胶状态存在，并被血清蛋白等保护。当人患上某些疾病时，这些高分子化合物在血液中的含量就会减少，于是溶胶发生聚沉而堆积在身体的某些部位形成结石，如常见的胆结石、肾结石等。

若在溶胶中加入少量高分子化合物，不仅不能对溶胶起保护作用，反而使溶胶更容易发生聚沉，这种现象称为敏化作用。产生敏化作用的原因是加入高分子化合物所带的电荷少，附着在带电的胶粒表面上可以中和胶粒表面的电荷，胶粒间的斥力降低而更易发生聚沉，另外，具有长链形的高分子化合物可同时吸附在许多胶粒上，把许多胶粒联在一起变成较大的聚集体而聚沉。其次，加入高分子化合物还可脱去胶粒周围的溶剂化膜，使溶胶更易聚沉。