关于胶体与表面化学有关应用的综述
胶体化学是胶体体系的科学。
随着胶体化学的迅速发展，它已经成为一门独立的学科这是因为胶体现象很复杂，且有它自己独特的的规律性；而更重要的是它与生产、生活实际有着紧密的联系，无论是在工业生产，还是在日常生活的衣、食、住、行等各个方面，都会遇到与胶体化学有关的的各种问题。
胶体化学和许多科学领域、国民经济的各个部门以及日常生活都密切相关。
下面是一些有关于胶体与表面化学的应用的例子。
（一）表面活性剂对土壤粘粒絮凝- 分散的影响原因的分析。
影响土壤粘粒悬浮液稳定性的因素很多,主要有:土壤矿物组成、有机质、离子价态、溶液pH 等[1 ] 。
研究表明[2 ],土壤对SAA 具有很强的吸附性,而吸附会导致土壤颗粒表面电荷的改变,配位吸附还会因释放羟基而提高pH 值。
因此,SAA 对土壤粘粒的分散性与SAA 在土壤颗粒物上的吸附密切相关。
该研究中红壤的电荷零点(ZPC) 在316 左右,在正常pH 值(4～9) 条件下,由于ZPC < pH ,土壤颗粒表面带负电荷。
阴离子SAA 溶解释放出有机阴离子,Gu 和Doner[3 ] 的研究表明,有机阴离子不能在粘粒间形成桥链,也不能使悬液中粒子聚集;而另一方面,粘粒边界上的正电荷吸附阴离子,增加粘粒表面的负电荷,从而产生更强的静电负电荷的排斥作用。
此外,有机阴离子被吸附到粘粒表面后,还增加了粒间相互作用的空间位阻,从而充当了有效分散剂的角色。
许多研究表明[3 - 4 ] ,土壤去除有机质后,CFC 就大大降低,说明有机质具有分散粘粒的作用。
聚氧乙烯类非离子SAA 作为有机污染物,是一种有效的分散剂。
土壤颗粒是有机- 无机复合体,非离于SAA 可以通过氢键吸附、π- 电子极化吸附、色散力吸附、憎水键吸附等吸附作用而被吸附到土壤颗粒上[5 ] ,乳化剂OP 分子的一部分基团吸附于粘粒表面,另一部分伸于液相,从而产生一种很大的空间位阻,因而阻止粒子间的相互吸引和聚并;而且,氧乙烯链的水化作用使周围形成很厚的水化层,该水化层本质上接近于水介质,这将使体系的有效Ha2maker 常数A 值降低[6 ] , 根据DLVO 理论, 这将有利于体系稳定。
[7]
（二）关于两类混凝剂处理公厕水冲物，采用无机凝聚剂、有机絮凝剂和有机—无机混凝剂对公共厕所水冲物进行了固液分离.条件实验表明, 供试的无机凝聚剂中, 铁盐对水冲物的混凝速度最快, 絮凝体相对于铝盐紧实, 而铝盐的
絮凝体大于铁盐; 有机絮凝剂对供试水冲物的混凝效果随着PAM 分子量的增加, 效果增强.从处理后的水质看, 铝盐普遍优于铁盐.与无机凝聚剂混合使用, 能显著加快铝盐的分离, 使处理后的絮凝体沉淀体积变小, 湿渣的含水量降低2～3 倍.气浮处理后的清液, 其各项主要水质指标均达到国家污水综合排放二级标准. [8 ]
（三）关于污染土壤的修复技术：当前我国的土壤环境状况严峻，从重金属和有机污染物两个方面来看当前污染土壤的各种修复技术，包括物理化学修复方法、植物修复方法和微生物修复方法等.但是采用物理化学技术修复重金属污染土壤，不仅费用昂贵，难以用于大规模污染土壤的改良，而且常常导致土壤结构破坏、土壤生物活性下降和土壤肥力退化等问题的发生.植物修复技术作为一种新兴高效、绿色廉价的生物修复途径，现已被科学界和政府部门认可和选用，并逐步走向商业化.它可以最大限度地降低修复时对环境的扰动.但该技术目前还处于田间试验和示范阶段.目前，植物修复的发展还依赖于高效吸收污染物的植物种类开发、土壤改良剂以及优化植物栽培等农业措施.其进一步的工作应是应用分子生物学和基因工程技术，鉴定和克隆抵抗重金属或降解有机毒物的植物基因，并通过转基因技术创造一批新的植物品种，以提高超积累植物的重金属含量和生物产量；从植物生理学、分子生物学深入了解调控金属超积累作用生理和分子机制.国内重金属的植物修复方面研究较多，而对有机污染物特别是持留性有机污染物（POPs）的植物修复研究还刚刚起步，除了PAHs 和DDT 方面的研究外，其他方面几乎全是空白.然而土壤POPs 的污染却不容乐观.因此，开展植物修复的机理研究，探索有效修复有机物污染环境的植物修复技术，是必要的，同时也是紧迫的.污染土壤的微生物修复前景广阔，这主要是因为微生物来源广泛、修复效率高、应用范围广等一系列独特的优点.其中，土壤微生物降解是除去土壤农药残留、有机物污染的最有效途径.一方面因为微生物降解的最终产物为 H2O 和CO2 等，另一方面微生物具有代谢的多样性，可降解几乎所有的有机污染物.同时，通过工程化措施，利用土著、外来微生物和基因工程菌进行污染土壤的生物修复是有机污染土壤修复的有效方法.菌根在污染土壤的生物修复中能起重要作用，有良好的应用前景.通过针对性的驯化和筛选，可获得能修复多种污染物的优良菌株.菌根化的植株能生长在一般植物不能很好生长的土壤中，借助自身
抗逆能力强、降解能力强、吸收能力强、储存能力强等优点，降低土壤中污染物的含量，适用于修复污染土壤；菌根生物修复技术的风险小且简便经济.到目前为止，国内外已有一些有关污染土壤修复方面的较好的研究成果.最近迫切需要解决的问题是如何将已有的研究成果，通过筛选、提炼优化后将其用于污染土壤的实际修复中. [9 ]
（四）Zeta 电位法研究除草剂在土壤胶体中的吸附：应用Zeta电位法研究比较了扑草净和扑灭通在4 种土壤胶体中的吸附.结果表明,当带有正电荷的除草剂在带有负电荷土壤表面吸附后,土壤表面的z 电位有所增加,甚至使z 电位从负转变成正.通过零电荷点求算得到除草剂和土壤之间的吸附常数和Gibbs 自由能,所得结果与经典的振摇平衡法测定结果一致.说明可进一步探讨用Zeta电位法测定除草剂在土壤胶体中的吸附性. [10 ]
（五）在大气干沉降对海域微量金属输入方面的研究工作包括样品采集、分析、干沉降通量估算和污染物来源识别。
大气气溶胶的研究已进入一个崭新的阶段, 下述问题可能是科学界今后继续关注的前沿问题: 由于气溶胶本身很大的时空变动性和研究者所用的方法、仪器的不同, 使得数据缺乏可比性, 给全球气溶胶研究中数据的归纳和分析及获取有全面代表性的资料带来了一定的困难, 这将是今后亟待规范的问题之一; 气溶胶粒子及其负载微量元素的形态分析; 气溶胶粒子干沉降速率准确、可靠的实验测定;沙尘气溶胶的成因、传输、沉降、归宿; 气溶胶对生物和人体健康的生理效应。
就气溶胶研究的发展趋势看, 正逐步从浓度分析向形态分析, 总体颗粒物向单个颗粒物发展。
采用的技术手段将趋向于实时监控和绿色化, 即随着气溶胶的传输进行现场实时分析和在分析过程中尽量减少化学试剂的引入, 以便以更先进、应用更广泛的技术手段研究更全面的内容。
[ 11 ]
（六）气浮过程中的界面相互作用与水体颗粒物的基本性质以及气泡的形成过程以及气液界面上胶体颗粒的吸附息息相关。
气浮过程中,气泡与颗粒物之间的相互作用,对气泡与颗粒物之间的碰撞进行分析. 结合紊流气浮的理论与应用,在气浮过程中的界面相互作用分析的基础上,设计了一种新型集成的溶气气浮水处理工艺。
[ 12 ]
胶体化学是一门古老而又年轻的科学。
有史以前，我们的祖先就会制造陶器；
汉朝已能利用纤维造纸；后汉时又发明了墨；其他像做豆腐、面食以及药物的制剂等在我国都有悠久的历史，这些成品及其制作过程都与胶体化学密切相关。
由此可知，胶体及其相关性质在远古时代就已经造福于民了，相信以后胶体及其独特的化学性质也会造福人类的。
参考文献：
[ 1 ] 胡琼英,兰叶青,薛家骅. 土壤胶体稳定性影响因素[J ] . 土壤,1996 , (6) :290 - 294.
[ 2 ] 戴树桂,董亮,王臻. 表面活性剂在土壤颗粒物上的吸附行为[J ] .中国环境科学,1999 ,19 (5) :392 - 396.
[ 3 ] Gu B ,Doner H E. Dispersion and aggregation of soils as influenced by organic and inorganic polymers[J ] . Soil Sci SocAmJ ,1993 ,57 :709 - 716.
[4 ] 兰叶青,胡琼英,薛家骅. 胡敏酸对土壤和矿物粘粒分散的影响[J ] . 土壤学
报,1998 ,35 (2) :195 - 200.
[5 ] Rosen MJ . Surfactants and interfacial phenomena [M] . New York :John2Wiley &Sons ,1978.
[6 ] 徐桂英,张莉,李干佐. 表面活性剂吸附对固P液分散体系稳定性的影响[J ] . 日用化学工业,1997 , (3) :56 - 59.
[7 ] 许中坚, 陈津瑞. 表面活性剂对土壤粘粒絮凝- 分散的影响[J ] . 环境科学研究, 2003.
[ 8 ] 朱端卫，董恩氚，李军，周文兵，蔡建波. 两类混凝剂处理公厕水冲物的初步研究[J ] . 安全与环境学报, 2002.
[ 9 ] 周东美，郝秀珍，薛艳，仓龙，王玉军，陈怀满. 污染土壤的修复技术研究进展[J ] . 生态环境, 2004, 13(2): 234-242.
[ 10 ] 杨炜春,刘维屏,胡晓捷. Zeta 电位法研究除草剂在土壤胶体中的吸附[J ] . 中国环境科学, 2003,23(1)：51~54.
[ 11 ] 张曼平，祁建华，冯丽娟，李先国. 大气气溶胶干沉降对海域微量金属输入的研究现状[J ] . 青岛海洋大学学报, 2002, 32 (3) : 449～ 455.
[ 12 ] 郭瑾珑，王毅力，李大鹏，汤鸿霄. 气浮过程中的界面相互作用[J ] . 环境科学学报, 2003, 23 (2).。