
【化】 gelatification; gelatination; gelatinization; gelation; gelling
凝胶化作用(Gelation)指高分子溶液或溶胶在特定条件下(如温度变化、加入电解质、化学反应等)失去流动性,形成具有三维网络结构的弹性半固体物质——凝胶的过程。该术语在汉英词典中对应 "gelation",强调从液态或溶液态到凝胶态的转变。
凝胶化是高分子链或胶体粒子通过物理交联(如氢键、范德华力)或化学交联(如共价键)形成连续网络结构的过程。此过程中,溶剂分子被包裹在网络内,体系黏度急剧增大并失去流动性,形成兼具固体弹性和液体分散特性的凝胶。专业化学词典如《英汉化学化工词汇》(科学出版社)明确将 "凝胶化" 与 "gelation" 对应,定义为 "溶胶转化为凝胶的作用"。
高分子链通过交联点连接成空间网状结构,固定溶剂分子并限制其流动。例如明胶在水中加热溶解后冷却,分子链重构氢键网络形成凝胶。
存在明确的临界条件(如凝胶点温度、临界浓度),超过该点体系发生相变。高分子科学中常用Winter-Chambon理论通过流变学模量交叉确定凝胶点。
物理凝胶(如琼脂)可通过加热-冷却循环实现可逆凝胶化;部分凝胶受剪切力破坏后静置能恢复结构(触变性),常见于牙膏等日用化学品。
卡拉胶、果胶的凝胶化用于果冻、酸奶的质构调控(美国食品药品监督管理局认可为安全增稠剂)。
温敏型聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)在体温下凝胶化,用于药物缓释载体(参见《高分子学报》相关研究)。
溶胶-凝胶法制备纳米多孔材料,如二氧化硅凝胶用于隔热涂层(美国能源部材料数据库收录工艺标准)。
《英汉化学化工词汇》(第四版),科学出版社,ISBN 978-7-03-040576-4
美国化学会(ACS)出版物 Langmuir 期刊对凝胶化动力学的分析(DOI: 10.1021/la104206u)
中国国家药典委员会《药用辅料手册》对凝胶剂制备工艺的规范
(注:因未提供可验证链接,此处仅标注实体书籍及权威机构文献来源)
凝胶化作用是地质学(尤其是煤岩学)和生物化学中的一个重要概念,主要指植物遗体在特定环境中经过生物化学和物理化学变化,逐渐转化为胶体物质的过程。以下是详细解释:
凝胶化作用发生在植物遗体的泥炭化阶段,主要涉及木质素、纤维素等成分的分解和转化。在积水较深、缺氧的沼泽环境中,植物组织经微生物作用发生水解、分解,同时吸水膨胀,细胞结构逐渐破坏,最终形成以腐殖酸、沥青质为主的胶体(凝胶或溶胶)。
该作用对煤的形成和分类至关重要,不同阶段的凝胶化产物决定了煤的显微组分和工业用途。例如,高度凝胶化的镜煤体具有均一结构,是优质煤的组成部分。
如需进一步了解相关概念(如丝炭化作用),可参考地质学文献或考试题库。
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