【采礦課件】實驗九用電滲法測定礦物ζ電位.doc

實驗九 用電滲法測定礦物電位一、目的要求1用電滲法測定石英、螢石對水的電位；2觀察電滲現(xiàn)象，了解電滲法實驗技術(shù)。二、原理 礦物在溶液中，由于礦物表面離子在水中與極性水分子相互作用，發(fā)生溶解、解離或者吸附溶液中的某種離子，使表面帶上電荷，帶電的礦物表面又吸附溶液中的反離子，在固液介面構(gòu)成雙電層。在雙電層中，決定礦物表面的離子叫定位離子，除此之外，吸附的離子為配衡離子礦物表面雙電層由定位離子層(內(nèi)層)和配衡離子層(外層)組成。配衡離子層又分為兩層，Stern層和Guoy層，Stern層內(nèi)有兩個面，即IHP(內(nèi)赫姆荷茲面)和OHP(外赫姆荷茲面)。在IHP以內(nèi)的離子是部分或完全去水化的，吸附在表面很牢固，所以這一層又叫緊密層。在IHP和OHP兩個面之間，離子是水化的，靠靜電力吸附在礦物表面，在OHP面與溶液之間是所謂擴(kuò)散層。當(dāng)固體表面在溶液中相對移動時，Stern層將隨固體一起移動，并由此引起動電現(xiàn)象。OHP面就是通常所指的滑動面，動電位是滑動面上的電位，也稱之為電位。電位的測定方法很多，如電泳、電滲、流動電位、電位滴定等。在外加電場的作用下，若溶液對礦物發(fā)生相對移動，稱為電滲。通過溶液流動方向可以確定被測礦物帶電符號(正電或負(fù)電)，并由液體流動速度來確定礦物；電位的大小，其計算公式如下； (91)式中；礦物表面動電位（mV）； V電滲(液體移動)速度（格秒）；被測礦物懸浮液電導(dǎo)率（ms）；D水的介電常數(shù)（D81）；水的沾度（泊），（通常取0.01），I外加電場的電流強度（mA）。三、儀器和試劑1電滲儀一臺；2直流電源一臺，3電導(dǎo)儀一臺；4酸度計一臺；5離心機(jī)一臺；6秒表一個，780100目石英和螢石礦粉若干。四、實驗步驟1電滲儀的結(jié)構(gòu)及安裝電滲儀的結(jié)構(gòu)如圖91所示。首先將帶刻度的毛細(xì)管6、U形樣品管1鹽橋和玻璃棒7用乳膠管按圖91連接好，然后將鹽橋2和電極5插入盛電介質(zhì)溶液的燒杯3中，再把電極接到外加直流電源的接線柱上，儀器即安裝完畢。圖9-1 電滲裝置1-U型管裝填礦物顆粒，2-鹽橋，3-電介質(zhì)溶液，4-測定溶液，5-電極，6-帶刻度的毛細(xì)管，7-玻璃棒2裝樣從儀器上取下U型樣品管1，清洗干凈稱取 2克 樣品(石英或螢石粉)置于一燒杯中，加50毫升蒸餾水潤濕后并攪拌5分鐘，靜置后測定該礦漿體系的pH值及電導(dǎo)率。將測過pH值和電導(dǎo)率的礦漿上部清液倒入另一燒杯中待用，下部的樣品用吸管慢慢裝入U型樣品管內(nèi)，把裝好樣品的U型管放入離心機(jī)中，開動離心機(jī)10分鐘，借以壓緊U型樣品管內(nèi)的試樣，裝樣完畢。3測定1）把裝好試樣的U型樣品管接到儀器上，用待用的清液充滿儀器的管道，并保證儀器的管道中不存在氣泡，如果管道中有氣泡，將玻璃棒7從乳膠管中撥出，再把氣泡趕出，確認(rèn)管道內(nèi)無氣泡存在后，把玻璃棒插入乳酸管內(nèi)；2）打開直流電源開關(guān)，調(diào)節(jié)電壓表指示為220伏，同時讀出毛細(xì)管中液體移動一定距離所需的時間。再利用直流電源上的換向開關(guān)改變電流方向，記下I值和液體移動同上距離所需的時間。如此反復(fù)測定4次正、反向的電流強度I值下的V值，將每次測定得到的液體移動距離、時間和電流強度1值記入表91中，每次測定時，要注意液體的移動方向。表91 測定數(shù)據(jù)記錄表試樣名稱測定次數(shù)開關(guān)方向（上、下）毛細(xì)管中液體移動方向毛細(xì)管中液體移動量（mL）測定時間（秒）電流強度(mA)被測溶液電導(dǎo)率 （ms）電位值及符號（mV）備注1234平均1234平均五、數(shù)據(jù)處理按式91計算出石英和螢石礦對水的電位值，并確定其正、