基礎(chǔ)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)

1、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電電 滲滲 基礎(chǔ)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心.1，掌握，掌握 電勢及雙電層結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生原理電勢及雙電層結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生原理 。2，掌握，掌握 電滲法測定電滲法測定SiO2對水的對水的 電勢方法和電勢方法和技術(shù)技術(shù) 。3，加深理解電滲是膠體中液相和固相在外電場，加深理解電滲是膠體中液相和固相在外電場作用下相對移動而產(chǎn)生的電性現(xiàn)象作用下相對移動而產(chǎn)生的電性現(xiàn)象 。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康幕瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心.電滲屬于膠體的電動現(xiàn)象。電動現(xiàn)象是指電滲屬于膠體的電動現(xiàn)象。電動現(xiàn)象是指溶膠粒子的運(yùn)動與電性能之間的關(guān)系。一般包溶膠粒子的運(yùn)動與電性能之間的關(guān)系。一般包括電泳、電滲、流動電位與沉

2、降電位。電動現(xiàn)括電泳、電滲、流動電位與沉降電位。電動現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是由于雙電層結(jié)構(gòu)的存在，其緊密層象的實(shí)質(zhì)是由于雙電層結(jié)構(gòu)的存在，其緊密層和擴(kuò)散層中各具有相反的剩余電荷，在外電場和擴(kuò)散層中各具有相反的剩余電荷，在外電場或外加壓力下，它們發(fā)生相對運(yùn)動?；蛲饧訅毫ο拢鼈儼l(fā)生相對運(yùn)動。 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心.電滲是指在電場作用下，分散介質(zhì)通過多電滲是指在電場作用下，分散介質(zhì)通過多孔膜或極細(xì)的毛細(xì)管而定向移動的現(xiàn)象。孔膜或極細(xì)的毛細(xì)管而定向移動的現(xiàn)象。 若若知道液體介質(zhì)的粘度知道液體介質(zhì)的粘度 ，介電常數(shù)，介電常數(shù) ，電導(dǎo)率，電導(dǎo)率 ，只要測定在電場作用下通過液體介質(zhì)的電流強(qiáng)只要測定在電場作

3、用下通過液體介質(zhì)的電流強(qiáng)度度I，和單位時間內(nèi)液體流過毛細(xì)管的流量，和單位時間內(nèi)液體流過毛細(xì)管的流量v，可根據(jù)下式求出可根據(jù)下式求出 電勢。電勢。)1(Iv化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心. 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟 （一）（一） 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖實(shí)驗(yàn)裝置示意圖 電滲儀電滲儀恒電流儀恒電流儀化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心.（二）具體操作方法（二）具體操作方法 1，電解質(zhì)溶液的配置：配置濃度約為，電解質(zhì)溶液的配置：配置濃度約為0.001 mol/l NaCl溶溶液液1000 ml。2，按照實(shí)驗(yàn)裝置安裝電滲儀。利用注射軟管將小氣泡注，按照實(shí)驗(yàn)裝置安裝電滲儀。利用注射軟管將小氣泡注入電滲儀中的刻度管中部入電滲儀中的刻度管中部（控制好氣泡的大

4、小，讓其（控制好氣泡的大小，讓其能將液體介質(zhì)隔斷）能將液體介質(zhì)隔斷）。3，注意觀察，注意觀察2分鐘，看氣泡是否移動，判斷電滲儀的水平分鐘，看氣泡是否移動，判斷電滲儀的水平性性（水平與否對實(shí)驗(yàn)將產(chǎn)生較大的影響）（水平與否對實(shí)驗(yàn)將產(chǎn)生較大的影響）。4，將恒電流儀與鉑電極相連，將恒電流儀與鉑電極相連（無正、負(fù)極區(qū)別）（無正、負(fù)極區(qū)別），通入，通入電流調(diào)節(jié)小氣泡的位置，使之處于中間部分電流調(diào)節(jié)小氣泡的位置，使之處于中間部分（由于電（由于電滲儀燒結(jié)區(qū)域刻度不準(zhǔn)確，應(yīng)盡量是用中間部分）滲儀燒結(jié)區(qū)域刻度不準(zhǔn)確，應(yīng)盡量是用中間部分）?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心.5，調(diào)節(jié)電流強(qiáng)度為，調(diào)節(jié)電流強(qiáng)度為1.00 mA，測定液體

5、的流量，測定液體的流量v1 ml所所需的時間（需的時間（1 cm為為1 ml），利用換向按鈕可將電流方），利用換向按鈕可將電流方向改變。反復(fù)測量正、反向電流三次，用秒表記錄下向改變。反復(fù)測量正、反向電流三次，用秒表記錄下時間時間（氣泡通過的（氣泡通過的1cm管子，正向與反向要保持相同）管子，正向與反向要保持相同）。6，調(diào)節(jié)電流強(qiáng)度為，調(diào)節(jié)電流強(qiáng)度為1.40 mA、1.80 mA，同樣方法測定，同樣方法測定，同時記錄各次的準(zhǔn)確電流值同時記錄各次的準(zhǔn)確電流值 。7，測定液體介質(zhì)的電導(dǎo)率，記錄實(shí)驗(yàn)溫度下的液體介質(zhì)，測定液體介質(zhì)的電導(dǎo)率，記錄實(shí)驗(yàn)溫度下的液體介質(zhì)的粘度的粘度 ，介電常數(shù)，介電常數(shù) （注

6、意單位換算）（注意單位換算） 。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心.（三）注意事項(xiàng)（三）注意事項(xiàng) 1，計(jì)算，計(jì)算SiO2對水的對水的 電勢時，在法定計(jì)量單位實(shí)行之后，電勢時，在法定計(jì)量單位實(shí)行之后，計(jì)算公式中不應(yīng)有計(jì)算公式中不應(yīng)有4 。 2，參考數(shù)據(jù)：，參考數(shù)據(jù)：T = 298.15 K 時，時， 水的水的 粘度粘度 = 0.8903*10-3 kg m-1 s-1， 介電常數(shù)介電常數(shù) = 78.30*8.854*10-12 F m-1?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心.（四）思考問題（四）思考問題 固體粉末樣品粒度太大，電滲測定的結(jié)果重現(xiàn)性固體粉末樣品粒度太大，電滲測定的結(jié)果重現(xiàn)性差，其原因何在？差，其原因何在？ 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教

7、學(xué)中心. 實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)總結(jié)1 1 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理計(jì)算各次電滲測定的計(jì)算各次電滲測定的v/I值，取其平均值，將液體值，取其平均值，將液體的電導(dǎo)率的電導(dǎo)率 和和v/I的平均值代入（的平均值代入（1）式，可求得）式，可求得SiO2對對水的水的 電勢。電勢?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心. 電滲測量時，連續(xù)通電使溶液發(fā)熱，所以最好電滲測量時，連續(xù)通電使溶液發(fā)熱，所以最好 在恒溫條件下測定。在恒溫條件下測定。 電滲儀應(yīng)放置水平。電滲儀應(yīng)放置水平。 2 2 討論討論化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心. 1 其它方法：也可以用電泳的方法測定膠體的其它方法：也可以用電泳的方法測定膠體的 電勢。電勢。 2 英漢詞條英漢詞條電滲電滲 electroosmosis 二氧化硅二氧化硅 silicon dioxide 界面界面 interface膠體膠體 colloid分散介質(zhì)分散介質(zhì) dispersive medium粘度粘度viscosity電勢電勢 potential電極電極 electric pole / electr