氫氧化鐵膠體電動(dòng)電位的測(cè)定電泳法 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、深 圳 大 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 課 程 名 稱： 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱： 氫氧化鐵膠體電動(dòng)電位的測(cè)定（電泳法） 學(xué) 院： 化學(xué)與化工學(xué)院 專 業(yè)： 食品科學(xué)與工程 指 導(dǎo) 教 師： 龔曉鐘 報(bào) 告 人: 學(xué)號(hào)： 班級(jí)： 同 組 人： 實(shí) 驗(yàn) 時(shí) 間： 2011-4-27 實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交時(shí)間： 2011-5-18 教務(wù)處制氫氧化鐵膠體電動(dòng)電位的測(cè)定（電泳法）一、目的要求 (1)掌握電泳法測(cè)定Fe(OH)3溶膠電動(dòng)電勢(shì)的原理和方法。(2)通過實(shí)驗(yàn)觀察并熟悉膠體的電泳現(xiàn)象。二、基本原理在膠體溶液中，分散在介質(zhì)中的微粒由于自身的電離或表面吸附其他粒子而形成帶一定電荷的膠粒，同時(shí)在膠粒附近的介質(zhì)中必

2、然分布有與膠粒表面電性相反而電荷數(shù)量相同的反離子，形成一個(gè)擴(kuò)散雙電層。在外電場(chǎng)作用下，荷點(diǎn)的膠粒攜帶起周圍一定厚度的吸附層向帶相反電荷的電極運(yùn)動(dòng)，在荷電膠粒吸附層的外界面與介質(zhì)之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的邊界處相對(duì)于均勻介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生一電勢(shì)，為 電勢(shì)。它隨吸附層內(nèi)離子濃度，電荷性質(zhì)的變化而變化。它與膠體的穩(wěn)定性有關(guān)，絕對(duì)值越大，表明膠粒電荷越多，膠粒間斥力越大，膠體越穩(wěn)定。本實(shí)驗(yàn)用界面移動(dòng)法測(cè)該膠體的電勢(shì)。在膠體管中，以KCl為介質(zhì)，用Fe(OH)3溶膠通電后移動(dòng)，借助測(cè)高儀測(cè)量膠粒運(yùn)動(dòng)的距離，用秒表記錄時(shí)間，可算出運(yùn)動(dòng)速度。當(dāng)帶電膠粒在外電場(chǎng)作用下遷移時(shí)，膠粒電荷為q，兩極間的的電位梯度為E，則膠粒受到靜電

3、力為 f1=Eq膠粒在介質(zhì)中受到的阻力為 f2=Kru若膠粒運(yùn)動(dòng)速率u恒定， 則 f1=f2 qE=Kru (1)根據(jù)靜電學(xué)原理 =q/r (2)將(2)代入(1)得 u=E/K (3)利 用界面移動(dòng)法測(cè)量時(shí)，測(cè)出時(shí)間t 時(shí)膠體運(yùn)動(dòng)的距離S，兩鉑極間的電位差和電極間的距離L，則有 E=/L， u=s/t   (4)代入(3)得 S=(/4L)t作St圖，由斜率和已知得和，可求電勢(shì)。三、儀器及試劑Fe(OH)3膠體，KCl輔助溶液，高位瓶，電泳管，直尺，電泳儀。 1 電極 2 KCl溶液 3 Fe(OH)3溶膠三、實(shí)驗(yàn)步驟1洗凈電泳管和高位瓶，然后在電泳管中加入KCl 輔助溶液，使其高

4、度至電泳管的一半，將電泳管固定在鐵架臺(tái)上。插入電極。(注意兩電極口必須水平)2在高位瓶中加入40ml的Fe(OH)3膠體溶液，趕走導(dǎo)管中的氣泡，將其固定在鐵架臺(tái)上。3將高位瓶的毛細(xì)管由電泳管中間插入底部。緩慢打開活塞入Fe(OH)3膠體。一直沒過電極。將導(dǎo)管從電泳管中慢慢取出。4打開電泳儀，將電壓設(shè)置60V，將電泳管比較清晰的一極插入陰極中，另一端插陽極。5調(diào)好測(cè)高儀的水平儀，并記錄電泳管陰極溶液界面的初始位置。6將電泳儀置于工作位置，同時(shí)記時(shí)，每4分鐘記一次界面高度。7測(cè)量7個(gè)點(diǎn)后停止實(shí)驗(yàn)，關(guān)閉電泳儀開關(guān)，用細(xì)繩測(cè)量電極兩端的距離，測(cè)三次，記錄數(shù)據(jù)。8拋棄電泳管中的試液，并沖洗干凈。、四、數(shù)

5、據(jù)記錄與處理實(shí)驗(yàn)前溫度： 28.3 大氣壓： 101.87 kpa 實(shí)驗(yàn)后溫度： 27.7 大氣壓： 100.76 kpa 電壓：60.00 V兩極間距離L(cm): 32.90cm 已知：h=0.000894Pa.s e =78.36 U=60V L=32.90cm 時(shí)間/min5101520253035位移/cm7.87.898.118.408.699.059.31根據(jù)上表作圖得：依據(jù)公式：S=(/4L)t和已知的和就可算出電位：由圖得斜率：K=/4L0.0531  cm·min-1查 得：   =78.36 F/m    =0.

6、8904mPa.s   測(cè)得電極間距為： L=32.90 cm   實(shí)驗(yàn)電壓：=60v  將數(shù)值代入得：     4.172×10-6 V 五. 結(jié)果與討論實(shí)驗(yàn)測(cè)得Fe(OH)3的電動(dòng)勢(shì) 4.172×10-6 V。通過此次實(shí)驗(yàn)，掌握了電泳法測(cè)定Fe(OH)3溶膠電動(dòng)電勢(shì)的原理和方法，同時(shí)觀察和熟悉了膠體的電泳現(xiàn)象。導(dǎo)致誤差的可能原因：(1)儀器的干凈程度要求很高,否則可能發(fā)生膠體凝聚,導(dǎo)致毛細(xì)管堵塞。故一定要將儀器清洗干凈。(2)觀察界面移動(dòng)時(shí),應(yīng)由同一個(gè)人觀察,從而減小誤差

7、。(3)實(shí)驗(yàn)中輔助液的選擇十分重要，要求輔助液的電導(dǎo)率與溶膠的一致，避免因界面處電場(chǎng)強(qiáng)度的突變?cè)斐蓛杀劢缑嬉苿?dòng)速度不等產(chǎn)生界面模糊。(4)Fe(OH)3 膠體帶正電。 六、思考題： 1、要準(zhǔn)確測(cè)定膠體的電泳速度必須注意哪些問題?答: 電壓要足夠,穩(wěn)定;電路暢通;溶液保證暢通無氣泡;電泳管要洗干凈,不能有雜質(zhì)或其它電解質(zhì)存在;溶膠要充分滲析;實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣泡要少;要精確測(cè)量界面上升的距離和所需的時(shí)間等.2、本實(shí)驗(yàn)所用的稀NaCl溶液的電導(dǎo)為什么必須和所測(cè)溶膠的電導(dǎo)盡量接近?答: 對(duì)輔助液的選擇是由于電位對(duì)輔助液成分十分敏感，K +與Cl-遷移速率基本相同，要求電導(dǎo)相等，是要避免因界面處電場(chǎng)強(qiáng)度突變?cè)斐蓛杀诮缑嬉苿?dòng)速度不