一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆针娪痉y(cè)定ζ電勢(shì)的原理和技術(shù)（2）用電泳

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

掌握電泳法測(cè)定ζ電勢(shì)的原理和技術(shù)。(2)用電泳法測(cè)定氫氧化鐵溶膠的ζ電勢(shì)。二、實(shí)驗(yàn)原理

帶電荷的膠體顆粒在外電場(chǎng)中，與分散介質(zhì)間會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，稱為電泳。

膠粒荷電的來源可能是本身電離、吸附離子或與分散介質(zhì)（非水介質(zhì)）摩擦生電，荷電的膠粒與分散介質(zhì)間的電勢(shì)差，稱為ζ電勢(shì)。ζ電勢(shì)也稱為電動(dòng)電勢(shì)。溶膠的聚結(jié)不穩(wěn)定性和它們的ζ電勢(shì)大小有關(guān)。

在同一外電場(chǎng)（電壓為V）和同一溫度下，膠粒移動(dòng)的速率（即電泳速率）U與ζ電勢(shì)的大小有關(guān)。二者之間有下關(guān)系：

式中，η為介質(zhì)的黏度，l為兩極間距離，ε為介質(zhì)的介電常數(shù)。

本實(shí)驗(yàn)是采用界面移動(dòng)法來測(cè)出電泳速率，它是通過觀察t時(shí)間內(nèi)電泳儀中溶膠與輔液界面在電場(chǎng)作用下移動(dòng)距離l′后，由u=l′/t求出，故式中l(wèi),

l′,t,u均可由實(shí)驗(yàn)測(cè)出：水的η值可由手冊(cè)查得，水的ε值則按下計(jì)算得到F·m-1三、操作步驟1.純化氫氧化鐵溶膠的制備用量筒量取65mL，已備氫氧化鐵溶液，加熱至接近沸騰，可得棕色溶膠，備用。2.測(cè)定電泳速度U和電位梯度a.電泳儀應(yīng)事先用鉻酸洗液洗滌清潔，以除去管壁上可能存在的雜質(zhì)。然后潔凈并烘干，活塞上涂一層凡士林。b.配制電導(dǎo)率與膠體溶液相同的HCl溶液

c.將待測(cè)氫氧化鐵膠體溶液從漏斗注入電泳儀的U形管底部至超過0刻度線。關(guān)閉活塞，并將多出的部分溶液倒出。將HCl溶液加入U(xiǎn)形管左右兩臂的管壁，至約15cm高度，慢慢旋轉(zhuǎn)活塞使兩液間形成清晰的界面，輕輕將兩支鉑電極插入HCl液層中，并使兩極浸入液面下的深度相等。記下界面的位置。d.把正負(fù)極接于30V直流電源上，按下電鍵，開始記時(shí)，記下界面的位置。每隔10min記錄一次。e.測(cè)完后，關(guān)閉電源，用銅絲量出兩極間的距離。（不是水平距離）共量3～5次，取平均值。

四、注意事項(xiàng)（1）溶膠凈化要徹底，否則將影響電泳速度。（2）輔助液電導(dǎo)率必須與溶膠電導(dǎo)率相等。（3）掌握好裝電泳管技術(shù)，必須做到輔助液與溶膠的界面分明。五、問題討論

（1）電泳速度的快慢與哪些因素有關(guān)？（2）如果電泳儀事先沒洗凈，管壁上殘留微量電解質(zhì)，對(duì)電泳測(cè)量結(jié)果將有什么影響？（3）Fe(OH)3溶膠膠粒帶何種符號(hào)的電荷？為什么它會(huì)帶此種符號(hào)的電荷？（4）測(cè)ζ電位時(shí)，為什么要控制所用的輔助液的電導(dǎo)率與待測(cè)溶膠的電導(dǎo)率相等？根據(jù)什么條件選擇作為輔助液的物質(zhì)？（5）在電泳測(cè)定中如不用輔助液體，把兩電極直接插入溶膠中會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？（1）電泳速度的快慢與哪些因素有關(guān)？答：與外加電壓V、電導(dǎo)率、溫度、兩極間的距離、膠體的ζ本性以及輔助液的性質(zhì)等因素有關(guān)。外加電壓V越大，電泳速度越快；電導(dǎo)率越大，電泳速度越快；兩極間的距離越短，電泳速度越快；溫度越高，介質(zhì)粘度越低，電泳速度越快。六、參考答案

（2）如果電泳儀事先沒洗凈，管壁上殘留微量電解質(zhì)，對(duì)電泳測(cè)量結(jié)果將有什么影響？答：可能會(huì)影響溶膠的電位，甚至使溶膠凝聚。

（3）Fe(OH)3膠粒帶何種符號(hào)的電荷？為什么它會(huì)帶此種符號(hào)的電荷？

答：Fe(OH)3溶膠膠粒帶正電荷；因?yàn)镕e(OH)3溶膠膠粒吸附了溶膠中的正離子，因而帶正電荷。（4）測(cè)ζ電位時(shí)，為什么要控制所用的輔助液的電導(dǎo)率與待測(cè)溶膠的電導(dǎo)率相等？根據(jù)什么條件選擇作為輔助液的物質(zhì)？答：測(cè)ζ電勢(shì)時(shí)，ζ電勢(shì)對(duì)輔助液的成分敏感，只有控制輔助液的電導(dǎo)率與待測(cè)溶膠的電導(dǎo)率相等才能保證輔助液的移動(dòng)速度與溶膠相等，可以避免因界面處電場(chǎng)強(qiáng)度突變?cè)斐蓛杀诮缑嬉苿?dòng)、速度不等產(chǎn)生的界面模糊。

（5）在電泳測(cè)定中如不用輔助液體，把兩電極直接插入溶膠中會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？答：電極插入膠體，通電后，可能會(huì)產(chǎn)生絮凝現(xiàn)象，界面不清，干擾了電泳現(xiàn)象的觀察。