文档介绍：实验二   氢氧化铁胶体电动电位的测定(电泳法)
Ⅰ、目的要求
(1)掌握电泳法测定Fe(OH)3溶胶电动电势的原理和方法。
(2)通过实验观察并熟悉胶体的电泳现象。
Ⅱ、基本原理
在胶体溶液中,分散在介质中的微粒由于自身的电离或表面吸附其他粒子而形成带一定电荷的胶粒,同时在胶粒附近的介质中必然分布有与胶粒表面电性相反而电荷数量相同的反离子,形成一个扩散双电层。
在外电场作用下,荷点的胶粒携带起周围一定厚度的吸附层向带相反电荷的电极运动,在荷电胶粒吸附层的外界面与介质之间相对运动的边界处相对于均匀介质内部产生一电势,为ζ电势。
它随吸附层内离子浓度,电荷性质的变化而变化。它与胶体的稳定性有关,ζ绝对值越大,表明胶粒电荷越多,胶粒间斥力越大,胶体越稳定。
本实验用界面移动法测该胶体的电势。在胶体管中,以KCl为介质,用Fe(OH)3溶胶通电后移动,借助测高仪测量胶粒运动的距离,用秒表记录时间,可算出运动速度。
当带电胶粒在外电场作用下迁移时,胶粒电荷为q,两极间的的电位梯度为E,则胶粒受到静电力为 f1=Eq
胶粒在介质中受到的阻力为 f2=Kπηru
若胶粒运动速率u恒定, 则 f1=f2 qE=Kπηru (1)
根据静电学原理ζ=q/εr (2)
将(2)代入(1)得 u=ζεE/Kπη(3)
利用界面移动法测量时,测出时间t 时胶体运动的距离S,两铂极间的电位差Φ和电极间的距离L,则有
E=Φ/L, u=s/t   (4)
代入(3)得 S=(ζΦε/4πηL)•t
作S—t图,由斜率和已知得ε和η,可求ζ电势。
Ⅲ、仪器及试剂
Fe(OH)3胶体,KCl辅助溶液,高位瓶,电泳管,直尺,电泳仪。
Ⅳ、实验步骤
,然后在电泳管中加入KCl 辅助溶液,使其高度至电泳管的一半,将电泳管固定在铁架台上。插入电极。(注意两电极口必须水平)
(OH)3胶体溶液,赶走导管中的气泡,将其固定在铁架台上。
。缓慢打开活塞入Fe(OH)3胶体。一直没过电极。将导管从电泳管中慢慢取出。
,将电压设置100V,将电泳管比较清晰的一极插入阴极中,另一端插阳极。
,并记录电泳管阴极溶液界面的初始位置。
,同时记时,每4分钟记一次界面高度。
,关闭电泳仪开关,用细绳测量电极两端的距离,测三次,记录数据。
,并冲洗干净。
1 电极 2 KCl溶液 3 Fe(OH)3溶胶
Ⅴ、数据处理
电压: V 实验温度: ℃
两极间距离L(cm): 、、
时间/min
5
10
15
20
25
30
35
位移/cm
依据公式:S=(ζΦε/4πηL)•t和已知的η和ε就可算出ζ电位
文献值:
对介质水ε=80-(T/K-293)
η=·s(20℃)
η=·s(25℃)
Ⅵ.实验注意