氫氧化鐵膠體電動電位的測定電泳法 實驗報告

1、深 圳 大 學 實 驗 報 告 課 程 名 稱： 物理化學實驗 實驗項目名稱： 氫氧化鐵膠體電動電位的測定（電泳法） 學 院： 化學與化工學院 專 業(yè)： 食品科學與工程 指 導(dǎo) 教 師： 龔曉鐘 報 告 人: 學號： 班級： 同 組 人： 實 驗 時 間： 2011-4-27 實驗報告提交時間： 2011-5-18 教務(wù)處制氫氧化鐵膠體電動電位的測定（電泳法）一、目的要求 (1)掌握電泳法測定Fe(OH)3溶膠電動電勢的原理和方法。(2)通過實驗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，形成一個擴散雙電層。在外電場作用下，荷點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動，在荷電膠粒吸附層的外界面與介質(zhì)之間相對運動的邊界處相對于均勻介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生一電勢，為 電勢。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。本實驗用界面移動法測該膠體的電勢。在膠體管中，以KCl為介質(zhì)，用Fe(OH)3溶膠通電后移動，借助測高儀測量膠粒運動的距離，用秒表記錄時間，可算出運動速度。當帶電膠粒在外電場作用下遷移時，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若膠粒運動速率u恒定， 則 f1=f2 qE=Kru (1)根據(jù)靜電學原理 =q/r (2)將(2)代入(1)得 u=E/K (3)利 用界面移動法測量時，測出時間t 時膠體運動的距離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。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、實驗步驟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，將其固定在鐵架臺上。3將高位瓶的毛細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，同時記時，每4分鐘記一次界面高度。7測量7個點后停止實驗，關(guān)閉電泳儀開關(guān)，用細繩測量電極兩端的距離，測三次，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)記錄與處理實驗前溫度： 28.3 大氣壓： 101.87 kpa 實驗后溫度： 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   測得電極間距為： L=32.90 cm   實驗電壓：=60v  將數(shù)值代入得：     4.172×10-6 V 五. 結(jié)果與討論實驗測得Fe(OH)3的電動勢 4.172×10-6 V。通過此次實驗，掌握了電泳法測定Fe(OH)3溶膠電動電勢的原理和方法，同時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)致毛細管堵塞。故一定要將儀器清洗干凈。(2)觀察界面移動時,應(yīng)由同一個人觀察,從而減小誤差

7、。(3)實驗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，避免因界面處電場強度的突變造成兩臂界面移動速度不等產(chǎn)生界面模糊。(4)Fe(OH)3 膠體帶正電。 六、思考題： 1、要準確測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;實驗中產(chǎn)生的氣泡要少;要精確測量界面上升的距離和所需的時間等.2、本實驗所用的稀NaCl溶液的電導(dǎo)為什么必須和所測溶膠的電導(dǎo)盡量接近?答: 對輔助液的選擇是由于電位對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強度突變造成兩壁界面移動速度不