【采礦課件】實(shí)驗(yàn)九用電滲法測(cè)定礦物ζ電位.doc

實(shí)驗(yàn)九 用電滲法測(cè)定礦物電位一、目的要求1用電滲法測(cè)定石英、螢石對(duì)水的電位；2觀察電滲現(xiàn)象，了解電滲法實(shí)驗(yàn)技術(shù)。二、原理 礦物在溶液中，由于礦物表面離子在水中與極性水分子相互作用，發(fā)生溶解、解離或者吸附溶液中的某種離子，使表面帶上電荷，帶電的礦物表面又吸附溶液中的反離子，在固液介面構(gòu)成雙電層。在雙電層中，決定礦物表面的離子叫定位離子，除此之外，吸附的離子為配衡離子礦物表面雙電層由定位離子層(內(nèi)層)和配衡離子層(外層)組成。配衡離子層又分為兩層，Stern層和Guoy層，Stern層內(nèi)有兩個(gè)面，即IHP(內(nèi)赫姆荷茲面)和OHP(外赫姆荷茲面)。在IHP以內(nèi)的離子是部分或完全去水化的，吸附在表面很牢固，所以這一層又叫緊密層。在IHP和OHP兩個(gè)面之間，離子是水化的，靠靜電力吸附在礦物表面，在OHP面與溶液之間是所謂擴(kuò)散層。當(dāng)固體表面在溶液中相對(duì)移動(dòng)時(shí)，Stern層將隨固體一起移動(dòng)，并由此引起動(dòng)電現(xiàn)象。OHP面就是通常所指的滑動(dòng)面，動(dòng)電位是滑動(dòng)面上的電位，也稱之為電位。電位的測(cè)定方法很多，如電泳、電滲、流動(dòng)電位、電位滴定等。在外加電場(chǎng)的作用下，若溶液對(duì)礦物發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，稱為電滲。通過(guò)溶液流動(dòng)方向可以確定被測(cè)礦物帶電符號(hào)(正電或負(fù)電)，并由液體流動(dòng)速度來(lái)確定礦物；電位的大小，其計(jì)算公式如下； (91)式中；礦物表面動(dòng)電位（mV）； V電滲(液體移動(dòng))速度（格秒）；被測(cè)礦物懸浮液電導(dǎo)率（ms）；D水的介電常數(shù)（D81）；水的沾度（泊），（通常取0.01），I外加電場(chǎng)的電流強(qiáng)度（mA）。三、儀器和試劑1電滲儀一臺(tái)；2直流電源一臺(tái)，3電導(dǎo)儀一臺(tái)；4酸度計(jì)一臺(tái)；5離心機(jī)一臺(tái)；6秒表一個(gè)，780100目石英和螢石礦粉若干。四、實(shí)驗(yàn)步驟1電滲儀的結(jié)構(gòu)及安裝電滲儀的結(jié)構(gòu)如圖91所示。首先將帶刻度的毛細(xì)管6、U形樣品管1鹽橋和玻璃棒7用乳膠管按圖91連接好，然后將鹽橋2和電極5插入盛電介質(zhì)溶液的燒杯3中，再把電極接到外加直流電源的接線柱上，儀器即安裝完畢。圖9-1 電滲裝置1-U型管裝填礦物顆粒，2-鹽橋，3-電介質(zhì)溶液，4-測(cè)定溶液，5-電極，6-帶刻度的毛細(xì)管，7-玻璃棒2裝樣從儀器上取下U型樣品管1，清洗干凈稱取 2克 樣品(石英或螢石粉)置于一燒杯中，加50毫升蒸餾水潤(rùn)濕后并攪拌5分鐘，靜置后測(cè)定該礦漿體系的pH值及電導(dǎo)率。將測(cè)過(guò)pH值和電導(dǎo)率的礦漿上部清液倒入另一燒杯中待用，下部的樣品用吸管慢慢裝入U(xiǎn)型樣品管內(nèi)，把裝好樣品的U型管放入離心機(jī)中，開(kāi)動(dòng)離心機(jī)10分鐘，借以壓緊U型樣品管內(nèi)的試樣，裝樣完畢。3測(cè)定1）把裝好試樣的U型樣品管接到儀器上，用待用的清液充滿儀器的管道，并保證儀器的管道中不存在氣泡，如果管道中有氣泡，將玻璃棒7從乳膠管中撥出，再把氣泡趕出，確認(rèn)管道內(nèi)無(wú)氣泡存在后，把玻璃棒插入乳酸管內(nèi)；2）打開(kāi)直流電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電壓表指示為220伏，同時(shí)讀出毛細(xì)管中液體移動(dòng)一定距離所需的時(shí)間。再利用直流電源上的換向開(kāi)關(guān)改變電流方向，記下I值和液體移動(dòng)同上距離所需的時(shí)間。如此反復(fù)測(cè)定4次正、反向的電流強(qiáng)度I值下的V值，將每次測(cè)定得到的液體移動(dòng)距離、時(shí)間和電流強(qiáng)度1值記入表91中，每次測(cè)定時(shí)，要注意液體的移動(dòng)方向。表91 測(cè)定數(shù)據(jù)記錄表試樣名稱測(cè)定次數(shù)開(kāi)關(guān)方向（上、下）毛細(xì)管中液體移動(dòng)方向毛細(xì)管中液體移動(dòng)量（mL）測(cè)定時(shí)間（秒）電流強(qiáng)度(mA)被測(cè)溶液電導(dǎo)率 （ms）電位值及符號(hào)（mV）備注1234平均1234平均五、數(shù)據(jù)處理按式91計(jì)算出石英和螢石礦對(duì)水的電位值，并確定其正、