膠體制備及其Zeta電勢(shì)的測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)十六 膠體的制備及其Zeta電勢(shì)的測(cè)定根底化學(xué)實(shí)驗(yàn)一、目的要求1掌握電泳法測(cè)定電勢(shì)的原理與技術(shù)2加深理解電泳是膠體中液相和固相在外電場(chǎng)作用下相對(duì)移動(dòng)而產(chǎn)生的電性現(xiàn)象二、根本原理膠體溶液是一個(gè)多相體系，分散相膠粒和分散介質(zhì)帶有數(shù)量相等而符號(hào)相反的電荷，因此在相界面上建立了雙電層結(jié)構(gòu)。當(dāng)膠體相對(duì)靜止時(shí)，整個(gè)溶液時(shí)電中性。但在外電場(chǎng)作用下，膠體中的膠粒和分散介質(zhì)反向相對(duì)移動(dòng)時(shí)，就產(chǎn)生電位差，此電位差稱為電勢(shì)。電勢(shì)是表征膠粒特性的重要物理量之一。電勢(shì)和膠體的穩(wěn)定性有密切的關(guān)系，值越大，說(shuō)明膠粒電荷越多，膠粒之間斥力越大，膠體越穩(wěn)定，反之不穩(wěn)定。當(dāng)電勢(shì)為零時(shí)，膠體穩(wěn)定性最差，此時(shí)可觀察到聚沉現(xiàn)象。因

2、此無(wú)論制備或破壞膠體，均需要了解膠體的電勢(shì)。 在外電場(chǎng)作用下，假設(shè)分散介質(zhì)相對(duì)靜態(tài)的分散相膠粒發(fā)生移動(dòng)，稱為電滲；假設(shè)分散相膠粒對(duì)分散介質(zhì)發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，那么稱為電泳。實(shí)質(zhì)上，兩者都是荷電粒子在電場(chǎng)作用下的定向移動(dòng)。 電勢(shì)可通過(guò)電滲或電泳實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定。當(dāng)帶電膠粒在外電場(chǎng)作用下遷移時(shí)，假設(shè)膠粒的電荷為q，兩電極間的電位梯度為，那么膠粒所受靜電為：球形膠粒在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)受到的阻力有斯托克斯定律可知為：假設(shè)膠粒運(yùn)動(dòng)到達(dá)恒定，那么有：可得：膠粒的帶電性質(zhì)通常用電勢(shì)而不用電量來(lái)表示，根據(jù)靜力學(xué)原理 上式中，為膠粒半徑。帶入得： 對(duì)于棒狀膠粒，其電泳速度為 即為電泳公式。同樣，假設(shè)那么通過(guò)測(cè)量代入式8也可算出電

3、勢(shì)。對(duì)于分散介質(zhì)為水的膠體溶液，那么有：S為t時(shí)間內(nèi)界面移動(dòng)的距離；L為兩電極間的距離；V為加在兩電極間的電壓。3、 實(shí)驗(yàn)步驟1U形管電泳儀：清洗U型管電泳儀，假設(shè)有介質(zhì)會(huì)影響電勢(shì)的數(shù)值。2負(fù)電碘化銀膠體的制備：在400ml燒杯中參加100ml0.01molKI，攪拌下用滴定管參加95ml0.01mol，得到負(fù)電的碘化銀膠體3輔助液的配置。輔助液是指在界面電泳測(cè)定中與溶膠直接形成界面的液體。本實(shí)驗(yàn)用的輔助液為濃度為0.005mol的KCL水溶液4負(fù)電溶膠的電勢(shì)的測(cè)定：取制備好的AgI溶膠45ml，參加5ml水后將其用小漏斗從U形管中間管道注入電泳儀U形管底部至5cm刻度處；再用兩只滴管將電導(dǎo)率

4、與膠體溶液相同的KCl水溶液沿U形管左右兩壁的壁管，等量徐徐參加至淹沒(méi)電極，保持兩液之間的界面清晰。輕輕將鉑電極插入KCl層中，切勿擾動(dòng)液面。鉑電極應(yīng)保持垂直，并使兩電極浸入液面下的深度相等，記下膠體的高度位置。5的參加對(duì)負(fù)電溶膠電勢(shì)的影響：取實(shí)驗(yàn)步驟2中制備的溶膠45ml，參加5ml0.0001mol水溶液按步驟四測(cè)定參加后溶膠的電勢(shì)。四、數(shù)據(jù)處理試驗(yàn)時(shí)電壓V=200V,室溫T=22；時(shí)間/min左電極位置/cm右電極位置/cm兩電極間的距離L/cm04.24.230.0033.64.630.0463.25.030.0692.85.430.0012*5.8*15*6.4*(*表示膠體液面模糊，無(wú)法測(cè)得準(zhǔn)確值代入公式得：0.0465V 0.04656V0.04743V 0.0465V =0.04674V 五、提問(wèn)思考 如果電泳儀事先沒(méi)有洗凈，管壁上殘留有微量的電解質(zhì)，對(duì)電泳測(cè)量的結(jié)果將有什么影響？答：假設(shè)管壁上殘留有微量的電解質(zhì)，會(huì)使膠體電量q增大，使得測(cè)量的電勢(shì)偏大。 電泳速度的快慢與哪些因素有關(guān)？答：由公式可知 ，電泳的速度與正比于所加的電位梯度 、電勢(shì)以及介質(zhì)常數(shù), 反比于介質(zhì)的黏度。除此以外，電泳速度還和膠體溶液的用量，