氫氧化鐵膠體電動電位的測定-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教務處制氫氧化鐵膠體電動電位的測定(電泳法)一、目的要求掌握電泳法測定Fe(OH)3溶膠電動電勢的原理和方法。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中必然分布有與膠粒表面電性相 反而電荷數量相同的反離子，形成一個擴散雙電層。在外電場作用下，荷點

2、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之間相對運動的邊界處相對于均勻 介質內部產生一電勢，為Z電勢。它隨吸附層內離子濃度，電荷性質的變化而變化。它與膠體的穩(wěn)定性有關， Z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，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，則膠粒受到靜電力為f1=Eq膠粒在介質中受到的阻力為f2=Knqru若膠粒運動速率u恒定，則

3、V f1=f2qE=Knqru(1)根據靜電學原理=q/eru=sE/Knn將代入(1)得u=sE/Knn利用界面移動法測量時，測出時間t時膠體運動的距離S,兩伯極間的電位差和電極間的距離L，則有E=0/L， u=s/t代入(3)代入(3)得作st圖，由斜率和已知得E和n，可求Z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1電極2 KCl溶液 3 Fe(OH)3溶膠三、實驗步驟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)在高位瓶中加入40ml的Fe(OH

4、)3膠體溶液，趕走導管中的氣泡，將其固定在 鐵架臺上。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。將導管從電泳管中慢慢取出。打開電泳儀，將電壓設置60V，將電泳管比較清晰的一極插入陰極中，另一端插陽極。調好測高儀的水平儀，并記錄電泳管陰極溶液界面的初始位置。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。測量7個點后停止實驗，關閉電泳儀開關，用細繩測量電極兩端的距離，測 三次，記錄數據。拋棄電泳管中的試液，并沖洗干凈。、四、數據記錄與處理實驗前溫度：28.3 C大氣壓： kpa實驗后溫度：27.7 C大氣壓： kpa電壓：V兩極間距離L(cm

5、): 32.90cm已知： = U=60VL=時間/min5101520253035位移/cm根據上表作圖得:5 9 5 山眼高面液5 9 5 山眼高面液依據公式：S=0s/4nnL)*t和已知的n和就可算出Z電位：由圖得斜率：K= Ze /4 nn L= cm min-1查 得： e =78.36 F/m n =測得電極間距為：L=32.90 cm實驗電壓：6=60v將數值代入得：Z= X 10-6 V結果與討論實驗測得Fe(OH)3的電動勢Z= X10-6 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。導致誤差的可能原因：儀器的

6、干凈程度要求很高，否則可能發(fā)生膠體凝聚，導致毛細管堵塞。故一 定要將儀器清洗干凈。觀察界面移動時，應由同一個人觀察，從而減小誤差。實驗中輔助液的選擇十分重要，要求輔助液的電導率與溶膠的一致，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生界面模糊。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，不能有雜質或其它電解質存在；溶膠要充分滲析；實驗中產生的氣泡要少；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溶液的電導為什么必須和所測溶膠的電導盡量接近答：對輔助液的選擇是由于Z電位對輔助液成分十分敏感,K+與C1-遷移速率 基本相同，要求電