FeOH3胶体电动势的测定.ppt

实验3-15Fe(OH)3胶体电动势的测定,物理化学实验电子教材系列,江西师范大学化学化工学院物理化学教研室编 2010年5月,实 验 目 的,观察电泳现象，掌握用宏观电泳法测定胶粒移动 速度及电动电势的方法 利用界面移动法测定Fe(OH)3溶胶的电动势,实 验 原 理,由于胶粒本身的电离，或胶粒在分散介质中选择吸附一定量的离子，使胶粒表面具有一定量的电荷。在胶粒的周围分散介质中，有电量相同的而符号相反的离子存在，会形成了双电层。 在外电场作用下，荷电的胶体与分散介质间发生相对运动使得荷正（负）电的胶粒向负（正）极移动的现象叫电泳。,实 验 原 理,在外电场作用下，可以产生相对移动的荷电胶粒与其余的处于扩散层中的离子之间的电位差，称为电动电位，亦可称 电位。 与胶粒的性质、介质成分及胶体的浓度有关。 当带电胶粒在外电场作用下迁移时,胶粒电荷为 ，两极间的的电位梯度为 , 则胶粒受到静电力为:,实 验 原 理,胶粒在介质中受到的阻力为： 其中K为与粒子形状有关的常数， 对球状粒子为 ， 对棒状粒子为 ； 为介质黏度（PaS）； r为胶粒半径（m）; u为胶粒相对移动速率( )。,实 验 原 理,若胶粒运动速率u恒定,则有 根据静电原理： （为介电常数 ） 通过上述式子可以求得电泳速率,实 验 原 理,利用界面移动法测量时，若测出时间t (s)时胶体界面移动距离S（m），两铂电极间的电位差 (v)和电极间的距离L (m),则有 E=/L ,u=S/t 作St图，由直线斜率和已知得和,可求电势。,仪 器 和 试 剂,电泳仪 1支 直流稳压电源器 1台 伏特计 1个 计时器 1个 铂电极 2支 吸管 2支 胶体溶液 辅助溶液（电导率和胶体溶液相同）,将事先洗净的的电泳仪 如图（1）放置在铁架 台上，调节高度并保持 竖直。,实 验 步 骤,图（1）,实 验 步 骤,2.将待测的 胶体通过漏斗注入电泳仪的U形管底部位置，再用2支滴管将电导率与胶体相同的稀 溶液沿U形管左右两臂的壁管，等量的缓缓加入至能淹没电极为止，保持两液相间的界面清晰。 3.轻轻将铂电极插入 液层中，切勿扰动液面，铂电极应保持垂直，并使两电极浸入液面的深度相等。,将两电极接于60V左右直流电源上，按下电键，同 时开始计时40min。 沿U形管中线量出两极间距，此数值须测量多次，取平均值。 实验结束后，倒掉胶体，洗净U形管和电极，擦干电极并放入电极合中。,实 验 步 骤,1.由U形管的两边在时间t内界面移动的距离 值，计 算电泳的速率（ ）。 2.由电压U和两极间距L计算电位梯度（ ）。 3.将u和w代入 可计算胶粒的电势。 4.不同温度时水的介电常数 按下式计算： 5.由胶体电泳时的方向，确定胶粒所带电荷。,数 据 处 理,1、 带什么电荷？ 2、选择辅助液时为什么其电导要与胶体相同？ 3、如果电泳仪事先没清洗干净，管壁上残留有微量 电解质，对电泳测量结果有何影响？,实 验 思 考,实验误差分析,1.随着测量时间的延长，会发生以下情况：电泳管受热会产生热对流，电极反应引起电泳管的有效长度的改变，电极反应产物污染样品，颗粒的沉降从而造成颗粒电荷的分配发生变化。 2.电泳的实验方法有多种，本实验方法为界面移动法，适合于溶胶或大分子溶液与分散质形成的界面在电场