氢氧化铁胶体电动电位的测定.doc

实验名称： 氢氧化铁胶体电动电位的测定（电泳法）一.实验目的1、了解胶体电动电位的测定原理；2、掌握电泳法Fe(OH)3胶体电动电位的测量方法。二.基本原理胶体溶液是一个多相体系，分散在介质中的微粒由于自身的电离或表面吸附其他粒子而形成带一定电荷的胶粒，分散相胶粒和分散相介质带有数量相等而符号相反的电荷，因此在相截面上建立了双电层结构。当胶体相对静止时，整个溶液呈电中性。但在外电场的作用下，胶体中的胶粒和分散介质反向相对移动时，就会产生电位差，此电位差称为 电势。电势是表征胶粒特性的重要物理量之一，在研究胶体性质及实际应用中有着重要的作用。它随吸附层内离子浓度,电荷性质的变化而变化.它与胶体的稳定性有关, 绝对值越大,表明胶粒电荷越多, 胶粒间斥力越大,胶体越稳定。本实验用界面移动法测该胶体的电势.在胶体管中,以KCl为介质, 用Fe(OH)3溶胶通电后移动,借助测高仪测量胶粒运动的距离,用秒表记录时间,可算出运动速度。电泳公式的推导当带电胶粒在外电场作用下迁移时,胶粒电荷为q,两极间的的电位梯度为E, 则胶粒受到静电力为 f1=Eq胶粒在介质中受到的阻力按斯托克斯定律（Stokes）为f2=Kru若胶粒运动速率u恒定,则 f1=f2 qE=Kru (1)根据静电学原理 =q/r (2)将(2)代入(1)得 u=E/K (3)利用界面移动法测量时,测出时间t (s)时胶体运动的距离S(m),两铂极间的电位差(V)和电极间的距离L(m),则有 E=/L, u=s/t (4)代入(3)得S=(/4L)t作St图,由斜率和已知得和,可求电势。三.仪器和试剂Fe(OH)3胶体,0.01mol/L KCl溶液,高位瓶,电泳管,测高仪,电泳仪，圆形铂电极2支，直流稳压电源。四.实验步骤洗净电泳管和高位瓶,然后在电泳管中加入0.01mol/L KCl溶液,使其高度至电泳管的一半,将电泳管固定在铁架台上.插入电极.(注意两电极口必须水平)。 在高位瓶中加入50ml的Fe(OH)3胶体溶液,赶走导管中的气泡,将其固定在铁架台上。 将高位瓶的毛细管由电泳管中间插入底部。缓慢打开活塞,加入Fe(OH)3胶体.一直没过电极.将导管从电泳管中慢慢取出。打开电泳仪,将电压,电流,功率值分别设置为30V,20mA,10W,将电泳管比较清晰的一极插入阴极中,另一端插阳极。 调好测高仪的水平仪,并记录电泳管阴极溶液界面的初始位置。 将电泳仪置于工作位置,同时记时,每5分钟记一次界面高度。测量5个点后停止实验,关闭电泳仪开关。抛弃电泳管中的试液,并冲洗干净。五.数据处理作St图如下： 由图得斜率： /4L0.035 cmmin-1查得： =78.4F/m =0.8904mPa.s 测得电极间距为： L=0.332m 实验电压：=30v 将数值代入得： 5.525*10-5 v六. 实验总结1、本实验对仪器的干净程度要求很高,否则可能发生胶体凝聚,导致毛细管堵塞。故一定要将仪器清洗干净。2、观察界面移动时,应由同一个人观察,从而减小误差。3、实验中辅助液的选择十分重要，要求辅助液的电导率与溶胶的一致，避免因界面处电场强度的突变造成两臂界面移动速度不等产生界面模糊。4、Fe(OH)3 胶体带正电。七、实验注意事项： 1、本实验对仪器的干净程度要求很高,否则可能发生胶体凝聚,导致毛细管堵塞。故一定要将仪器清洗干净。 2、从高位瓶向电泳仪中注入胶体时一定要缓缓地加入，保证胶体界面的清晰。 3、注意胶体所带的电荷，不要将电极差错。 4、胶体通完后要将导管从电泳仪中缓缓取出，不要留在里面。 5、在测高仪上读数是一定要读准，避免因读数造成的实验误差。 6、在选取辅助液时一定要保证其电导与胶体电导相同。本实验选取的是KCL作为辅助液。 7、每次时间要精确，五分钟时读取数据，避免因时间不准造成实验误差。 8、观察界面时应由同一个人观察，从而减小误差。八、思考题： 1、Fe（OH）3带什么电荷？ 答：Fe（OH）3正电荷。 2、选择辅助液时为什么其电导要与胶体相同？ 答：对辅助液的选择是由于电位对辅助液成分十分敏感，K +与Cl-迁移速率基本相同，要求电导相等，是要避