内容发布更新时间 : 2024/5/18 5:36:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

进而可分别计算得到ηsp、ηsp/c和lnηr/c值。配置一系列不同浓度的溶液分别进行测定t，以ηsp/c和lnηr/c为同一纵坐标，c为横坐标作图，得两条直线，分别外推到c＝0处(如图1所示)，其截距即为[η]，代入(6)式(K，α已知)，即可得到M。

11、黏度法测定高聚物相对分子质量的影响因素有哪些？

答：黏度法测定高聚物相对分子质量，最基础的是测定t0、t、c，实验的关键和准确度在于测量液体流经毛细管的时间、溶液浓度的准确度和恒温程度等因素。

12、在粘度法测定高聚物的分子量实验中，如何保证溶液浓度的准确度？

答：1）高聚物在溶剂中溶解缓慢，配制溶液时必须保证其完全溶解，否则，会影响溶液起始浓度，而导致结果偏低。

2) 本实验溶液的稀释是直接在粘度计中进行的，因此，每加入一次溶剂进行稀释时必须混合均匀，并抽洗E球和G球，要注意多次(不少于三次)用稀释液抽洗毛细管，保持年度计内各处浓度相等。 13、在粘度法测定高聚物的分子量实验中，如何准确测定液体流经毛细管的时间？ 答：要准确测定液体流经毛细管的时间，必须注意以下几点：

1）所用粘度计必须洗净，因为微量的灰尘油污等会导致局部的堵塞现象，影响溶液在毛细管中流动，引起较大的误差，所以在实验前应彻底洗净烘干。先用热洗液（经砂芯漏斗过滤）浸泡，再用自来水、蒸馏水分别冲洗几次。每次都要注意反复流洗毛细管部分，洗好后烘干备用。其他容量瓶移液管等都要彻底洗净，做到无尘。

2) 测定时黏度计要垂直放入恒温水浴中，使水面超过G球lcm左右，放置位置要适于观察液体流动情况，恒温水浴搅拌器的搅拌速度应调节合适，如产生剧烈震动，将会影响测定的结果。

3）安装好后，用移液管吸取已知浓度的聚乙二醇溶液10.00mL，由A管注入粘度计中，在C管处用洗耳球打气，使溶液混合均匀，浓度记为c1，恒温10min，进行测定。测定方法如下：将C管上端的乳胶管用夹子夹紧，使之不通气，在B管的乳胶管口用洗耳球慢慢抽吸，将溶液从F球经D球、毛细管、E球抽至G球2/3处，先拿走洗耳球后，再松开C管上夹子，让其通大气，此时D球内的溶液即回入F球，使毛细管以上的液体悬空。毛细管以上的液体下落，当液面流经a刻度时，立即按表开始记时，当液面降至b刻度时，停止计时，测得液体流经a、b线所需时间，即刻度a、b之间的液体流经毛细管所需时间。重复三次，偏差应小于0.2s，取其平均值，即为t1值。

4) 液体粘度的温度系数较大，实验中应严格控制温度恒定，溶液每次稀释恒温后才能测量，否则难以获得重现性结果。

5) 用洗耳球抽提液体时，要避免气泡进人毛细管以及G、E球内进入，若有气泡则要让液体流回F球后，重新抽提。

14、乌氏粘度计和奥氏粘度计有何区别？各有什么优点？

答：乌氏粘度计测定粘度，由于乌氏粘度计有一支C管，测定时B管中的液体在毛细管下端出口处与A管中的液体断开，由于C管与大气相通，B管中的液体下流时所受压力差与A管中液面高度无关，即与所加的待测液的体积无关，所以可以在粘度计中稀释液体。它最大的优点是样品溶液的体积不影响测定结果，因而可以在粘度计中逐渐稀释溶液从而节省许多操作手续。除了乌氏粘度计，生产实际中经常使用奥氏粘度计测定高聚物的平均摩尔质量。奥氏粘度计的结构如图所示，其操作方法与乌氏粘度计类似，但是，而奥氏粘度计测定时，标准液体和待测液体的体积必须相同，因为液体下流时所受的压力差与A管中液面高度有关。奥氏粘度计制作容易，操作简便，具有较高的

测量精度，特别适用于粘滞系数小的液体，如水、汽油、酒精、血浆或血清等的研究。 15、 用乌氏黏度计测黏度时，流经毛细管的时间与液体加入的总量的多少有无关系？为什么？ 答：无关，与毛细管上方的小球容积有关，也与溶液的粘度有关。

16、 用乌氏黏度计测黏度时，在同一温度下，不同纯液体流经同一毛细管的时间越长，粘度就越大，是否正确？ 答：对

17、 在粘度法测定高聚物的分子量实验中，其溶剂和溶液的粘度的测定为什么在同一毛细管中进行？可否在两支同型号的粘度计中分别进行？

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答：测定必须在同一毛细管进行，因为对同一溶液不同毛细管的直径不同，流出时间也不同，所谓增比粘度是用同一毛细管中溶液和溶剂的粘度比值，在一定条件下，该比例等于溶液和溶剂的流出时间比。 18、用粘度法测高聚物的分子量时，为什么要配制一系列不同浓度的高聚物进行相对粘度的测定？

答：是为了测定出不同浓度下的比浓粘度，然后将浓度外推到浓度为0时，求出的比浓粘度即为特性粘度，可以用于计算分子量。

19、在粘度法测定高聚物的分子量实验中，影响粘度准确测定的因素有哪些？

答：（1）毛细管的粗细，要保证流出时间在100秒以上；（2）适宜的溶液浓度，比较好的溶液浓度是保证增比粘度在0.2以上；（3）温度的准确性和稳定性，越稳定越好。

20、 用乌氏黏度计测黏度时，乌氏黏度计C管起什么作用，无C管对实验有什么影响？如何消除？

答：支管C的作用是与大气相通，使得B管中的液体完全是靠重力落下而不受其它因素影响。除去支管C仍可测定粘度，只不过此时标准液体和待测液体体积必须相同，因为此时的液体下流时所受的压力差与A管中液面高度有关。 21、 用乌氏黏度计测黏度时，乌氏黏度计的毛细管太粗或太细，对实验测定结果有何影响?如何选择合适的毛细管? 答：粘度计毛细管太粗，流出时间太短，溶液与溶剂流出时间之比不是准确地等于两者粘度之比，由此计算出的分子量将有较大误差，需要做动力学校正。毛细管较细对测定结果无影响，但测定所需时间较长。一般要求溶剂的流出时间大于100s.

22、特性粘度［η］就是溶液无限稀释时的比浓粘度，它和纯溶剂的粘度有无区别?为什么要用［η］来求算高聚物的相对分子质量?

答：特性粘数的量纲与粘度的不一样，特性粘数不是粘度这种物理概念。能利用它求分子量是因为分子量和特性粘数存在如下关系：

????KM?。

23、评价粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量的优缺点，适用的相对分子质量范围是多少?并指出影响准确测定结果的因素。

答：粘度法测定高聚物相对分子质量，优点：设备简单，操作方便，有相当好的实验精度，缺点：实验操作要求严格，粘度计的干净干燥度、垂直程度，恒温程度等均会带来实验误差；其适用的相对分子质量范围为104-107。实验的关键和准确度在于测量液体流经毛细管的时间、溶液浓度的准确度和恒温程度。

24、粘度法测定高聚物的分子量实验中，用乌氏黏度计测黏度时，粘度计为什么要洗净并干燥？

答：对于粘度计，有时微量的尘土、油污等都会产生局部的堵塞现象，从而影响溶液在毛细管中的流速，所以要洗干净，若不干燥则会稀释溶液浓度则会使测定的时间比实际的变短，从而引起较大的实验误差，所以要洗净干燥。 25、在粘度法测定高聚物的分子量实验中，每加入一次溶剂，为什么要恒温？

答：因为液体粘度的温度系数较大，温度对其影响大，所以要严格恒温，否则难以获得重现性结果。 26、在粘度法测定高聚物的分子量实验中，每加入一次溶剂稀释时，为什么要用洗耳球抽吸？ 答：为使浓度混合均匀，以免产生实验误差。

27、在粘度法测定高聚物的分子量实验中，测定粘度时，粘度计为什么要垂直放置？

答：因为测定时粘度计中的液体完全是靠重力落下，若不垂直的话会减慢液体流速，从而测定的时间比实际的要长，产生较大的实验误差。

28、用粘度法测高聚物的分子量实验中，为什么不晃动粘度计？ 答：晃动粘度计会影响时间的测定，从而产生实验误差。

5、 Fe(OH)3溶胶的制备及其ξ电势的测定

1、溶胶是什么？其具有什么特征？

答：溶胶是一种半径为10-9-10-7m(1-100nm)固体粒子(称分散相)在液体介质(称分散介质)中形成的多相高分散系统。由于分散粒子的颗粒小，表面积大，其表面能高，使得溶胶处于热力学不稳定状态，这是溶胶系统的主要特征。 2、溶胶的制备方法有哪些？本实验用什么方法制备Fe(OH)3溶胶？

答：溶胶的制备方法可分为分散法和凝聚法。分散法是用适当方法把较大的物质颗粒变为胶体大小的质点；凝聚法是先制成难溶物的分子(或离子)的过饱和溶液，再使之相互结合成胶体粒子而得到溶胶。本实验是采用化学凝

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聚法制备Fe(OH)3溶胶，即用FeCl3溶液在沸水中进行水解反应制备成Fe(OH)3溶胶，反应式如下：

FeCl3?3H2O?沸腾???Fe?OH?3?3HCl （红棕色溶液）Fe3+ ，(3n-x)Cl– }x+ x Cl–。

Fe(OH)3溶胶的胶团结构式可表示为：{ [Fe(OH)3]m n

3、水解反应制备成的Fe(OH)3溶胶为何需要纯化？如何纯化？

答：用上述方法制得的Fe(OH)3溶胶中，除Fe3+与C1-外，还有许多杂质离子，对溶胶的稳定性有不良的影响，故必须除去，称为溶胶纯化。实验室对溶胶纯化，大多采用渗析法。渗析法是利用离子能穿过半透膜进入到溶剂中，而胶粒却不能穿过半透膜。所以，将溶胶装入半透膜制成的袋内，将该袋浸入溶剂中，离子及小分子便透过半透膜进入溶剂，若不断更换溶剂，则可将溶胶中的杂质除去。 4、电泳是什么？

答：在溶胶中，由于胶体本身的电离或胶粒对某些离子的选择性吸附，使胶粒的表面带有一定的电荷。在外电场作用下，胶粒向异性电极定向移动，这种现象称为电泳。 5、ζ电势是什么？

答：发生相对移动的界面称为切动面，切动面与溶液本体之间的电势差称为电动电势或ζ电势。ζ电势的数值与胶粒性质、介质成分及溶胶浓度有关。ζ电势是表征胶粒特性的重要物理量之一，在研究溶胶性质及实际应用中起着重要的作用。溶胶的稳定性与ζ电势有着直接的关系，ζ电势的绝对值越大，表明胶粒所带电荷量越多，这样胶粒间排斥力也就越大，溶胶越稳定；反之则表明溶胶越不稳定。当ζ电势为零时，溶胶的稳定性最差，此时可观察到溶胶的聚沉。

6、本实验如何测定Fe(OH)3溶胶的ζ电势？

答：原则上，溶胶的电动现象〔电泳、电渗、流动电势、沉降电势)都可以用来测定ζ电势，但电泳是最常用的测定方法。电泳法可分为宏观法和微观法。宏观法的原理是观察溶胶与另一种不含胶粒的电解质溶液的界面在电场中的迁移速度，也称界面电泳法。微观法则是直接观察单个胶粒在电场中的迁移速度。对于高分散的溶胶(如As2S3溶胶、Fe(OH)3溶胶)或过浓的溶胶，不易观察个别胶粒的运动，只能采用宏观法。对于颜色太淡或过稀的溶胶则适宜用微观法。本实验采用宏观法。

本实验采用U形管电泳仪在一定的外加电场强度下测定Fe(OH)3胶粒的电泳速率计算其ζ电势。原理图如图86-1所示。

在电泳仪两极间接上电位差U(V)后，在t(s)时间内溶胶界面移动的距离为d (m)，即溶胶电泳速度v(m·s-1)为：

v?d/t （1）

当辅助液的电导率与溶胶的电导率相差很小时，相距为L（m）的两极间的电位

梯度平均值H(V·m-1)为：

H?U/L （2）

如果辅助液的电导率κ0与溶胶的电导率κ相差较大，则在整个电泳管内的电位降

是不均匀的，这时需用下式求H：

H?U??L?LK??LK?0 （3）

式中LK为溶胶两界面距离。为了简便，电泳实验中通常使用与溶胶电导率相同的辅助液。从实验中求得即溶胶电泳速度v后，可根据下式计算ζ(V)电势：

??K???v （4） ?H13

式中：K为与胶粒形状有关的常数（对于球形粒子K＝5.4×1010V2·s2·kg-1·m-1；对于棒形粒子K＝3.6×1010V2·s2·kg-1·m-1，

本实验中（ln?tFe(OH)3胶粒为棒形粒子）；η

为粘度(kg·m-1·s-1)，ε

介质的介电常数

?4.474266?4.54426?10?3t）。

7、本实验为了计算出Fe(OH)3溶胶的ζ电势需记录和测量哪些数据？

答：电泳仪两极间接上电位差U(V)； t(s)时间内溶胶界面移动的距离为d (m)；两极间相距L（m）实验温度下水的粘度(kg·m-1·s-1)和ε介质的介电常数（ln?t8、制备半透膜时需要注意什么？

答：在一个内壁洁净、干燥的250mL锥形瓶中，加入约20mL火棉胶液，小心转动锥形瓶，使火棉胶液黏附在锥形瓶内壁上形成均匀薄层，倾出多余的火棉胶。此时锥形瓶仍需倒置，并不断旋转，待剩余的火棉胶流尽，使瓶中的乙醚蒸发至已闻不出气味为止(此时用手轻触火棉胶膜，已不黏手)。然后再往瓶中注满水(若乙醚末蒸发完全，加水过早，则半透膜发白)，浸泡5min。倒出瓶中的水，小心用手分开膜与瓶壁之间隙。慢慢注水于夹层中，使膜脱离瓶壁，轻轻取出，在膜袋中注入蒸馏水检查是否漏水，若不漏，将其浸入蒸馏水中待用。

（1）火棉胶液是硝化纤维的乙醇乙醚混合溶液，制备半透膜袋时，要远离火焰，注意回收残液。

（2）在制备半透膜时加水的时间应适中。如加水过早，因胶膜中的溶剂尚未完全挥发掉，胶膜呈乳白色，强度差而不能使用；如加水过迟，则胶膜变干、脆，不易取出且易破裂。

9、为何可以用热渗析法纯化Fe(OH)3溶胶？如何判断Fe(OH)3溶胶已纯化好？

答：渗析法是利用离子能穿过半透膜进入到溶剂中，而胶粒却不能穿过半透膜。所以，将溶胶装入半透膜制成的袋内，将该袋浸入溶剂中，离子及小分子便透过半透膜进入溶剂，若不断更换溶剂，则可将溶胶中的杂质除去。热渗析法可已加快离子及小分子便透过半透膜的速度。

将制得的Fe(OH)3溶胶冷至约60℃，注入半透膜内用线拴住袋口，置于500mL的清洁烧杯中，杯中加蒸馏水约400mL，维持温度在60℃左右，进行渗析。每20min换一次蒸馏水，4次后取出1mL渗析水，分别用1%KSCN溶液检查是否存在Fe3+，如果仍存在，应继续换水渗折，直到检查不出为止，将纯化过的Fe(OH)3溶胶移入一清洁干燥的l00mL小烧杯中待用。

10、本实验成败的关键是什么？

答：1）半透膜制备成功，2）Fe(OH)3溶胶制备与纯化好，3）把Fe(OH)3溶胶装入电泳管后，加辅助液时一定要用滴管缓慢地沿U形管壁加入，使辅助液与Fe(OH)3溶胶间形成清晰的界面。 11、电泳速度的快慢与哪些因素有关?

?4.474266?4.54426?10?3t）。

????UK??K??L ?v??v v?K??L?H?U答：电泳速度的快慢与溶胶的ξ电势、介质的介电常数ε、电泳仪两级间的电位差U成正比，与溶胶的黏度、电泳仪两级间的距离成反比。

12、本实验中所用稀盐酸溶液的电导率为什么必须和所测溶胶电导率相等或尽量接近?

答：在电泳仪两极间接上电位差U(V)后，当辅助液的电导率与溶胶的电导率相差很小时，相距为L（m）的两极间的电位梯度平均值H(V·m-1)为：

H?U/L （2）

如果辅助液的电导率κ0与溶胶的电导率κ相差较大，则在整个电泳管内的电位降是不均匀的，这时需用下式求H：

H?U??L?LK??LK?0 （3）

式中LK为溶胶两界面距离。为了操作简便，电泳实验中通常使用与溶胶电导率相同的辅助液。

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13、在电泳测定中如不用辅助液体，把电极直接插入溶胶中会发生什么现象?

答：不用辅助液，而将电极直接插在溶胶中的做法是错误的，因为溶胶电泳的同时，也在电解水，负极发生还原反应产生氢气和氢氧根，会使 Fe(OH)3 溶胶聚沉，生成红棕色沉淀，干扰了主现象电泳的观察。没有参比，也无法测定电泳速度。

14、 如果电泳仪事先没洗净，管内壁上残留微量电解质，对电泳测量结果将有什么影响？ 答：可能改变ζ电势大小，甚至引起胶体的聚沉。

15、在Fe(OH)3溶胶的制备及其ξ电势的测定实验中，如何量取两电极间的距离？ 答：用线量出两电极间的U形导电距离。

16、 电泳实验中辅助液起何作用，选择辅助液的依据是什么？

答：辅液主要起胶体泳动的介质、电介质作用和与胶体形成清晰的界面易于观测等作用。

选择辅助液的依据是：①不能与胶体发生反应；②不挥发；③辅助液中阴阳离子迁移速率要相近；④辅助液的电导率与胶体的电导率相等，这样可避免因界面处电场强度突变造成两壁界面移动速率不等而产生的界面分层不好，模糊。

17、 在Fe(OH)3溶胶的制备及其ξ电势的测定实验中，为什么制备的溶胶必须经过纯化及老化后方能用于实验？ 答：水解反应制得的Fe(OH)3溶胶中，除Fe3+与C1-外，还有许多杂质离子，对溶胶的稳定性有不良的影响，故必须除去。

18、在Fe(OH)3溶胶的制备及其ξ电势的测定实验中，实验表明Fe(OH)3胶粒带正或负电？并解释实验结果。 答： Fe(OH)3溶胶的胶团结构式可表示为：{ [Fe(OH)3]m n Fe3+ ，(3n-x)Cl– }x+ x Cl–。可知Fe(OH)3溶胶胶粒带正电，电泳时胶体向负极移动。

19、在Fe(OH)3溶胶的制备及其ξ电势的测定实验中，在溶胶上面加入稀盐酸溶液时必须十分小心地沿着管壁慢慢滴加，为什么？

答：为了得到清晰界面，便于后面电泳距离的测量。

6、偶极矩的测定

【注意事项】 1.每次测定前要用冷风将电容池吹干，并重测C′空，与原来的C′空值相差应小于0.02PF。

2.测C′溶时，操作应迅速，池盖要盖紧，防止样品挥发和吸收空气中极性较大的水汽，影响测定值。故操作要迅速，试剂和溶液应随时盖紧，溶液应透明不发生浑浊。

3．每次装入量严格相同，样品过多会腐蚀密封材料渗入恒温腔，实验无法正常进行。 4.注意不要用力扭曲电容仪连接电容池的电缆线，以免损坏。

【思考问题】 1.本实验测定偶极矩时做了哪些近似处理?

（1）分子结构近似地看成是由电子云和分子骨架原子核及内层电子所构成，并认为正、负电荷中心的距离是d 。 （2）由于P原子在P中所占的比例很小，在不很精确的测量中可以忽略P原子，认为P = P转向 + P电子 。 （3）因为空气相对于真空的介电常数为1.0006，与真空作介质的情况相差甚微，实验上通常以空气为介质时的电容

C空作为C0。

（4）以高频电场代替中频电场。

（5）以无限稀释溶液体系近似于分子间无相互作用、温度不太低的气相体系。

2.准确测定溶质的摩尔极化度和摩尔折射度时，为何要外推到无限稀释? 计算摩尔极化度和摩尔折射度的公式，只适用于分子间无相互作用、温度不太低的气相体系。而用溶液法进行测定时，在溶液中存在有溶质分子与溶剂分子以及溶剂分子与溶剂分子间作用的溶剂效应。所以要推至无限稀释后，溶质分子所处的状态才能够与气相中的情况相似，可以通过公式求算各数据。

3.试分析实验中误差的主要来源，如何改进?

（1）实验理论上，各种近似处理使实验本身就存在误差。 （2）溶液折射率、介电常数测量的主要误差来源。

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