内容发布更新时间 : 2025/1/4 15:52:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
实验十二溶胶的制备及电泳 12.1实验目的
12.1 掌握凝聚法制备Fe(OH)3溶胶和纯化溶胶的方法。 12.2 理解电动电势ζ的物理意义,掌握用电泳法测定ζ电势的原理和技术。 12.3 加深理解在外电场作用下胶粒与周围介质作相对运动时产生的动电现象。 11.2实验原理
本试验采用Fe(OH)3胶体进行电泳试验,Fe(OH)3溶胶用水解凝聚法制备,制备过程中所涉及的化学反应过程如下:
(1)在沸水中加入FeCl3溶液: FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3 + 3HCl (2)溶胶表面的Fe(OH)3会再与HCl反应: Fe(OH)3 + HCl = FeOCl + 2H2O
(3)FeOCl离解成FeO+和Cl-离子。胶团结构为: [Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-]x+·xCl- 胶体溶液(溶胶)是由分散相线度在10-9~10-7m的 高分散多相体系。胶核大多是分子或原子的聚集体,因选 择性地吸附介质中的某种离子(或自身电离)而带电,介 质中存在的与吸附离子电荷相反的离子称为反离子,反离 子中有一部分因静电引力(或范德华力)的作用,与吸附 离子一起紧密地吸附于胶核表面,形成紧密层。于是胶核、
吸附离子和部分反离子(即紧密层)构成了胶粒。反离子图1 双电层示意图的另一部分由于热扩散分布于介质中,故称为扩散层,见图1。紧密层与扩散层交界处称为滑移面(或Stern面),显然紧密层与介质内部之间存在电势差,该电势差称为ζ电势。在电场中胶粒会向异号电极移动,即电泳现象,在特定的电场中,ζ电势的大小取决于胶粒的运动速度,故ζ电势又称为电动电势。
溶胶之所以在一定条件下能相对稳定的存在,主要原因之一就是体系中胶粒带有相同的电荷,彼此之间排斥不致聚集。胶粒带的电荷越多,ζ电势越大,胶体体系越稳定。因此,ζ电势大小是衡量溶胶稳定性的重要参数。
ζ电势的测定方法有多种,利用电泳现象可测定ζ电势。电泳法又分为宏观法和微观法,前者是将溶胶置于电场中,观察溶胶与另一不含溶胶的导电液(辅助液)间所形成的界面的移动速率;后者是直接观测单个胶粒在电场中的泳动速率。对高分散或过浓的溶胶只能用宏观法;对颜色太浅或浓度过稀的溶胶只能用微观法。