实验5：胶体的制备和电泳一、实验目的(1)掌握电泳法测定（电势的原理和技术(2)用电泳法测定氢氧化铁溶胶的电势。化学化工学院
化学化工学院 实验5：胶体的制备和电泳 一、实验目的 (1)掌握电泳法测定ζ电势的原理和技术。 (2)用电泳法测定氢氧化铁溶胶的ζ电势
实验5：胶体的制备和电泳实验原理二、带电荷的胶体颗粒在外电场中，与分散介质间会发生相对运动，称为电泳。胶粒荷电的来源可能是本身电离、吸附离子或与分散介质（非水介质）摩擦生电，荷电的胶粒与分散介质间的电势差，称为（电势。（电势也称为电动电势。溶胶的聚结不稳定性和它们的电势大小有关。化学化工学院
化学化工学院 实验5：胶体的制备和电泳 二、实验原理 带电荷的胶体颗粒在外电场中，与分散介质间 会发生相对运动，称为电泳。 胶粒荷电的来源可能是本身电离、吸附离子或 与分散介质（非水介质）摩擦生电，荷电的胶粒 与分散介质间的电势差，称为ζ电势。ζ电势也称 为电动电势。溶胶的聚结不稳定性和它们的ζ电 势大小有关
实验5：胶体的制备和电泳在同一外电场（电压为V）和同一温度下，胶粒移动的速率（即电泳速率）U与【电势的大小有关。二者之间有下关系：S=(ml/8V)U式中，n为介质的黏度，为两极间距离，为介质的介电常数化学化工学院
化学化工学院 实验5：胶体的制备和电泳 在同一外电场（电压为V）和同一温度下， 胶粒移动的速率（即电泳速率）U与 ζ电势的大小有关。二者之间有下关系： = (l /V)U 式中，η为介质的黏度，l为两极间距离， ε为介质的介电常数
实验5：胶体的制备和电泳本实验是采用界面移动法来测出电泳速率，它是通过观察t时间内电泳仪中溶胶与辅液界面在电场作用下移动距离/后，由u=／/t求出，故式中/，/tu均可由实验测出：水的n值可由手册查得，水的?值则按下计算得到/(F-m-l)=80-0.4×T/K-293|×8.854×10-12 F·m-l化学化工学院
化学化工学院 实验5：胶体的制备和电泳 本实验是采用界面移动法来测出电泳速率， 它是通过观察t 时间内电泳仪中溶胶与辅液界面 在电场作用下移动距离l ′后，由 u= l ′/t 求出， 故 式中l , l ′ ,t,u 均可由实验测出：水的η 值可由手 册查得，水的ε 值则按下计算得到 F · m-1
实验5：胶体的制备和电泳三、挂操作步骤1.纯化氢氧化铁溶胶的制备用量简量取65mL，已备氢氧化铁溶液，加热至接近沸腾，可得棕色溶胶，备用。2.测定电泳速度U和电位梯度a.电泳仪应事先用铬酸洗液洗涤清洁，以除去管壁上可能存在的杂质。然后洁净并烘干，活塞上涂一层凡士林b.配制电导率与胶体溶液相同的HCI溶液化学化工学院
化学化工学院 实验5：胶体的制备和电泳 三、操作步骤 1. 纯化氢氧化铁溶胶的制备 用量筒量取65 mL，已备氢氧化铁溶液，加热至接近 沸腾，可得棕色溶胶，备用。 2. 测定电泳速度U和电位梯度 a. 电泳仪应事先用铬酸洗液洗涤清洁，以除去管壁上 可能存在的杂质。然后洁净并烘干，活塞上涂一层凡士林。 b. 配制电导率与胶体溶液相同的HCl溶液
实验5：胶体的制备和电泳C.将待测氢氧化铁胶体溶液从漏斗注入电泳仪的U形管底部至超过0刻度线。关闭活塞，并将多出的部分溶液倒出。将HCI溶液加入U形管左右两臂的管壁，至约15cm高度，慢慢旋转活塞使两液间形成清晰的界面，轻轻将两支铂电极插入HCI液层中，并使两极浸入液面下的深度相等。记下界面的位置d.把正负极接于30V直流电源上，按下电键，开始记时，记下界面的位置。每隔10min记录一次e.测完后，关闭电源，用铜丝量出两极间的距离。（不是水平距离）共量3～5次，取平均值化学化工学院
化学化工学院 实验5：胶体的制备和电泳 c.将待测氢氧化铁胶体溶液从漏斗注入电泳仪的U形 管底部至超过0刻度线。关闭活塞，并将多出的部分溶液 倒出。将HCl溶液加入U形管左右两臂的管壁，至约15 cm高度，慢慢旋转活塞使两液间形成清晰的界面，轻轻 将两支铂电极插入HCl液层中，并使两极浸入液面下的深 度相等。记下界面的位置。 d. 把正负极接于30V直流电源上，按下电键，开始记 时，记下界面的位置。每隔10 min记录一次。 e. 测完后，关闭电源，用铜丝量出两极间的距离。 （不是水平距离）共量3～5次，取平均值
实验5：胶体的制备和电泳四、注意事项（1）溶胶净化要彻底，否则将影响电泳速度（2）辅助液电导率必须与溶胶电导率相等。（3）掌握好装电泳管技术，必须做到辅助液与溶胶的界面分明化学化工学院
化学化工学院 实验5：胶体的制备和电泳 四、注意事项 （1）溶胶净化要彻底，否则将影响电泳速度。 （2）辅助液电导率必须与溶胶电导率相等。 （3）掌握好装电泳管技术，必须做到辅助液 与溶胶的界面分明
实验5：胶体的制备和电泳五、问题讨论（1）电泳速度的快慢与哪些因素有关？（2）如果电泳仪事先没洗净，管壁上残留微量电解质，对电泳测量结果将有什么影响？（3）Fe(OH)3溶胶胶粒带何种符号的电荷？为什么它会带此种符号的电荷？（4）测电位时，为什么要控制所用的辅助液的电导率与待测溶胶的电导率相等？根据什么条件选择作为辅助液的物质？（5）在电泳测定中如不用辅助液体，把两电极直接插入溶胶中会发生什么现象？化学化工学院
化学化工学院 实验5：胶体的制备和电泳 五、问题讨论 （1）电泳速度的快慢与哪些因素有关？ （2）如果电泳仪事先没洗净，管壁上残留微量电解质， 对电泳测量结果将有什么影响？ （3）Fe(OH)3溶胶胶粒带何种符号的电荷？为什么它 会带此种符号的电荷？ （4）测ζ电位时，为什么要控制所用的辅助液的电导率 与待测溶胶的电导率相等？根据什么条件选择作为辅助 液的物质？ （5）在电泳测定中如不用辅助液体，把两电极直接插 入溶胶中会发生什么现象？
实验5：胶体的制备和电泳六、参考答案（1）电泳速度的快慢与哪些因素有关？答：与外加电压V、电导率、温度、两极间的距离胶体的本性以及辅助液的性质等因素有关。外加电压V越大，电泳速度越快；电导率越大，电泳速度越快；两极间的距离越短，电泳速度越快；温度越高，介质粘度越低，电泳速度越快化学化工学院
化学化工学院 实验5：胶体的制备和电泳 （1）电泳速度的快慢与哪些因素有关？ 答：与外加电压V、电导率、温度、两极间的距离、 胶体的ζ本性以及辅助液的性质等因素有关。外加电压V 越大，电泳速度越快；电导率越大，电泳速度越快；两 极间的距离越短，电泳速度越快；温度越高，介质粘度 越低，电泳速度越快。 六、参考答案
实验5：胶体的制备和电泳（2）如果电泳仪事先没洗净，管壁上残留微量电解质，对电泳测量结果将有什么影响？答：可能会影响溶胶的电位，甚至使溶胶凝聚（3）Fe(OH)3胶粒带何种符号的电荷？为什么它会带此种符号的电荷？答：Fe(OH)3溶胶胶粒带正电荷；因为Fe(OH)3溶胶胶粒吸附了溶胶中的正离子，因而带正电荷。化学化工学院
化学化工学院 实验5：胶体的制备和电泳 （2）如果电泳仪事先没洗净，管壁上残留微量电解 质，对电泳测量结果将有什么影响？ 答：可能会影响溶胶的电位，甚至使溶胶凝聚。 （3）Fe(OH)3胶粒带何种符号的电荷？为什么它会带 此种符号的电荷？ 答：Fe(OH)3溶胶胶粒带正电荷；因为Fe(OH)3溶胶 胶粒吸附了溶胶中的正离子，因而带正电荷