实验二十四电泳 1目的要求 (1)学会制备Fe(OH溶胶。 (2)掌握电泳法测定Fe(OH)3溶胶电动电势的原理和方法 (3)通过实验观察并熟悉胶体的电泳现象 2基本原理 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。Fe(OH)3溶胶的制备就是采用的化学法即通过化学反应使生成物呈过 饱和状态,然后粒子再结合成溶胶 在胶体分散系统中,由于胶体本身电离,或胶体从分散介质中有选择地吸附一定量的 离子,使胶粒带有一定量的电荷。因为整个胶体系统是电中性的,所以,在胶体四周的分 散介质中,具有电量相同而符号相反的对应离子。荷电的胶粒与分散介质间的电位差,称 为ξ电位 测定ξ电位,对研究胶体系统的稳定性具有很大意义。溶胶的聚集稳定性与胶体的ξ 电位大小有关,对一般溶胶,ξ电位愈小,溶胶的聚集稳定性愈差,当ξ电位等于零时 溶胶的聚集稳定性最差。所以,无论制备胶体或破坏胶体,都需要了解所研究胶体的ξ电 位。原则上,任何一种胶体的电动现象(电泳、电渗、液流电位、沉降电位)都可以用来测 定ξ电位,但用电泳法来测定更方便。 在外电场作用下,荷电的胶粒在分散介质中发生相对运动,若分散介质不动,胶粒向 正极或负极移动,这种现象称为电泳. 电泳法可分为两类,即宏观法和微观法。宏观法原理是观察与另一不含胶粒的导电液 体的界面在电场中的移动速度。微观法则是直接测定单个胶粒在电场中的移动速度。对于 高分散度的溶胶,如Fe(OH)3胶体,不易观察个别粒子的运动,只能用宏观法。对于颜色太 浅或浓度过稀的溶胶,则适宜用微观法。本实验采用宏观法 宏观法测定Fe(OH)3的ξ电位时,在U形管中先放入棕红色的Fe(OH)3溶胶,然后小心地 在溶胶面上注入无色的辅助溶液,使溶胶和溶液之间有明显的界面,在U形管的两端各放 根电极,通电一定时间后,可观察到溶胶与溶液的界面在一端上升,另一端下降。胶体的 ξ电位可依电泳公式计算得到。 当带电的胶粒在外电场作用下迁移时,若胶粒的电荷为q,两极间的电位梯度为w,胶 粒受到的静电力为 FI 球形胶粒在介质中运动受到的阻力按斯托克斯( Stokes)定律为 F2=6πnru 式中,η为介质的粘度(泊);r为胶粒的半径;u为胶粒运动速度。 若胶粒运动速度u达到恒定,则实验二十四 电 泳 1 目的要求 (1) 学会制备Fe(OH)3溶胶。 (2) 掌握电泳法测定Fe(OH)3溶胶电动电势的原理和方法。 (3) 通过实验观察并熟悉胶体的电泳现象。 2 基本原理 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。Fe(OH)3溶胶的制备就是采用的化学法即通过化学反应使生成物呈过 饱和状态，然后粒子再结合成溶胶。 在胶体分散系统中，由于胶体本身电离，或胶体从分散介质中有选择地吸附一定量的 离子，使胶粒带有一定量的电荷。因为整个胶体系统是电中性的，所以，在胶体四周的分 散介质中，具有电量相同而符号相反的对应离子。荷电的胶粒与分散介质间的电位差，称 为ξ电位。 测定ξ电位，对研究胶体系统的稳定性具有很大意义。溶胶的聚集稳定性与胶体的ξ 电位大小有关，对一般溶胶，ξ电位愈小，溶胶的聚集稳定性愈差，当ξ电位等于零时， 溶胶的聚集稳定性最差。所以，无论制备胶体或破坏胶体，都需要了解所研究胶体的ξ电 位。原则上，任何一种胶体的电动现象(电泳、电渗、液流电位、沉降电位)都可以用来测 定ξ电位，但用电泳法来测定更方便。 在外电场作用下，荷电的胶粒在分散介质中发生相对运动，若分散介质不动，胶粒向 正极或负极移动，这种现象称为电泳. 电泳法可分为两类，即宏观法和微观法。宏观法原理是观察与另一不含胶粒的导电液 体的界面在电场中的移动速度。微观法则是直接测定单个胶粒在电场中的移动速度。对于 高分散度的溶胶，如Fe(OH)3胶体，不易观察个别粒子的运动，只能用宏观法。对于颜色太 浅或浓度过稀的溶胶，则适宜用微观法。本实验采用宏观法。 宏观法测定Fe(OH)3的ξ电位时，在U形管中先放入棕红色的Fe(OH)3溶胶，然后小心地 在溶胶面上注入无色的辅助溶液，使溶胶和溶液之间有明显的界面，在U形管的两端各放一 根电极，通电一定时间后，可观察到溶胶与溶液的界面在一端上升，另一端下降。胶体的 ξ电位可依电泳公式计算得到。 当带电的胶粒在外电场作用下迁移时，若胶粒的电荷为q，两极间的电位梯度为w，胶 粒受到的静电力为 F1=qw (1) 球形胶粒在介质中运动受到的阻力按斯托克斯(Stokes)定律为： F2=6πηru (2) 式中，η为介质的粘度(泊)；r为胶粒的半径；u为胶粒运动速度。 若胶粒运动速度u达到恒定，则