實驗3-15—Fe(OH)3膠體電動勢的測定《物理化學實驗》電子教材系列江西師范大學化學化工學院物理化學教研室編

2010年5月1編輯ppt

實驗目的觀察電泳現象，掌握用宏觀電泳法測定膠粒移動速度及電動電勢的方法利用界面移動法測定Fe(OH)3溶膠的電動勢2編輯ppt實驗原理由于膠粒本身的電離，或膠粒在分散介質中選擇吸附一定量的離子，使膠粒表面具有一定量的電荷。在膠粒的周圍分散介質中，有電量相同的而符號相反的離子存在，會形成了雙電層。在外電場作用下，荷電的膠體與分散介質間發生相對運動使得荷正（負）電的膠粒向負（正）極移動的現象叫電泳。

3編輯ppt實驗原理在外電場作用下，可以產生相對移動的荷電膠粒與其余的處于擴散層中的離子之間的電位差，稱為電動電位，亦可稱電位。與膠粒的性質、介質成分及膠體的濃度有關。當帶電膠粒在外電場作用下遷移時,膠粒電荷為，兩極間的的電位梯度為,則膠粒受到靜電力為:

4編輯ppt實驗原理膠粒在介質中受到的阻力為：

其中K為與粒子形狀有關的常數，對球狀粒子為，對棒狀粒子為；η為介質黏度（PaS）；r為膠粒半徑（m）;u為膠粒相對移動速率()。

5編輯ppt實驗原理若膠粒運動速率u恒定,則有根據靜電原理：（ε為介電常數

）通過上述式子可以求得電泳速率6編輯ppt實驗原理

利用界面移動法測量時，若測出時間t(s)時膠體界面移動距離S（m），兩鉑電極間的電位差Φ(v)和電極間的距離L(m),則有

E=Φ/L,u=S/t

作S–t圖，由直線斜率和已知得ε和η,可求ζ電勢。7編輯ppt儀器和試劑電泳儀1支直流穩壓電源器1臺伏特計1個計時器1個鉑電極2支吸管2支膠體溶液輔助溶液（電導率和膠體溶液相同）8編輯ppt將事先洗凈的的電泳儀如圖（1）放置在鐵架臺上，調節高度并保持豎直。

實驗步驟圖（1）9編輯ppt實驗步驟2.將待測的膠體通過漏斗注入電泳儀的U形管底部位置，再用2支滴管將電導率與膠體相同的稀溶液沿U形管左右兩臂的壁管，等量的緩緩加入至能淹沒電極為止，保持兩液相間的界面清晰。3.輕輕將鉑電極插入液層中，切勿擾動液面，鉑電極應保持垂直，并使兩電極浸入液面的深度相等。10編輯ppt將兩電極接于60V左右直流電源上，按下電鍵，同時開始計時40min。沿U形管中線量出兩極間距，此數值須測量多次，取平均值。實驗結束后，倒掉膠體，洗凈U形管和電極，擦干電極并放入電極合中。

實驗步驟11編輯ppt1.由U形管的兩邊在時間t內界面移動的距離值，計算電泳的速率（）。2.由電壓U和兩極間距L計算電位梯度（）。3.將u和w代入可計算膠粒的ζ電勢。4.不同溫度時水的介電常數ε按下式計算：5.由膠體電泳時的方向，確定膠粒所帶電荷。

數據處理12編輯ppt1、帶什么電荷？

2、選擇輔助液時為什么其電導要與膠體相同？

3、如果電泳儀事先沒清洗干凈，管壁上殘留有微量電解質，對電泳測量結果有何影響？

實驗思考13編輯ppt實驗誤差分析1.隨著測量時間的延長，會發生以下情況：電泳管受熱會產生熱對流，電極反應引起電泳管的有效長度的改變，電極反應產物污染樣品，顆粒的沉降從而造成顆粒電荷的分配發生變化。2.電泳的實驗方法有