Fe_OH_3胶体电泳实验再探索
Fe(OH)3胶体制备过程中几个问题的探索
ＦＣ 液 ， 杯缓 慢滴 加 ， ｅ１溶 一 一杯快 速 加 入 ， 所得 溶
液颜 色完 全 一样 ， 无任 何 区别 。
实 验 ４ 向两个烧 杯 中都加 入 ２ｍ ０ Ｌ蒸 馏水 。 向其 中一 个烧 杯 中加 入 ２ ＦＣ 和溶 液 ， 后 滴 ｅ １饱 然
加 热 ， 观察 到溶 液颜 色逐 渐 变深 ， 可 煮沸 得红褐 色
太小 ， 水解程 度大 ， 加热 过程 中易 生成 沉淀 。
色 。将所 得溶 液继 续加 热至 溶液 体积 变为 原来 体 积的三分之一 ， 除溶 液 颜 色加 深 外 ， 无 沉 淀 析 并
・
８ 。
Ｅ ｕ ａｉｎ ｌＥ ｕｐ ｅ ｔＡ ｄ Ｅ ｐ ｒ ｎ １２ ，Ｎ ． ｄ ｃ ｔ ａ ｑ ｉｍ ｎ ｎ ｘ ｅｉ ｔ ｏ ｍｅ Ｖｏ ．２ ｏ ９，Ｓ ｐｅ ｅ ０ ６ ｅ ｔｍｂ ｒ２ ０
在 烧杯底 部 。
实验 ２ 将 Ｆ Ｃ 饱 和 溶 液 稀 释 ２ ｅ１ ０倍 ， 该 取
ＦＣ３ 溶 液约 １ Ｌ一 ｍ ｅ１稀 ｍ ２ Ｌ加 入 煮沸 的 蒸馏 水 中 ，
溶 液立 即呈 现 出透 明的红褐 色 。 实验 ３ 向两 杯煮 沸 的蒸馏 水 中加 入 等量 的
“ 煮沸 ”是 不 是 制 备 Ｆ （ Ｈ） 体 的一 个 必 须 条 ｅ Ｏ 胶
一
色 。当继 续 向溶 液 中 滴 加 Ｆ Ｃ３饱 和 溶 液 ， 液 ｅ１ 溶
颜 色逐渐 加 深 ， Ｆ Ｃ 饱 和 溶 液 的量 加 至 ２ Ｌ 当 ｅ１ ｍ
定 得到 Ｆ溶液颜 色红得 发黑 。若 将 溶液分 为两 份 ， 其 将 中一份过 滤 ， 以看 到滤 纸上 有红黑 色沉 淀 ； 另 可 将
一
氢氧化铁胶体电动电位的测定(电泳法)实验报告
深圳大学实验报告课程名称：物理化学实验实验工程名称：氢氧化铁胶体电动电位的测定〔电泳法〕学院：化学与化工学院专业：食品科学与工程指导教师：龚晓钟报告人: 学号：班级：同组人：实验时间：2011-4-27实验报告提交时间：2011-5-18教务处制氢氧化铁胶体电动电位的测定〔电泳法〕一、目的要求(1)掌握电泳法测定Fe(OH)3溶胶电动电势的原理和方法。
(2)通过实验观察并熟悉胶体的电泳现象。
二、根本原理在胶体溶液中，分散在介质中的微粒由于自身的电离或外表吸附其他粒子而形成带一定电荷的胶粒，同时在胶粒附近的介质中必然分布有与胶粒外表电性相反而电荷数量一样的反离子，形成一个扩散双电层。
在外电场作用下，荷点的胶粒携带起周围一定厚度的吸附层向带相反电荷的电极运动，在荷电胶粒吸附层的外界面与介质之间相对运动的边界处相对于均匀介质内部产生一电势，为ζ电势。
它随吸附层内离子浓度，电荷性质的变化而变化。
它与胶体的稳定性有关，ζ绝对值越大，说明胶粒电荷越多，胶粒间斥力越大，胶体越稳定。
本实验用界面挪动法测该胶体的电势。
在胶体管中，以KCl为介质，用Fe(OH)3溶胶通电后挪动，借助测高仪测量胶粒运动的间隔，用秒表记录时间，可算出运动速度。
当带电胶粒在外电场作用下迁移时，胶粒电荷为q，两极间的的电位梯度为E，那么胶粒受到静电力为 f1=Eq胶粒在介质中受到的阻力为 f2=Kπηru假设胶粒运动速率u恒定，那么f1=f2qE=Kπηru(1)根据静电学原理ζ=q/εr (2)将(2)代入(1)得u=ζεE/Kπη (3) 利用界面挪动法测量时，测出时间t 时胶体运动的间隔 S，两铂极间的电位差Φ和电极间的间隔 L，那么有E=Φ/L， u=s/t (4) 代入(3)得S=(ζΦε/4πηL)•t作S—t图，由斜率和得ε和η，可求ζ电势。
三、仪器及试剂胶体，KCl辅助溶液，高位瓶，电泳管，直尺，电泳仪。
Fe(OH)31 电极2 KCl溶液3 Fe(OH)溶胶3三、实验步骤1．洗净电泳管和高位瓶，然后在电泳管中参加KCl 辅助溶液，使其高度至电泳管的一半，将电泳管固定在铁架台上。
[整理版]fe（oh）3胶体电泳
![[整理版]fe（oh）3胶体电泳](https://img.taocdn.com/s3/m/b6ea88fce109581b6bd97f19227916888486b995.png)
实验六 胶体电泳速度的测定一 实验目的1．掌握凝聚法制备氢氧化铁溶胶的方法；2．观察溶胶的电泳现象并了解其电学性质；3．用电泳法测定胶粒速度和溶胶ξ电位。
二 实验原理1．溶胶溶胶是一个多相体系，其分散相胶粒的大小约在1~1nm m μ之间，由于其本身的电离或选择性的吸附一定量的离子以及其他原因所致，胶粒表面具有一定量的电荷，胶粒周围分布着反离子。
反离子所带电荷与胶粒表面电荷符号相反、数量相等，整个溶胶体系保持电中性。
胶粒周围的反离子由于静电引力和热扩散运动的结果形成了两部分-----紧密层和扩散层。
溶胶是热力学不稳定体系。
2．电泳（electrophoresis ）由于离子的溶剂化作用，紧密层结合有一定数量的溶剂分子，在电场的作用下，它和胶粒作为一个整体移动，而扩散层中的反离子则向相反的电极方向移动，这种在电场作用下分散相粒子相对于分散介质的运动称为电泳。
发生相对移动的界面成为切动面，切动面和液体内部的电位差称为电动电位或ζ电位。
不同的带电颗粒在同一电场中的运动状态和速度是不同的，泳动速度与本身所带净电荷的数量，颗粒的大小和形状有关。
一般说，所带的电荷数量越多，颗粒越小越接近球形，则在电场中泳动速度越快，反之越慢。
3．ζ电位胶粒电泳速度除与外加电场的强度有关外，还与ζ电位的大小有关。
而ζ电位不仅与测定条件有关，还取决于胶体粒子的性质。
本实验是在一定的外加电场强度下通过测定Fe(OH)3胶粒的电泳速度然后计算出ζ电位。
在电泳仪两极间加上电位差E （V ）后，在t （s ）时间内溶胶界面移动的距离为D （m ），即胶粒的电泳速度U （m•s -1）：D U t= (1) 相距为L （m ）的两极间的电位梯度平均值H （V•m -1）为： E H l = (2)从实验求得胶粒电泳速度后，可按照下式求出ζ（V ）电位：K U H πηζε=⋅ (3)式中K 为与胶粒形状有关的常数，对于本实验中的氢氧化铁溶胶，胶粒为棒形，有1022113.610K V s k g m --=⨯⋅⋅；而ε（SI 单位：）是介质的介电常数， η（SI 单位：）是介质的粘度。
fe(oh)3胶体表面所带电荷
fe(oh)3胶体表面所带电荷
摘要：
一、Fe(OH)3 胶体表面带电荷的原因
二、Fe(OH)3 胶体带正电荷的实验验证
三、Fe(OH)3 胶体带正电荷的实际应用
正文：
一、Fe(OH)3 胶体表面带电荷的原因
Fe(OH)3 胶体表面带电荷是由于胶体粒子在液体中带电。
电荷的来源主要有两种：一是胶体粒子本身带有电离基团，例如羟基（-OH），在水溶液中可以发生电离，形成带正电荷的羟基离子（H+）和带负电荷的氧化铁离子
（Fe(OH)3-）；二是胶体粒子在溶液中吸附了离子，如氢离子（H+）或氯离子（Cl-），从而使胶体粒子带电。
二、Fe(OH)3 胶体带正电荷的实验验证
实验验证Fe(OH)3 胶体带正电荷的方法之一是电泳实验。
在电泳实验中，将Fe(OH)3 胶体加入到带有电极的溶液中，通过施加电场，观察胶体粒子在电场作用下的运动方向。
如果Fe(OH)3 胶体粒子带正电荷，那么在电场作用下，它们应该向阴极方向移动。
实验结果确实显示，Fe(OH)3 胶体粒子在电场中向阴极方向移动，从而证实了Fe(OH)3 胶体粒子带正电荷。
三、Fe(OH)3 胶体带正电荷的实际应用
Fe(OH)3 胶体带正电荷的性质在许多实际应用中具有重要意义。
例如，在污水处理中，Fe(OH)3 胶体可以作为絮凝剂，帮助污水中的悬浮颗粒聚集成大
颗粒，便于沉淀和过滤。
由于Fe(OH)3 胶体粒子带正电荷，它们可以有效地吸附污水中的负电荷颗粒，从而达到絮凝效果。
fe(oh)3胶体实验原理
fe(oh)3胶体实验原理Fe(OH)3胶体实验原理胶体是介于溶液和悬浮液之间的一种分散体系，由胶体颗粒和分散介质组成。
胶体颗粒的尺寸在1纳米到1微米之间，具有较大的比表面积和表面电荷，因此在物理和化学性质上与溶液和悬浮液有所不同。
Fe(OH)3胶体实验是一种常用的实验方法，用于制备和研究铁(III)氢氧化物的胶体溶液。
该实验原理基于铁(III)离子在碱性条件下与氢氧根离子结合生成Fe(OH)3胶体的反应。
以下将详细介绍该实验的步骤和原理。
实验步骤：1. 准备实验所需的材料和设备，包括铁(III)盐溶液、氢氧化钠溶液、试管、滴管等。
2. 将一定量的铁(III)盐溶液倒入试管中。
3. 用滴管滴加适量的氢氧化钠溶液到铁(III)盐溶液中，并同时用滴管搅拌。
4. 观察实验过程中的现象和颜色变化，记录实验结果。
实验原理：铁(III)离子在碱性条件下与氢氧根离子结合生成Fe(OH)3胶体的反应是实现这一实验的基础。
在实验过程中，氢氧化钠溶液中的氢氧根离子与铁(III)盐溶液中的铁(III)离子发生反应，生成Fe(OH)3胶体。
具体反应方程式如下：Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3在实验过程中，铁(III)离子首先与氢氧根离子结合形成Fe(OH)3胶体颗粒，然后这些颗粒会通过浑浊液体中的布朗运动而保持分散状态。
由于Fe(OH)3胶体颗粒的尺寸较小，所以它们会悬浮在溶液中而不会沉淀。
通过观察溶液的浑浊程度和颜色变化，可以确定Fe(OH)3胶体的形成。
Fe(OH)3胶体的性质与溶液和悬浮液有所不同。
由于胶体颗粒的较大比表面积，它们能够与周围的分子或离子发生更多的相互作用，从而表现出特殊的光学、电学和流变性质。
此外，胶体溶液的颜色通常与其颗粒的尺寸和形状有关，这也是观察Fe(OH)3胶体形成的关键指标之一。
总结：Fe(OH)3胶体实验是一种常用的实验方法，用于制备和研究铁(III)氢氧化物的胶体溶液。
该实验基于铁(III)离子在碱性条件下与氢氧根离子结合生成Fe(OH)3胶体的反应。
胶体的电泳实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解电泳实验的基本原理和方法。
2. 观察和记录胶体粒子在电场中的运动情况。
3. 分析胶体粒子在电场中的带电性质。
二、实验原理电泳实验是利用电场力使带电粒子在溶液中移动的一种实验方法。
在电场作用下，带正电荷的粒子会向阴极移动，带负电荷的粒子会向阳极移动。
通过观察胶体粒子在电场中的运动，可以判断其带电性质。
三、实验器材与药品1. 实验器材：直流电源、电极、胶体溶液、烧杯、玻璃棒、计时器、U型管等。
2. 实验药品：Fe(OH)3胶体、NaCl溶液、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 准备Fe(OH)3胶体溶液：将FeCl3饱和溶液逐滴加入沸水中，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。
2. 准备NaCl溶液：配制一定浓度的NaCl溶液。
3. 将U型管固定在铁架台上，注入Fe(OH)3胶体溶液至距离管口5.0cm处。
4. 用滴管沿U型管壁缓慢注入NaCl溶液，使U型管两端明显分层，形成清晰的液面。
5. 将电极插入U型管两端，连接直流电源。
6. 开启电源，观察Fe(OH)3胶体粒子在电场中的运动情况，并记录时间。
7. 关闭电源，观察胶体粒子在电场中的运动停止情况。
五、实验现象与结果1. 在开启电源后，Fe(OH)3胶体粒子开始向阳极方向移动，出现明显的液面差。
2. 随着时间的推移，胶体粒子在电场中的移动速度逐渐减慢，最终停止运动。
3. 在关闭电源后，胶体粒子不再发生运动。
六、实验分析与讨论1. 实验结果表明，Fe(OH)3胶体粒子在电场中带正电荷，向阳极方向移动。
2. 电泳实验中，NaCl溶液的作用是形成电场，使胶体粒子发生移动。
3. 在实验过程中，胶体粒子在电场中的运动速度受到多种因素的影响，如电场强度、粒子大小、介质粘度等。
4. 实验结果表明，Fe(OH)3胶体粒子在电场中的运动速度与时间呈正相关，即运动速度随时间的推移逐渐减慢。
七、实验结论1. 通过电泳实验，成功观察到Fe(OH)3胶体粒子在电场中的运动情况。
在与氢氧化铁胶体有关的实验中发现的问题与研究
在与氢氧化铁胶体有关的实验中发现的问题与研究作者：张景富来源：《新课程·中旬》2013年第07期摘要：中学化学教材中Fe3+的盐溶液通常显黄色是因为Fe3+离子呈黄色。
在与Fe （OH）3胶体有关的实验中，发现了“反常”现象，在滴加稀H2SO4使Fe（OH）3胶体聚沉后，沉淀缓慢溶解并且形成的溶液呈无色。
针对这一“反常”现象进行了一系列研究，发现Fe3+离子在水溶液中有多种存在形式，可以生成很多种配离子，其中[Fe（H2O）6]3+在水溶液中呈淡紫色，其水解产生的羟基配离子如[Fe（OH）（H2O）5]2+呈黄色。
此外，Cl-离子、SO42-离子对Fe3+的配位对溶液颜色也有一定的影响。
关键词：Fe（OH）3胶体；配合物；水解；晶体场理论化学实验是化学的学习和研究的依据，任何理论的发现都离不开实验事实作为基础。
然而，在实验过程中时常会遇到与预期不同的现象发生，这与我们的认识不够全面有关。
纵观学科的发展，很多突破性的发现都是从实验中的“反常”现象中进一步研究产生的。
所以，发现并解决实验中的“反常”现象是进行实验和科学研究的重要方向。
本文就是从与Fe（OH）3胶体有关的实验中发现的“反常”现象出发，进行进一步研究和思考。
一、问题发现人教版高中化学必修1中关于制备Fe（OH）3胶体的实验，在实验过程中我们发现了一个“反常”的现象：按照教材中所给的实验方法制备氢氧化铁胶体，为了验证聚沉现象，向试管中滴加几滴稀H2SO4溶液，Fe（OH）3胶体变浑浊，静置几分钟后变为沉淀。
静置几天后，沉淀完全溶解且溶液呈无色。
这一实验现象与课本中Fe3+离子在水溶液中呈黄色有些反常，对于这个问题需要做进一步的研究。
二、研究设想将研究设想过程分为三个阶段：1.实验探究通过对所发现问题进行初步思考，针对一些猜想进行试验，从而得出一些有依据的结论。
2.理论猜想通过查阅相关资料，依据探究过程中所得出的现象和结论，进行合理的理论分析，并得出针对所发现问题的合理解释。
FeOH3胶体电泳实验的改进
Fe(OH)3胶体电泳实验的改进原创作者：附中大理分校大理新世纪中学李铜（可以转载，但不能故意抹掉或假冒原创作者）人民教育出版社全日制普通高级中学教科书(必修加选修)第三册第19页讲胶体性质中Fe(OH)3胶体电泳是高中化学中关于胶体性质的一个重要实验。
因课本Fe(OH)3胶体电泳实验是采用把电极直接插入胶体内使溶胶被破坏而凝聚析出胶粒，聚集成的颗粒使电极附近的溶胶变成红褐色沉淀，即形成电泳，但现象不明显，笔者通过反复实验改进实验装置和实验方法后实验效果较明显。
1．实验装置如右图1所示2．操作步骤及现象2．1 Fe(OH)3胶体的制备在100mL煮沸的蒸馏水里滴入10滴FeCl3饱和溶液，冷却至室温，再加入2g尿素，缓慢搅拌，即制得深棕色Fe(OH)3胶体。
2．2 KNO3溶液的配制将固体KNO3加入到室温的蒸馏水中全部溶解，浓度为0.05％。
2．3 如图1所示安装装置2．4 操作2．4．1 在洁净的15×150 mmU形管中加入Fe(OH)3胶体，从U形管底部到液面的高度约6 cm，用滴管吸取环己烷2 mL，分别沿U形管壁交替地缓慢滴入，再沿U形管壁加入4 mL KNO3溶液和稀HCl 5滴，不能搅动胶体，要求上下两层之间有明显的界面。
2．4．2 将石墨电极分别插入 KNO3和稀HCl溶液中约2 cm处。
2．4．3 选用240V高压直流电源，30秒后即可见阴极区0.05％KNO3和稀HCl溶液下面的胶体颜色加深，阳极区胶体颜色变浅，这表明Fe(OH)3溶液中正电荷在外电场作用下向阴极移动。
3．对比实验3．1 电源，见表一：表一电源与完成反应所需要的时间之间的对比3．2对比分别含有KNO3、NaCl、KBr、KI四种电解质的溶胶在相同实验条件下的电泳速度，实验表明，用KNO3电解质效果最好。
因为KNO3中K+和NO3-的迁移率较接近，其导电性较好。
见表二：表二 298.15K时一些离子在无限稀水溶液中的电迁移率3．3在这个实验中选用苯或环己烷的作用是为了防止滴加KNO3溶液时扰动胶体的液面，使胶体与KNO3溶液保持清晰的界面。
Fe_OH_3胶体电泳实验的两则改进
1) 高明国,男,1971年9月生,1997年7月扬州大学化学教育专业毕业,助教,225009,扬州大学南路88号扬州大学研究生招生办公室2) 范国康,男,1974年7月生,1997年7月扬州大学化学教育专业毕业,2000年6月扬州大学物理化学专业硕士毕业,讲师,扬州大学瘦西湖校区化学化工学院收稿日期:2002210219,修回日期:2002211206●应用技术研究Fe (OH )3胶体电泳实验的两则改进扬州大学 高明国1) 范国康2)摘 要 Fe (OH )3胶体电泳实验最大的问题在于胶体纯化时间太长,利用电渗析法代替传统渗析法来纯化Fe (OH )3胶体,大大缩短了纯化时间和节省了蒸馏水。
另外,在拉比诺维奇-付其曼U 型电泳仪[1]的基础上加以改进,使之更加合理。
关键词 Fe (OH )3胶体 电泳 电渗析中图分类号 T Q02817+2 文献标识码 A文章编号 1006-4877(2003)01-0019-02 Fe (OH )3水溶胶,因其制备简单、取材方便、带有颜色和稳定性好等特点被广泛应用于物理化学学生电泳实验[2-5]中。
通常用FeCl 3水解法制备的Fe (OH )3溶胶中含有过量Fe 3+和Cl -,无法直接进行胶体电泳实验,需进一步纯化后才能进行实验。
使用传统的火胶棉[3]半透膜渗析法进行纯化Fe (OH )3溶胶,一般需要1周[3]以上的时间,而且需015h 换1次蒸馏水,既费时又费力。
甚至,在渗析过程中,半透膜也可能因强度问题而破裂。
另外,在电泳实验中为了形成清晰的界面,在拉比诺维奇-付其曼U 型电泳仪中要求在适当时间形成连通器[6],所以,在U 形管中间有一带活塞的横管。
尽管此举可以起到连通的效果,但是支管直径较小,活塞内孔更小,很容易产生气泡滞留和活塞堵塞等问题,甚至有时因活塞泄漏而导致实验失败。
因此,有必要加以改进,使之更加合理。
1 主要仪器及药品水槽,超级恒温水浴槽,0～250V 直流稳压电源,铂电极2个,有机玻璃板(或塑料板),电影胶片,Fe (OH )3胶体。
Fe(OH)3胶体制备方法的探讨
知识时,通过形象 的 比 喻,将 这 些 问 题 生 动、形 象、
实验室温度计和寒 暑 表 比 喻 成 给 动 物 注 射 时 用 的
直观地再现于学生 面 前,既 能 活 跃 课 堂 气 氛,又 能
注射器的针头较粗,精 确 度 相 对 较 低,所 以 它 的 分
促进学生积极思考,激 发 学 生 的 学 习 兴 趣,提 高 课
是人体,而 人 做 为 社 会 的 主 体,是 所 有 事 物 的 中
心,所以在对 人 体 测 量 温 度 时,要 求 更 为 严 格,更
为精确,可 以 形 象 地 将 体 温 计 比 喻 成 给 人 注 射 时
用的注射器的针头,它 的 针 头 较 细,所 以 它 的 分 度
值为 ０．
１ ℃ .而 实 验 室 温 度 计 和 寒 暑 表 的 测 量 对
度值为 １ ℃ .
笔者对这个知识点总结如下:关于这３ 个温度
计分度值问题,可以 将 体 温 计 比 喻 成 人 类,由 于 对
堂教学效率.
收稿日期:
２０１６－１２－０４
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
人所用的注射器的 针 头 较 细 (体 温 计),要 求 精 细,
分度值为 ０．
１ ℃ ;将寒暑表和实验室温度计比喻成
动物,而动物所用的 注 射 器 的 针 头 较 粗 (实 验 室 温
度计和寒暑表),要求较低,分度值为 １ ℃ .
这样,在教师讲 授 重 点、难 点 及 易 混 淆 的 理 论
象是具体 的 物 质 和 外 界 大 气 温 度,可 以 形 象 地 将
慢加入 FeCl３ 溶液、
FeCl３ 溶 液 加 入 量 的 多 少 以 及
Fe(OH)3胶体电泳实验的改进研究
Fe(OH)3胶体电泳实验的改进研究作者：肖文敏来源：《赤峰学院学报·自然科学版》 2012年第14期肖文敏（赤峰学院化学化工学院，内蒙古赤峰 024000）摘要：本文从Fe(OH)3胶体的制备方面对Fe(OH)3胶体电泳实验进行改进.改进后，实验现象非常明显.关键词：Fe(OH)3；电泳；改进中图分类号：TQ352.7 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2012）07-0003-03Fe(OH)3胶体电泳实验是大学物理化学实验中关于胶体性质的一个重要实验，但是采用电泳方法测定溶胶的电动电势（ζ）却始终是一个难点，因为ζ[1]电位是表征胶体特性的重要物理量之一，在研究胶体性质以及实际应用有着重要的意义.胶体的稳定性与ζ电位有直接的关系.ζ电位的绝对值越大，表明胶粒荷电越多，胶粒间排斥力越大胶体越稳定.反之则表明胶体越不稳定.当ζ电位为零时胶体的稳定性最差此时可观察到胶体的聚沉.但是由于溶胶的电泳受诸多因素如：溶胶中胶粒形状、表面电荷数量、溶剂中电解质的种类、离子强度、PH、温度和所加电压等的影响[2].所以学生根据教材的实验步骤进行电泳实验，经常遇到溶胶与辅助液间界面比较模糊的问题，针对这些问题，谢祖芳等[3]从氢氧化铁溶胶的制备、稳定剂的用量和辅助液的选择等方面对这一实验进行了改进研究，获得了较好的改进效果.杜宗辉[4]从电压、浓度及环境温度等方面对氢氧化铁胶体电泳实验进行了探索研究，取得了较好的实验效果.为了减少实验时间，取得明显的实验现象，利于学生实验，我们从胶体的制备出发对这个实验进行了改进研究.1 实验部分1.1 仪器与药品WY—2D电泳仪（南京多助科技发展有限公司），DZDS—A型电导率仪（南京多助科技发展有限公司），HJ—3恒温磁力搅拌器（江苏金坛医疗仪器厂），KDM型控温电热套（山东华鲁仪器公司）.三氯化铁（AR），棉胶液（CP），氯化钠（AR），尿素（AR），蔗糖（AR），硫脲（AR）.1.2 Fe(OH)3溶胶的制备[1]1.2.1 Fe(OH)3溶胶的制备将0.5g无水FeCl3溶于20ml蒸馏水中，在搅拌的情况下将上述溶液滴入350ml沸水中（控制在4min~5min分钟滴完），加热浓缩到160ml，即制得Fe(OH)3胶体.1.2.2 珂罗酊袋的制备将约15ml棉胶液缓慢倒入干净干燥的250ml锥形瓶内（倾倒时一定要顺着锥形瓶的壁慢慢倒入，以免产生小气泡影响渗析效果）.小心转动锥形瓶使瓶内壁均匀铺展一层液膜（转动锥形瓶时始终保持向着一个方向转动），倾出多余的棉胶液，将锥形瓶倒置于铁圈上，待溶剂挥发完（此时胶膜已不粘手，用时大约15min），用蒸馏水注入胶膜与瓶壁之间，转动锥形瓶使胶膜与瓶壁分离，将胶袋从锥形瓶内取出，然后向胶袋内注入蒸馏水检查胶袋是否有漏洞，如果没有，则将胶袋浸入蒸馏水中待用.1.2.3 溶胶的净化将浓缩后的Fe(OH)3溶胶冷却至50℃转移到珂罗酊袋，用约50℃的蒸馏水渗析，约10min换水一次，渗析4次.此时就用到了控温磁力搅拌器，在搅拌的情况下渗析可以更好的对溶胶进行净化.然后分别向净化后的溶胶中加入尿素、蔗糖、硫脲待用.1.3 配制辅助液[1]将渗析好的Fe(OH)3胶体冷却至室温测其电导率，用KCl溶液和蒸馏水配置与溶胶电导率相同的辅助液.1.4 测定Fe(OH)3电泳速度[1]用洗液和蒸馏水把电泳仪洗干净，三个活塞均需涂好凡士林.用少量的Fe(OH)3溶胶洗涤电泳仪2~3次，然后注入Fe(OH)3溶胶直至胶液面高出活塞少许，关闭活塞后倒掉多余的溶胶.用蒸馏水把电泳仪活塞以上的部分荡洗干净后在两管内注入辅助液至支管口，并把电泳仪固定在支架上.将两铂电极插入支管内并连接电源，打开支管间活塞使管内两辅助液面等高，关闭支管间活塞，缓缓开启胶体和辅助液之间的活塞（动作要慢，勿使溶胶液面搅动）.然后打开稳压电源，将电压调至150V，观察溶胶液面移动现象及电极表面想象.记录30min内界面移动的距离.用绳子和尺子量出两电极间的距离.1.5 Fe(OH)3溶胶ζ的求算[1]2 实验结果与讨论2.1 尿素对Fe(OH)3胶体电泳实验的影响界面移动法测定溶胶电泳速度的困难之一是溶胶/辅助液界面模糊，导致测量结果不准确.采用在溶胶中加入适量尿素可解决这一问题[5,6].对于Fe(OH)3胶体来说加入适量尿素[3]后可以观察到明显的实验现象，而且尿素的加入对胶体的ζ电势产生影响.为此我们测定了加入尿素的量对实验现象以及ζ电势的影响(表1)，我们发现最少加入2g尿素能得到很好的实验现象并且ζ值最大说明这时胶体最稳定，而且随着加入尿素量的增多ζ值越来越小，说明胶体随着尿素量的增多越来越不稳定.2.2 蔗糖对Fe(OH)3胶体电泳实验的影响界面移动法测定溶胶电泳速度的困难之一是溶胶/辅助液界面模糊，导致测量结果不准确.对于Fe(OH)3胶体来说加入适量蔗糖后可以观察到明显的实验现象，而且蔗糖的加入对胶体的ζ电势产生影响.为此我们测定加入蔗糖的量对实验现象以及ζ电势的影响(表2)我们发现随着加入蔗糖量的增多，ζ值有减少的趋势而且在加入3g时其ζ值最大，说明这时胶体最稳定.2.3 硫脲对Fe(OH)3胶体电泳实验的影响界面移动法测定溶胶电泳速度的困难之一是溶胶/辅助液界面模糊，导致测量结果不准确.对于Fe(OH)3胶体来说加入适量硫脲后可以观察到明显的实验现象，而且硫脲的加入对胶体的ζ电势产生影响.为此我们测定加入硫脲的量对实验现象以及ζ电势的影响(表3)我们发现最少加入2g硫脲能得到很好的实验现象，当硫脲的量减少为1g时实验现象不明显，而且随着加入硫脲量的增多ζ值变化不大，说明硫脲量的增多对胶体稳定性的影响不大.3 实验结论通过表1~3我们可以清楚的知道：在相同的实验条件下，制备胶体后加入尿素、蔗糖、硫脲后现象明显，界面清晰，并且加入2g尿素和3g硫脲时溶胶界面的移动速度最快，胶体最稳定，得到了很好的实验现象.同样，加入蔗糖也得到了预期的实验结果.综上所述，在进行氢氧化铁胶体的电泳实验时，加入尿素、蔗糖、硫脲都增大了胶体的密度，得到较好的实验结果.参考文献：〔1〕孙尔康，徐维清，邱金恒.物理化学实验[M].南京大学出版社，1998.103-106.〔2〕付献彩，沈文霞，姚天扬，侯文华.物理化学（第五版）[M].高等教育出版社，2008.429-441.〔3〕谢祖芳，陈希慧，晏全.对氢氧化铁溶胶电泳实验的改进研究[J].玉林师范学院学报，2001,22(03):83-84.〔4〕杜宗辉.提高氢氧化铁胶体电泳实验效果的再探索[J].考试周刊，2007.(49)92~93.〔5〕广西师范大学.基础物理化学实验[M].广西师范大学出版社，1991.253~255.〔6〕应礼文，胡学复，庄守端.投影试验之三—胶体的电泳[J].化学教育，1980(3):35~36.。
Fe(OH)3胶体电泳实验改进
Fe(OH)3胶体电泳实验改进
李晓萍
【期刊名称】《中小学实验与装备》
【年(卷),期】2006(016)002
【摘要】Fe（OH）3胶体电泳是高中化学中关于胶体性质的一个重要实验,因为该实验不易成功且需要的时间长而成为难点实验,笔者经过反复实验,改进实验装置和实验方法后实验效果明显,经多次实验验证,成功率达100%.
【总页数】2页(P34-35)
【作者】李晓萍
【作者单位】西华师范大学化学化工学院,637002
【正文语种】中文
【中图分类】G63
【相关文献】
1.界面电泳法测胶体电动电势实验改进 [J], 董家新;谢晓莉;陈静
2.Fe（OH）3胶体电泳实验条件再探 [J], 李晓萍
3.适合中学生的Fe(OH)3胶体电泳实验研究 [J], 张敏
4.Fe（OH）_3胶体电泳实验的改进研究 [J], 肖文敏
5.也谈胶体的电泳实验改进 [J], 杜玉岭
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Fe(OH)3胶体电泳实验研究
适合中学生实验的Fe(OH)3胶体电泳实验研究【摘要】以中学实验条件为前提，运用正交设计试验法探讨了Fe(OH)3胶体电泳的实验条件，结果表明FeCl3浓度为15%，胶体制备时加尿素，并渗析1天，陈化4天，电泳时电极间距3.5cm，电压24V，5分钟界面可移动1.7cm 且界面清晰，完全适合中学实验的要求。
【关键词】Fe(OH)3胶体；电泳；中学1.前言化学是以实验为基础的科学，化学实验在化学教学中占有十分重要的地位。
化学现象的发生和发展是很复杂的，单纯用文字叙述往往不易透彻地讲清和理解这些复杂变化的实质。
在中学阶段，学生刚开始接触化学，对于化学知识很陌生，而借助于对一些实验现象的观察、分析，会令他们感到新奇有趣，有助于认识变化的实质，加深对教学内容的理解，达到提高教学质量的目的[1]。
因此，化学教科书中针对不同的内容，安排了许多教学实验.这些实验确实在教学中起着非常重要的指导作用。
在新课程的背景下，要求学生通过探究实验来体验到化学的乐趣，掌握科学研究的方法，感受化学在解决人类面临的重大挑战时所做出的贡献[2]。
电泳是胶体的重要性质之一，为加深学生印象，在课堂上可增加Fe(OH)3胶体电泳的演示实验。
甚至可以把这个实验让学生亲自动手做，使学生更加容易理解胶体性质。
如何以较低的电压和简易的电泳装置获得较快的电泳速率和清晰的电泳界面；如何减小电解对电泳的干扰；如何减小电流热效应对界面的破坏等,是值得研究的课题。
为此，笔者探讨了该实验的影响因素，利用正交试验法对实验条件进行深入研究。
2.实验部分2.1 实验原理氯化铁水解生成氢氧化铁胶体，发生下列反应[4]：氢氧化铁吸附溶液中带正电荷的离子（FeO+），因此在电场作用下向阴极移动，使原本均一的胶体溶液变得不均匀，U型管两端液体的密度会发生变化，阴极液面会上升，阳极液面会下降，出现电泳现象。
2.2 实验仪器与试剂213型铂电极（上海紧密科学仪器有限公司）无水乙醇（AR 国药集团化学试剂有限公司）硝酸钾（AR 国药集团化学试剂有限公司）尿素（CP 中国上海试剂一厂）氯化铁（AR 国药集团化学试剂有限公司）盐酸（上海试剂四厂昆山分厂）J12101-1 低压电源（2V-24V）(福州无线电三厂)U形管（单边长15cm*极间距3.5cm*内径1.3cm）自制U形管（单边长15cm*极间距5.5cm*内径1.3cm）自制半透膜袋*5 试管，量筒，锥形瓶等若干2.3 实验装置与操作过程2.2.1 实验装置图图1 电泳实验装置2.2.2 胶体的制备量取FeCl3溶液6ml，慢慢加入到100ml沸水中（1d/s）,并使在沸水继续沸腾2min，冷却备用（若要加尿素则在冷却后加入）。
Fe(OH)3胶体制备实验的改进及基于电解质的聚沉探究
Fe(OH)3胶体制备实验的改进及基于电解质的聚沉探究摘要：采用改进的密封装置制备了Fe(OH)3胶体，通过蒸汽和溶液中HCl的检验，证明了Fe(OH)3胶体制备过程中产生的HCl没有从溶液中挥发；向5支各盛1 mL胶体的试管中分别加入不同浓度盐酸、饱和NaCl溶液、蒸馏水的对比实验，证明加入的电解质溶液达到一定浓度时胶体才会聚沉。
关键词：Fe(OH)3胶体；电解质溶液；胶体的聚沉。
本探究实验的设计思路来源于理论推测与实验事实的矛盾：Fe(OH)3胶体制备过程中产生的HCl作为电解质为什么没有使Fe(OH)3胶体聚沉？这与电解质会使胶体聚沉的认知相矛盾。
本实验针对这一矛盾，对人教版高中化学必修1第二章实验中Fe(OH)3胶体的制备装置及操作进行了一定的改进和创新，充分挖掘了化学实验的教育功能；通过蒸汽和溶液中HCl的检验，证明了Fe(OH)3胶体制备过程中产生的HCl没有从溶液中挥发；通过探究加电解质溶液使Fe(OH)3胶体的聚沉实验，证明了加入的电解质溶液达到一定浓度时胶体才会聚沉。
一、实验原理1.FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl2.胶体的丁达尔效应3.电解质溶液可以使胶体聚沉二、实验试剂与仪器1.试剂：蒸馏水、饱和FeCl溶液、稀盐酸（1.5 mol/L）、盐酸（约63溶液mol/L）、浓盐酸(约12 mol/）L、饱和NaCl溶液（约5.4 mol/L）、AgNO32.仪器：铁架台（带铁圈）、石棉网、酒精灯、100 mL圆底烧瓶（带橡胶塞）、试管架、试管7支、一次性塑料滴管、盖玻片、注射器2支，激光笔1支，50 mL量筒1个、标签纸三、实验装置用封闭的圆底烧瓶替换敞口烧杯，有利于蒸汽的收集及HCl气体的检测，大大缩短了蒸馏水沸腾所需时间，节约能源。
装置如图1所示。
胶体制备装置图1 Fe(OH)3四、实验步骤及现象胶体的制备：1.Fe(OH)3向100 mL圆底烧瓶加入50 mL蒸馏水，加热至沸(约6 min)，用激光笔照射瓶口上方水蒸气，与光束垂直的方向可观察到光亮的通路。
Fe_OH_3溶胶及其纯化半透膜制备的探讨_黄桂萍
2003年第六期 赣南师范学院学报Journal of Gannan Teachers College No .6Dec .2003Fe (OH )3溶胶及其纯化半透膜制备的探讨黄桂萍,万东北,胡跃华(赣南师范学院化学与生命科学系,江西赣州 341000)摘 要:对物理化学电泳实验中所用F e (OH )3溶胶的制备、纯化胶体的半透膜的火棉胶的配方、半透膜的制备方法、渗析纯化胶体的方法等方面进行了详细、深入的探讨.关键词:胶体;溶胶;渗析;半透膜中图分类号:O64-3 文献标识码:A 文章编号:1004-8332(2003)06-0103-02电泳实验是物理化学实验的一个必做实验,在这个实验中,我们采用Fe (OH )3水溶胶.Fe (OH )3水溶胶的制备—水解反应:FeCl 3+3H 2O 煮沸搅拌Fe (OH )3深红色溶液+3HCl 将饱和FeCl 3溶液加到沸水中,不断搅拌,FeCl 3剧烈水解,生成Fe (OH )3溶胶.刚开始制备Fe (OH )3溶胶,按一些书上的方法去做,往往失败或不理想.文献[1]用水解法制备Fe (OH )3溶胶的方法是:将0.5g 无水FeCl 3溶于20mL 蒸馏水中,在搅拌的情况下将上述溶液滴入200m L 沸水中(控制在4min ～5min 内滴完),然后再煮沸1min ～2min ,即制得Fe (OH )3溶胶.文献[2]用水解法制备Fe (OH )3溶胶的方法是:把100mL 蒸馏水加热至沸,慢慢地滴入20%FeCl 3溶液5～10m L ,并不断搅拌,加完后,继续沸腾5min .文献[3]水解法制备Fe (OH )3溶胶的方法是:在250mL 烧杯中放95m L 蒸馏水,加热至沸,慢慢地滴入5mL 10%FeCl 3溶液,并不断搅拌,加完后继续沸腾几分钟.按这些方法制备,往往失败,制得的胶体已被加热破坏(即沉淀了).经过许多次的制备,笔者认为方法应该这样:不断搅拌已加热至沸的蒸馏水,把饱和的FeCl 3溶液快速加入,2～3s 后停止加热.关键要注意三点:(1)用饱和的FeCl 3溶液制备,因实验用的Fe (OH )3溶胶浓度越浓越好;(2)FeCl 3溶液要一次性加入,加时要快些;(3)加完FeCl 3溶液后,再继续搅拌3s 左右,马上停止加热(用800W 的电炉加热).这样制备Fe (OH )3溶胶很少失败.制成的Fe (OH )3溶胶溶液中常有其它杂质存在,而影响其稳定性,而且制得的Fe (OH )3水溶胶冷却时,反应要逆向进行[2],因此必须纯化.常用的纯化方法是半透膜渗析法.渗析时以半透膜隔开胶体溶液和纯溶剂,胶体溶液中的杂质,如电解质及小分子能透过半透膜,进入溶剂中,而大部分胶粒却不透过.如果不断换溶剂,则可把胶体中的杂质除去.要提高渗析速度,可用热渗析或电渗析的方法.最简单的渗析装置如图[4].自然界有不少具有半透膜特性的物质,差不多所有动物的膀胱膜都可作为半透膜使用,但在实验室内不易得到,通常实验需要的半透膜都要自行制作[5].半透膜的制作有很多方法,较简便的是“溶液溶剂除去”法.一般实验书上只作简单、粗略、简短地介绍用火棉胶制作半透膜.刚开始按实验书上的方法去做,很难制得半透膜.成功的机会很少.查了许多书,通过许多次的制作,得到一些要领.制作火棉胶体系的不同孔径范围的半透膜时,先将酸化纤维(如硝酸纤维或醋酸纤维等)溶于有机溶剂中,制成火棉胶溶液,然后用火棉胶溶液去成型制膜.常用的实验室配方见表1.收稿日期:2003-05-12 作者简介:黄桂萍(1963—),女,江西寻乌人,赣南师范学院化学与生命科学系实验师,主要从事物理化学实验等教学工作.DOI :10.13698/j .cn ki .cn36-1037/c .2003.06.037表1 火棉胶制备半透膜配方[5]火棉胶成分细孔隔膜中等隔膜粗孔隔膜硝化纤维6g 4g 2g 乙醇95%25mL 25mL 90%50mL 乙醚75mL 50mL 50mL图1 渗析示意图 为了得到合适的袋形半透膜,一般在光滑、洁净、干燥的锥形瓶(250mL )中倒入适量的火棉胶溶液,小心转动容器,使火棉胶溶液均匀附在壁上成一薄层,倾出多余的溶液,然后将容器倒置,进一步将多余溶液流尽和使溶剂乙醚挥发掉,若要得渗透较差的半透膜,则用同法涂上第二、第三层,以增加厚度.直至用手指轻触所形成的膜而不粘着方可.然后往容器中加水至满为止.遇水后在乙醚未蒸发干的地方会发白,所制成的半透膜便不够理想,甚至不宜使用.加水太迟则膜易变硬和不易取出.膜袋浸泡水约10min 后,在膜中的乙醇应全溶解到水中.倒去容器内的水,将瓶口上的膜脱开,并在膜与容器壁间注入水,使膜自动脱离瓶壁,轻轻取出制成的袋形半透膜,检查是否有孔洞,如果有则不能使用,应重新制作,若以膜袋浸入不同浓度的乙醇水溶液中,则可得到不同渗透度的膜.按此法制作的半透膜不使用时,则应存放于水中,以免损坏.制作渗析Fe (OH )3溶胶的半透膜,最好用大于6%的火棉胶(也即胶棉液)溶液(溶剂为1∶3乙醇—乙醚液),在制作时至少要在瓶壁上涂2～3层火棉胶(依硝化纤维含量大小而定).许多书上只写了涂1层,这样往往太薄,易破.将制备好的冷至约50℃的Fe (OH )3溶胶转移到半透膜中,常温下渗析,每天换蒸馏水3～4次.热渗析,保持渗析蒸馏水的温度在60℃左右,1h 左右换一次蒸馏水.电渗析,加一电场,以提高离子的迁移速度.直至从渗析的蒸馏水中检出的Cl -和Fe 3+很少为止(检查时,取出1mL 水,分别用1%AgNO 3及1%KCNS 溶液进行检验).将纯化过的Fe (OH )3溶胶移置于试剂瓶中,放置一段时间进行老化,就可供电泳等实验使用.文献[2]、[4]溶胶中的杂质能透过半透膜,而胶粒的直径轻大则不能透过,就可把胶体溶液中的杂质逐渐除去[3].实际在渗析过程中,可以看到渗析的蒸馏水中有红色的Fe (OH )3胶体,初渗析中,颜色较深些,随着渗析次数的增加而变淡.说明有的胶体透过了半透膜.刚开始时,因看了不少书上说:胶体不能透过半透膜;又因是用市售的不少于5%的火棉胶来制备半透膜(有的书上只写道用6%的火棉胶,没介绍为什么要用6%的,不用小于6%的;有的只写道用火棉胶,没介绍浓度.)制成的半透膜属中等隔膜,透过到蒸馏水中的Fe (OH )3胶体较多,颜色还较深,觉得不可理解;有老师和很多同学看到后,也都会产生这样的疑问:怎么蒸馏水变成了Fe (OH )3胶体的颜色?Fe (OH )3胶体怎么透过了半透膜?查看了许多书,找到了火棉胶制造半透膜配方,此疑问才得以解开.原来每种胶体颗粒直径有一定的范围,看所制半透膜属于什么孔径的隔膜,就好理解了.渗析过程中透过半透膜的,是些颗粒直径比膜孔径小的胶体,透过多少,要看制成的半透膜属什么孔径隔膜,隔膜孔径比胶体小,则胶体不透过,反之则会透过.所以要纯化某种胶体,必须搞清楚此种胶体颗粒直径范围,选择孔径小于此直径范围的半透膜来渗析、纯化胶体.故半透膜用于纯化胶体,不但能浓缩溶胶,将有害和多余的离子从溶胶中除去,并可将胶粒按级分离.参考文献:[1] 孙尔康,徐维清,邱金恒.物理化学实验[M ].南京:南京大学出版社,2001.105.[2] 东北师范大学等.物理化学实验[M ].北京:高等教育出版社,1998.255.[3] 北京大学化学学院物理化学实验教学组.物理化学实验(第4版)[M ].北京:北京大学出版社,2003.139.[4] 复旦大学等.物理化学实验[M ].北京:高等教育出版社,2000.391.[5] 中南工业大学,叶大陆.物理化学实验[M ].北京:冶金工业出版社,1986.78.Discussions on Sol of Fe (OH )3and Preparation ofIts Purificaed Semi -permeable MembraneHUANG Gui -ping ,WAN Dong -bei ,HU Yue -hua(Department of chemistry and life science ,Gannan Teacher 's College ,Ganzhou 341000,China )A bstract :T his paper makes particular and in -depth discussio ns on preparation of sol of Fe (OH )3used in physical chemistry ex -periments about electropho resis ,direction of collodion as semi -permeable membrane to purify sol ,preparation methods of this semi -per -meable membrane and me thods of dialysis to purify sol .Key words :sol ;dialysis ;semi -permeable ;membrane 104 赣南师范学院学报 2003年。
fe(oh)3胶体的制备及丁达尔效应实验的探究与改进
Fe(OH)3胶体的制备及丁达尔效应实验的探究与改进目录摘要 (1)关键词 (1)1.研究背景 (1)2.实验原理 (2)3.实验器材 (2)4.研究过程 (2)5.研究成果 (4)6.结束语 (5)参考文献 (5)Fe(OH)3胶体的制备及丁达尔效应实验的探究与改进摘要：本实验研究，探究改进了Fe(OH)胶体的制备，探究出了观察丁达尔现象的新方法，3并成功研制出了丁达尔效应观察仪。
改进后的实验方法，使用仪器更简单，操作更简捷方便，大大缩短实验时间，提高了实验成功率，使实验现象更明显。
关键词：Fe(OH)胶体制备丁达尔效应竖直路径观察仪31.研究背景清晨，在茂密的树林中，常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱，类似这种自然界的现象，便是丁达尔现象[1]。
这是因为云，雾，烟尘都是胶体，只是这些胶体的分散剂是空气，分散质是微小的尘埃或液滴（如图1所示)。
丁达尔现象从森林来到化学课本中，普通高中化学课程标准实验教科书必修一第26页[2]，涉及Fe(OH)3胶体的制备[3]及丁达尔效应现象的观察实验，教科书上是这样描述实验步骤的：1、取一个小烧杯，加入25ml蒸馏水；2、将烧杯中的水加热至沸腾；（如图2所示）3、向沸水中逐滴加入5~6滴FeC13饱和溶液；（如图3所示）4、继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热；5、把盛有Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处，用激光笔（或手电筒）照射烧杯中的液体，在与光束垂直的方向上观察。
（如图4所示）根据上述实验操作，我们在实验中，发现以下不足：1、用烧杯作反应容器，容积大，所需蒸馏水用量较多；2、由于蒸馏水较多，加热所需时间也较长（约需8~10分钟），课堂效率不高；3、两次加热，实验步骤繁琐，制取Fe(OH)3胶体的成功率不高；4、观察丁达尔现象不明显。
（效果如图4所示）2.实验原理1、2、胶体的丁达尔效应在光的传播过程中，光线照射到粒子时，如果粒子大于入射光波长很多倍，则发生光的反射；如果粒子小于入射光波长，则发生光的散射，这时观察到的是光波环绕微粒而向其四周放射的光，称为散射光或乳光。
提高氢氧化铁胶体电泳实验效果的再探索
响； ②电极间距对胶体电泳的影响； ③环境温度对胶体电泳的
影响。
３． 实验数据 表１ 电压和浓度对胶体电泳的影响
（ 注：“—”表示此时电泳距离太短， 无法测量， 下同） 表２ 环境温度对胶体电泳的影响
１． 铜导线 ２． Ｕ形管 ３．琼脂柱阴极
４．
Ｆｅ（ＯＨ）
胶
３
体
５．水 槽
６． 琼脂柱阳极
９２
二 、结 果 与 讨 论
从 可 持 续 发 展 的 角 度 重 新 审 视 化 学 ， 了 解“绿 色 化 学 ”的 现 代 内 涵 。 如 果 说“ 可 持 续 发 展 ”是 人 类 关 于 生 存 和 发 展 思 想 的 高 度 概 括 的 话 ， 那 么“绿 色 ”则 是 这 一 思 想 生 动 、形 象 的 表 达。化学虽然给人类带来了财富、方便与发展 ， 但同时也给自 然界带来了灾难， 倡导“绿色化学”化学， 是对人和自然和谐相 处境界的执着和渴望。
９３
后的胶体溶液则不会出现此类现象。
综 上 所 述 ： 使 用 琼 脂 柱 电 极 ， 控 制 电 压 在 ２５—３５Ｖ、新 制
－２
－２
Ｆｅ（ＯＨ） ３胶体溶液浓度在１．３３×１０ —２．６６×１０ ｍｏｌ／Ｌ之 间 ， 并 在
实验过程中辅以冷水（１８℃）冷却电泳管， 可以获得较快 的 电 泳
速率和清晰、平整的电泳界面， 实验效果较好。
○ 理化生教学与研究 ２００７年第４９期
周刊
提高氢氧化铁胶体电泳实验效果的再探索
杜宗辉
（ 江苏联合职业技术学院 徐州机电分院， 江苏 徐州 ２２１０１１）
摘 要： 通过实验对影响胶体电泳实验， 以便获得较快的电泳速度和清晰的电泳界面。
“Fe(OH)3溶胶的制备及电泳”实验的探讨
子， 另一方面在分散介质中有 同种离子与前者处于吸附平衡的状态 。渗析时不是从核表面上 ， 而是主要 从溶液中， 也就是从分散介质中洗去起稳定作用的电解质 ， 对Ｆ ｅ （ Ｏ Ｈ） 溶胶来说 ， 透过薄膜 的就是 ｃ ｌ 一 和
Ｆ ｅ Ｏ 离子 ， 这个 过 程 破坏 了吸 附平衡 ， 并 引起 Ｆ ｅ Ｏ 离 子从 核 表 面上 解 吸 出来 ， 核表面便被“ 裸露 ” 。 最 终 导 致溶 胶 聚沉 。 采 用 不 同量 的 Ｆ ｅ Ｃ １ 水解 获 得不 同浓度 的 Ｆ ｅ （ Ｏ Ｈ） 溶胶 ， 因制 备 溶 胶 的 条件 不一 样 ， 获得 的溶 胶 颗 粒 大小 、 形 状 也不 同 ， 所 以核 表 面所 吸 附 的 Ｆ ｅ Ｏ 、 胶粒吸附的 Ｃ ｌ 一 的量也 不 一样 ， 达 到 吸 附平衡 时 ， 宏 观上
粘 度 。其 关 系 为 ： ‘ ＝（ Ｋ 仇 ） ／ （ ｅ Ｈ） ． 式 中： 为 分 散 介 质 的粘 度 （ Ｐ ａ ・ Ｓ ） ； ￡为 分 散 介 质 的相 对 介 电 常 数； １ Ｊ 为 电泳 速 率 （ ｍ／ ｓ ） ； Ｈ 为 电位 梯 度 （ Ｖ ／ ｍ） ；Ｋ为 与 胶 粒 形 状 有 关 的常 数 （ 对 于球 形 粒 子 Ｋ＝５ ． ４ × １ ０ ｍ Ｖ ・ ｓ ・ ｋ ｇ ～・ Ｉ ｎ ～； 对 于棒 形 粒子 Ｋ＿ － ３ ． ６ × １ ０ 加Ｖ ・ ｓ ・ ｋ ｇ ～・ ｉ ｎ ～， 本实验 Ｆ ｅ （ ＯＨ） ， 溶胶 胶 粒 是棒 型 ） 。
由表 ４ 可知在电导率相等时 Ｆ ｅ （ Ｏ Ｈ）
溶 胶 的浓 度 对 ∈电 位 值 影 响 较 大 ， 表 明 电
一
表 ４ 不 同浓度 Ｆ ｅ （ Ｏ Ｈ） 。 溶胶 测得 的 ∈电位 值
氢氧化铁溶胶电泳实验再探索
氢氧化铁溶胶电泳实验再探索施巧芳张景辉花蓓（扬州大学化学化工学院江苏扬州225002）摘要主要报道溶胶纯化程度及辅助液电导率对溶胶ζ-电势的影响。
实验结果表明以氯化钾水溶液为辅助液，胶体渗析至电导率小于200µ/（Ω・cm）时，可获得较好的测量结果。
关键词电导率ζ-电势电泳方法测定氢氧化铁溶胶的ζ-电势是大多数高校化学专业开设的基础物化实验之一。
现行实验教材中有多种制备Fe（OH）胶体的方法，常见的制备方法有水解法［1～3］和3胶体的渗析程度也不同，有的教材［3］胶溶法［2］；对Fe（OH）3介绍电导率（0.8×104µ/（Ω・cm）即可，有的教材［2］要求溶胶的电导率为10-5µ/（Ω・cm）左右，有的甚至不渗析［5］；所用电泳仪也各有不同，目前常用的有U型管电泳仪、三管电泳仪［3］（加液较困难）及拉比诺维奇-付其曼U型电泳仪［1，2］；所用辅助液主要有盐酸稀溶液［3］和用氯化钾稀溶液［1，2］。
由于ζ-电势受较多因素的影响，致使学生实验测得的ζ-电势不尽相同，与文献［4］报道的理论值往往相差很大。
为了进一步了解ζ-电势与溶胶的关系，本文主要讨论胶体溶液电导率和辅助液电导率对ζ-电势的影响。
1辅助溶液的电导率对氢氧化铁溶胶!-电势的影响按文献［1］方法制备氢氧化铁溶胶，然后进行渗析，取渗析不同时间的胶体，即纯化程度不同，测定其电导率。
辅助液用盐酸和蒸馏水配制，其电导率与胶体相同，用拉比诺维奇-付其曼U型电泳仪进行实验，U型管的内径为18mm，以消除管径对ζ-电势的影响［6］，测得溶胶电导率对ζ-电势的关系如图1中曲线2。
由图1可见，随着溶胶电导率的增大，胶体的ζ-电势逐渐减小。
电导率越大，ζ-电势越小是由纯化程度不同引起的。
当溶胶中有大量的电解质时，电解质中与扩散层反离子电荷符号相同的那些离子将把反离子压入（排斥）到吸附层，从而减小了胶粒的带电量，使ζ-电势降低［4］。
Fe(OH)3溶胶制备纯化及性质实验报告
溶胶的制备、纯化及稳定性研究1、实验背景胶体现象无论在工农业生产中还是在日常生活中，都是常见的问题。
为了了解胶体现象，进而掌握其变化规律，进行胶体的制备及性质研究实验很有必要。
氢氧化铁胶体因其制备简单、带有颜色和稳定性好等特点被广泛应用于大学物理化学实验中，并且是高中化学中的一个重要实验。
但是采用电泳方法测定溶胶的电动电势（ζ）却是始终是一个难点，因为溶胶的电泳受诸多因素影响如：溶胶中胶粒形状、表面电荷数量、溶剂中电解质的种类、离子强度、PH、温度和所加电压。
2、实验要求(1) 了解制备胶体的不同方法，学会制备Fe(OH)3溶胶。
(2) 实验观察胶体的电泳现象，掌握电泳法测定胶体电动电势的技术。
(3) 探讨不同外加电压、电泳时间、溶胶浓度、辅助液的pH值等因素对Fe(OH)3溶胶电动电势测定的影响。
(4) 探讨不同电解质对所制备Fe(OH)3溶胶的聚沉值,掌握通过聚沉值判断溶胶荷电性质的方法。
二、实验部分1.实验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，如机械法，电弧法，超声波法，胶溶法等；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，如物质蒸汽凝结法、变换分散介质法、化学反应法等。
Fe(OH)3溶胶的制备就是采用化学反应法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。
显然，在胶粒四周的分散介质中，存在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。
在外加电场的作用下，荷电的胶粒与分散介质间会发生相对运动。
胶粒向正极或负极（视胶粒荷负电或正电而定）移动的现象，称为电泳。
同一胶粒在同一电场中的移动速度由ξ电位的大小而定，所以电位也称为电动电位。
测定ξ电位，对研究胶体系统的稳定性具有很大意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
提供了广泛联想的空间。
[实验2]:氢氧化亚铁的制取
[实验用品]:新制硫酸亚铁溶液,氢氧化钠溶液,试管,丁烷气罐
[实验步骤]:在试管中先充入丁烷气,再加入4m L新制硫酸亚铁溶液,最后加入4m L氢氧化钠溶液;做对比实验:在另一试管中不充入丁烷气,加入4m L新制硫酸亚铁溶液,再加入4m L氢氧化钠溶液。
观察生成物的颜色。
[实验现象]:充入了丁烷气的试管中生成的沉淀颜色较后者白,且维持时间长。
[实验原理]:根据丁烷的性质:化学性质较稳定,密度大于空气密度。
丁烷气可很快排出试管中的空气,使新制硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液反应生成的氢氧化亚铁沉淀能长时间保持白色。
丁烷气起到保护气的作用。
且通过对比实验,能更好地培养学生的观察实验、分析问题的能力,学生逐渐养成善于发现问题、提出问题,并积极动脑设想实验方案的习惯,有利于提高学生的创新意识。
Fe(OH)3胶体电泳实验再探索
钱亚兵,袁红霞,鲍正荣
(四川师范学院化学系,四川南充637002)
文章编号:1005-6629(2002)12-0009-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
1 实验部分
1.1 仪器与药品
仪器:U形管(100mm×10mm)、水槽(Φ= 125mm)、烧杯(100m L)、带鳄鱼夹的细铜线电极、铁架台(含铁夹)、电炉、0v～40v晶体管直流电源或干电池组
药品:饱和FeCl3溶液、琼脂(AR)、K NO3(AR)
1.2 实验装置与操作
(1)Fe(OH)3胶体的配制:往100m L烧杯中加入50m L蒸馏水,加热至沸,迅速滴入3滴饱和的FeCl3溶液,再继续煮1min～2min,冷却,渗析,直到检测不出Cl-,即得纯化的胶体溶液(浓度约为1.33×10-2 m ol/L)。
同法制得浓度约为4.43×10-3m ol/L、2.66×10-2m ol/L、3.99×10-2m ol/L的胶体溶液。
(2)琼脂凝固柱(简称琼脂柱)的制取:往100m L 烧杯中加入4克琼脂、2.5克K NO3晶体、60m L蒸馏水,搅匀,加热至沸,并趁热灌入一段内径为4mm的洁净直玻璃管中,冷却凝固,取出,即得琼脂柱。
(3)琼脂柱电极的制作:截取约0.5cm的两等长琼脂柱,插入带鳄鱼夹的细铜线至琼脂柱的另一端(注意:切不可插穿),制得电极。
(4)在洁净的100mm×10mmU形管中,加入一定量的新制Fe(OH)3胶体溶液,使液柱高出U形管内弯曲处1.5cm～2.0cm,再分别插入电极,使其刚好与Fe(OH)3胶体溶液接触。
(注意:切不可插入液面以下)
(5)按下图接在0v～40v晶体管直流电源上,做如下几组对比实验:在一定条件下,①电压和胶体浓度对胶体电泳的影响;②电极间距对胶体电泳的影响;③环境温度对胶体电泳的影响。
1.铜导线
2.U形管
3.琼脂柱阴极
4.Fe(OH)3胶体
5.水槽
6.琼脂柱阳极
1.3 实验数据
表1 电压和浓度对胶体电泳的影响
电泳
时间
(m in)
电泳
距离
(cm)
浓度
(m ol/L)
电
压
(v)
246810电泳界面
20
4.43×10-3—————不清晰、不平整
1.33×10-20.20.40.60.9 1.1清晰、平整
2.66×10-20.30.60.9 1.3 1.6清晰、平整
3.99×10-20.10.20.50.7 1.2清晰、平整
9
2002年,第12期 实验与创新思维
25
4.43×10-2
—
—
—
—
—
不清晰、不平整1.33×10-20.30.6 1.1 1.4 1.7清晰、平整2.66×10-20.40.8 1.2 1.6 1.8清晰、平整3.99×10-20.30.8
1.1
1.5
1.7
清晰、平整30
4.43×10-3
——
—
—
—
不清晰、不平整1.33×10-20.5 1.2 1.6 1.8 2.0清晰、平整2.66×10-20.5 1.1 1.6 1.9 2.1清晰、平整3.99×10-20.4 1.0
1.5
2.0 2.3清晰、平整35
4.43×10-3
——
0.10.20.4清晰、平整1.33×10-20.6 1.2 1.8 2.2 2.4清晰、平整2.66×10-20.6 1.3 1.8 2.1 2.4清晰、平整3.99×10-20.5
1.2
1.6
2.0
2.2
清晰、平整
(注:“—”表示此时电泳距离太短,无法测量,下同。
)表2 环境温度对胶体电泳的影响
电泳
时间
(m in )
电泳距离(cm )环境温度(℃)
电
压
(v )2
8
电泳界面界面破坏
20
空气浴
(25)
—0.5
4分钟后界面清晰、平整43分钟后界面被破坏,
并逐渐消失
水浴
(18)
0.20.6
清晰、平整
49分钟后界面被坡坏,
并逐渐消失
25
空气浴
(25)
0.2 1.2
2分钟后界面清晰、平整30分钟后界面被破坏,
并逐渐消失
水浴
(18)
0.3 1.4
清晰、平整
37分钟后界面被坡坏,
并逐渐消失
30
空气浴
(25)
0.4 1.6
2分钟后界面清晰、平整27分钟后界面被破坏,
并逐渐消失
水浴
(18)
0.5 2.0
清晰、平整32分钟后界面被坡坏,
并逐渐消失
35
空气浴
(25)
0.5 1.7
清晰、平整18分钟后界面被破坏,
并逐渐消失
水浴
(18)
0.6 2.2
清晰、平整
24分钟后界面被坡坏,
并逐渐消失
2 结果与讨论①在琼脂柱中加入适量强电解质K NO 3是为了增强导电性。
使用琼脂柱电极既能减小电极的极化作用,又能减小阳极电解出的Cu 2+对Fe (OH )3胶体的破坏。
②由Helmholz 方程的变式V =ξεE/4×3002πηL
可知,电压E 对胶体电泳有很大的影响,E 越高,电泳速率V 越快,反之则越慢。
而胶体的粘度η和介
电常数ε主要是由其浓度决定的,所以胶体浓度对
胶体电泳也有很大的影响。
一般来讲,浓度越大,ε和η也越大,前者有利于电泳速率增大,而后者不利于电泳速率的增大,因此需要在一定的浓度下(或合适的浓度范围内)才能获得最佳的电泳速率。
这些都和表1中所得的实验事实相吻合。
但是,如果电压和浓度过低,电泳速率较慢,界面也不清晰平整;反之则阴极产生气体的速率加快,电流的热效应增大,胶体的发散、凝聚作用增强,电泳速率和实验效果并不好。
实验表明:控制电压在25～35v 、胶体浓度在1.33×10-2～2.66×10-2m ol/L 之间,电泳速率较快,实验效果较好。
③环境温度和电流热效应对胶体电泳有较大的影响。
从表2可知,当环境温度较高,电流热效应越大(电压越高,通电时间越长),电泳速率较慢,界面清晰度较低且易于被破坏,甚至出现Fe (OH )3胶体向阳极上浮的现象。
实验结果表明:将电泳管浸在
冷水(18℃
)中,利用其吸收电流通过胶体溶液时所产生的热量是减小电流热效应对界面的破坏和对电泳的干扰的有效措施。
另外,电泳时间不宜过长,应以出现清晰、平整的电泳界面和较长的电泳距离(0.7～1.0cm )为宜。
④电极间距对电泳速率也有较大的影响。
这可从电泳的速率公式看出。
但电极间距太小,电流的热效应更为显著,胶体的凝聚和发散现象严重,界面的清晰度下降。
电极间距选择在4cm ～6cm 较好。
⑤胶体的纯化对电泳实验有一定的影响。
未经纯化过的胶体溶液,电泳过程中界面不平整,且电泳层呈浅黄色,而纯化后的胶体溶液则不会出现此类现象。
综上所述:使用琼脂柱电极,控制电压在25～35v 、新制Fe (OH )3胶体溶液浓度在1.33×10-2～2.66×10-2m ol/L 之间,并在实验过程中辅以冷水(18℃)冷却电泳管,可以获得较快的电泳速率和清
晰、平整的电泳界面,实验效果较好。
参考文献:
[1]李林英.氢氧化铁胶体电泳实验的改进[J ].化学教
育,1984(5):37.
[2]潘明先.电泳实验探讨[J ].化学教育,1987(5):40.[3]蔡泽昌,鲍正荣,邹荣贤.化学微型实验及教学研究[M].西南师范大学出版社,1998:376.
1化学教学 2002年,第12期。