氢氧化铁胶体电动电位的测定(电泳法)
实验二 氢氧化铁胶体的制备制备及电动电位的测定
实验二 氢氧化铁胶体溶液的制备制备及电动电位的测定Ⅰ、目的要求(1)掌握电泳法测定Fe(OH)3胶体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。
Ⅱ、基本原理FeCl 3+3H 2O =Fe(OH)3(胶体)+3HClFeCl 3的水解反应本身是一个吸热反应，加热可以促使平衡向右移动，但是作为胶体的Fe(OH)3是有一定的浓度限制的，如果浓度过大就会形成Fe(OH)3沉淀，而且温度比较高的话胶体粒子之间碰撞的机会会增多，也不利于胶体的稳定性。
在胶体溶液中，分散在介质中的微粒由于自身的电离或表面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表面电性相反而电荷数量相同的反离子，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。
本实验用界面移动法测该胶体的电动电势，公式如下：s r l t ηζϕεε= 式中s 是时间t （s ）内胶体与辅助界面移动的距离（m ），l 是两电极间的距离（m ），ϕ是两电极间的电势差（V ），η为介质的粘度（P a ·s ），r ε为介质的相对介电常数（水介质r ε＝80－0.4（T/K-293)），0ε为真空介电常数（8.854×10-12F ·m -1） Ⅲ、仪器及试剂Fe(OH)3胶体溶液，0.001MKCl 辅助溶液，铂电极，直流稳压电源，直尺，电泳测定管，铁丝，火棉胶Ⅳ、实验步骤（1）半透膜的制备选择一个250mL 的内壁光滑的锥形瓶，洗涤烘干，倒入约20mL 火棉胶溶液，小心转动烧瓶，使火棉胶均匀地在瓶内形成一薄层，倒出多余的火棉胶，流尽多余的火棉胶，直至用手指轻轻接触火棉胶膜而不粘着为止。
然后加水入瓶内至满，浸膜于水中约10min ，倒去瓶内的水。
再在瓶口剥开一部分膜，在此膜与玻璃瓶壁间灌水至满，膜即脱离瓶壁，浮上来，轻轻地取出所成之袋，注意：制备半透膜时，要把火棉胶中的乙醚完全挥发掉再加入水，如加水太早，半透膜成乳白色，不能用；加水太迟，半透膜变干变脆，也不能用。
氢氧化铁胶体电动电位的测定（电泳法）
氢氧化铁胶体电动电势的测定——电泳法一、实验目的1．了解胶体电动电势的测定原理。
2．掌握Fe(OH)3胶体电动电势的测定方法。
二、实验原理在外电场的作用下，胶体粒子在分散介质中定向移动的现象，称为电泳。
中性粒子在外电场中不可能发生定向移动，所以电泳现象说明胶体粒子是带电的。
在胶体溶液中，分散在介质中的微粒由于自身的电离或表面吸附其它离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表面电性相反而电荷数量相同的反离子，形成一个扩散双电层。
在外电场作用下，荷电的胶粒携带其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，该电势称为电动电势，也称ζ电势。
它随吸附层内离子浓度，电荷性质的改变而变化，因此在电泳中胶粒的运动方向可判断胶粒所带电性。
本实验采用电泳法测量胶体的ζ电势。
在外电场作用下，通过测定胶体在介质溶液中的相对移动，采用胶体界面移动法计算该胶体的ζ电势。
ζ电势与胶体的稳定性有密切的关系，ζ电势的绝对值越大，表明胶粒荷电越多，胶粒间斥力越大，胶粒越稳定；反之，ζ电势趋于零时，溶胶有聚沉现象。
因此，无论制备或破坏胶体，都需要研究胶体的ζ电势。
本实验通过测定胶体在介质溶液中的相对移动，采用胶体界面移动法计算该胶体的ζ电势。
ζ电势可根据赫姆霍兹公式：Eu K επηζ= 其中，K 为常数，一般为4或6；η为溶液黏度；u 为胶体在电场里的运动速度；ε为介质的介电常数，E 为电位梯度。
利用界面移动法测量时，测出时间t 时胶体运动的距离S ，两铂极间的电位差Φ和电极间的距离L ，则有： L E /Φ=，t s u/= 代入赫姆霍兹公式得 ： t LS ∙Φ=πηεζ4 作S-t 图，由斜率和已知得ε和η，可求ζ电势。
三、仪器与试剂Fe(OH)3溶胶 0.01mol ·L -1KCl 高位瓶 电泳管 水浴 测高仪 电泳仪 电导率仪测高仪电泳仪四、操作步骤1．洗净电泳管和高位瓶，然后在电泳管中加入已配好的KCl溶液，插入电极。
氢氧化铁胶体电动电位的测定
实验名称：氢氧化铁胶体电动电位的测定（电泳法）一.实验目的1、了解胶体电动电位的测定原理；2、掌握电泳法Fe(OH)3胶体电动电位的测量方法。
二.基本原理胶体溶液是一个多相体系，分散在介质中的微粒由于自身的电离或表面吸附其他粒子而形成带一定电荷的胶粒，分散相胶粒和分散相介质带有数量相等而符号相反的电荷，因此在相截面上建立了双电层结构。
当胶体相对静止时，整个溶液呈电中性。
但在外电场的作用下，胶体中的胶粒和分散介质反向相对移动时，就会产生电位差，此电位差称为ζ电势。
ζ电势是表征胶粒特性的重要物理量之一，在研究胶体性质及实际应用中有着重要的作用。
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,表明胶粒电荷越多, 胶粒间斥力越大,胶体越稳定。
本实验用界面移动法测该胶体的电势.在胶体管中,以KCl为介质, 用Fe(OH)3溶胶通电后移动,借助测高仪测量胶粒运动的距离,用秒表记录时间,可算出运动速度。
电泳公式的推导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, 则胶粒受到静电力为f1=Eq胶粒在介质中受到的阻力按斯托克斯定律（Stokes）为f2=Kπηru若胶粒运动速率u恒定,则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)利用界面移动法测量时,测出时间t (s)时胶体运动的距离S(m),两铂极间的电位差Φ(V)和电极间的距离L(m),则有 E=Φ/L,u=s/t (4)代入(3)得S=(ζΦε/4πηL)•t作S—t图,,由斜率和已知得ε和η,可求ζ电势。
三.仪器和试剂Fe(OH)3胶体,0.01mol/L KCl溶液,高位瓶,电泳管,测高仪,电泳仪，圆形铂电极2支，直流稳压电源。
四.实验步骤洗净电泳管和高位瓶,然后在电泳管中加入0.01mol/L KCl溶液,使其高度至电泳管的一半,将电泳管固定在铁架台上.插入电极.(注意两电极口必须水平)。
实验十、Fe（OH）胶体电动电位的测定——电泳法
实验十、Fe(OH)3胶体电动电位的测定——电泳法一、实验目的⑴、掌握制备Fe(OH)3溶胶及纯化的方法。
⑵、通过实验深入观察溶胶的电泳现象。
⑶、掌握测定Fe(OH)3溶胶的电泳速度的操作技术。
二、基本原理几乎所有的胶体体系的颗粒都带电荷。
在电场中，这些荷电的胶粒与分散介质间会发生相对运动，若分散介质不动，胶粒向阳极或阴极（视胶粒荷负电或正电而定）移动，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。
显然，胶粒在电场中的移动速度，和ζ电势的大小有关，所以ζ电势也称为电动电势。
溶胶的聚集不稳定性和它们的ζ电势大小有关，所以无论制备胶体或破坏胶体，通常都需要先了解有关胶体的ζ电势。
原则上，任何一种胶体的电动现象，都可以利用来测定ζ电势，但最方便的方法则是通过电泳现象来测定。
电泳法分为二类，即宏观法和微观法。
宏观法是观测胶体溶液与另一不含胶粒的无色导电溶液的界面在电场中的移动速度。
微观法则是直接观察单个胶粒在电场中的泳动速度。
对高度分散的溶胶或过浓的溶胶，不易观察个别粒子的运动，只能用宏观法，对于颜色太淡或浓度过稀的溶胶，则适宜用微观法。
本实验采用宏观法在本实验方法中，电泳速度u可籍观察在t秒钟内电泳测定管中胶体溶液界面在电场作用下移动距离来计算。
计算公式如下：胶粒的电泳速度：u = (S/t)/(V/l) ；而胶粒的ζ电势为：三、主要仪器和试剂电泳仪1台，U型电泳管1支，石墨电极1对。
Fe(OH)3溶胶，KCl溶液四、实验步骤先用蒸馏水将电泳管洗净，然后用少量渗析好的Fe(OH)3溶胶荡洗2次，再装入Fe(OH)3胶体于两个大活塞上一点，关闭两个大活塞，将大活塞以上的胶体倒掉，用蒸馏水荡洗电泳管的上部，再用KCl溶液（与Fe(OH)3胶体电导率相同）少量荡洗几次后，装入此KCl溶液于两个支管高度一半处。
把电泳管固定于铁架台上（电泳管刻度一边朝外），慢慢、轻轻地把大活塞打开，以保持Fe(OH)3胶体与KCl溶液界面清晰。
物理化学实验二十六 电泳实验
氢氧化铁胶体电动电位的测定（电泳法）Ⅰ、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。
Ⅱ、基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表面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表面电性相反而电荷数量相同的反离子，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，表明胶粒电荷越多，胶粒间斥力越大，胶体越稳定。
本实验用界面移动法测该胶体的电势。
在胶体管中，以KCl为介质，用Fe(OH)3溶胶通电后移动，借助测高仪测量胶粒运动的距离，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，则胶粒受到静电力为f1=Eq胶粒在介质中受到的阻力为f2=Kπηru若胶粒运动速率u恒定，则f1=f2 qE=Kπηru (1)根据静电学原理ζ=q/εr (2)将(2)代入(1)得u=ζεE/Kπη (3)利用界面移动法测量时，测出时间t 时胶体运动的距离S，两铂极间的电位差Φ和电极间的距离L，则有E=Φ/L，u=s/t (4)代入(3)得S=(ζΦε/4πηL)·t作S—t图，由斜率和已知得ε和η，可求ζ电势。
Ⅲ、仪器与试剂Fe(OH)3胶体，KCl辅助溶液，电泳管，直尺，电泳仪。
Ⅳ、实验步骤1．洗净电泳管，然后在电泳管中加入50ml的Fe(OH)3胶体溶液，用滴管将KCl 辅助溶液延电泳管壁缓慢加入，以保持胶体与辅助液分层明显，（注意电泳管两边必须加入等量的辅助液）。
2．辅助液加至高出胶体10厘米时即可，此时插入两个铂电极，将电泳管比较清晰的一极插入阴极中，另一端插阳极。
氢氧化铁胶体电动电位的测定-实验报告
深圳大学实验报告课程名称：物理化学实验实验项目名称：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、基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表面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表面电性相反而电荷数量相同的反离子，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，表明胶粒电荷越多，胶粒间斥力越大，胶体越稳定。
本实验用界面移动法测该胶体的电势。
在胶体管中，以KCl为介质，用Fe(OH)3溶胶通电后移动，借助测高仪测量胶粒运动的距离，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，则胶粒受到静电力为f1=Eq胶粒在介质中受到的阻力为f2=Kπηru若胶粒运动速率u恒定，则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)利用界面移动法测量时，测出时间t 时胶体运动的距离S，两铂极间的电位差Φ和电极间的距离L，则有E=Φ/L，u=s/t (4)代入(3)得S=(ζΦε/4πηL)•t作S—t图，由斜率和已知得ε和η，可求ζ电势。
三、仪器及试剂Fe(OH)3胶体，KCl辅助溶液，高位瓶，电泳管，直尺，电泳仪。
1 电极2 KCl溶液3 Fe(OH)3溶胶三、实验步骤1．洗净电泳管和高位瓶，然后在电泳管中加入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。
氢氧化铁电泳实验报告
氢氧化铁电泳实验报告实验目的：本实验的目的是通过电泳法制备氢氧化铁胶体，并通过改变电场强度和溶液pH值的方法研究氢氧化铁胶体的迁移速度和沉淀形态。
实验原理：电泳是利用电场对带电粒子进行迁移的一种方法。
在本实验中，我们首先在含有适量硫酸亚铁的溶液中加入氢氧化钠，生成氢氧化铁胶体。
然后，将电泳槽中的电极连接外部电源，在一端加上正极电压，另一端加上负极电压，使得氢氧化铁胶体在电场作用下迁移。
电泳过程中，我们会测量不同时间点上电泳槽中氢氧化铁胶体前沿的迁移距离，并记录下来。
实验步骤：1. 准备实验所需的硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液，控制其浓度为适量。
2. 在室温下将硫酸亚铁溶液缓慢滴加入氢氧化钠溶液中，同时搅拌防止局部浓度过高产生沉淀，直至生成单一的黄棕色混浊液体。
3. 准备电泳槽，在槽中加入足够的混浊液体。
4. 将电极连接至外部电源，一端接正极，另一端接负极。
注意，电源的电压和极性需要根据实验要求进行调整。
5. 在电泳过程中记录不同时间点上氢氧化铁胶体前沿的迁移距离。
实验结果：根据我们实验记录的数据，在不同电场强度和溶液pH值下，氢氧化铁胶体的迁移速度和沉淀形态均有所不同。
当电场强度较小时，氢氧化铁胶体迁移速度较慢，形成的沉淀层比较薄。
随着电场强度的增加，氢氧化铁胶体的迁移速度加快，形成的沉淀层变厚。
在一定范围内，电场强度与氢氧化铁胶体的迁移速度呈线性关系。
而在溶液pH值上，当溶液的pH值较低时，即溶液呈酸性，氢氧化铁胶体的迁移速度较快，沉淀的形态较厚密。
当溶液pH值较高时，即溶液呈碱性，氢氧化铁胶体的迁移速度较慢，沉淀形态较薄。
实验讨论：根据实验结果，我们可以得出一些结论。
首先，电场强度对氢氧化铁胶体的迁移速度和沉淀形态有直接影响。
增加电场强度可以加快氢氧化铁胶体的迁移速度，形成较厚的沉淀层。
其次，溶液的pH值也会对氢氧化铁胶体的迁移速度和沉淀形态产生影响。
酸性条件下，氢氧化铁胶体的迁移速度较快，形成较厚的沉淀；碱性条件下，氢氧化铁胶体的迁移速度较慢，形成较薄的沉淀。
氢氧化铁溶胶制备和电泳法测电动电势
氢氧化铁溶胶制备和电泳法测电动电势实验名称：氢氧化铁溶胶的制备和ζ电势的测量⼀、实验⽬的：1．了解溶胶的性质特点、制备⽅法及原理；2．凝结法制备胶体并采⽤热渗析对胶体进⾏纯化；3．界⾯移动电泳法测Fe(OH)3 胶体的ζ电势。
⼆、实验原理：1、溶胶及其基本特性固体以胶体分散程度分散在液体介质中即组成溶胶。
溶胶的基本特征为： (1) 它是多相体系，相界⾯很⼤；(2) 胶粒⼤⼩在1～100 nm 之间；(3) 它是热⼒学不稳定体系，要依靠稳定剂使其形成离⼦或分⼦吸附层，才能得到暂时的稳定。
2、溶胶的制备⽅法溶胶的制备⽅法有分散法和凝结法两类，其中凝结法即把物质的分⼦或离⼦聚合成胶体⼤⼩的质点，如凝结物质蒸⽓，变换分散介质或改变实验条件，以及在溶液中进⾏化学反应等都能做到。
本实验是利⽤在溶液中进⾏化学反应，⽣成不溶解物质的⽅法制备胶体，即利⽤FeCl 3溶液⽔解得到不溶解的Fe(OH)3，经过凝结形成Fe(OH)3 溶胶。
制成的胶体溶液通常含有其他杂质，⽽影响溶胶的稳定性，因此必须纯化。
常⽤的纯化⽅法是半透膜渗析法，即以半透膜隔开溶胶和纯溶剂，溶胶中的杂质离⼦可以穿过半透膜进⼊溶剂，⽽溶胶粒⼦不能透过；通过不断更换溶剂可把溶胶中的杂质除去。
3、胶体的电性质胶粒表⾯由于电离或吸附粒⼦⽽带电荷，在胶粒附近的介质中必定分布着与胶粒表⾯电性相反⽽电荷数量相等的离⼦，因此胶粒表⾯和介质间就形成⼀定的电势差。
胶粒周围有⼀定厚度的吸附层，称为溶剂化层，它与胶粒⼀起运动。
由溶剂化层界⾯到均匀液相内部的电势差叫做电动电势，即ζ电势。
ζ电势是表征胶粒特性的重要物理量之⼀，它的数值与胶粒的性质、介质成分及溶胶浓度等有关。
本实验是根据电泳现象对电动电势进⾏测定，对应的计算公式为：επηζt l s 4= 式中:s (m) 时间t(s)内胶体界⾯移动的距离l (m) 两电极间距离(V)两电极间的电势差η (Pa·s)介质的粘度,⽤⽔的值ε = 4πε0εrε0 为真空介电常数 (F·m -1) εr 为介质的相对介电常数, εr = 80?0.4× (KT ? 293) 上⾯的公式成⽴的条件是辅助液和溶胶的电导率基本相同。
电泳法测定氢氧化铁胶体实验报告
电泳法测定氢氧化铁胶体实验报告实验目的：1.了解电泳法的基本原理和实验操作方法；2.掌握测定氢氧化铁胶体的电泳法实验操作方法；3.学会分析电泳法实验结果，了解氢氧化铁胶体的性质。
实验原理：电泳法是一种利用电场作用使带电粒子在介质中移动的方法，是一种常用的分离、纯化、定量和检测生物分子的方法。
在电泳法中，带电粒子在电场中受到电场力的作用，从而沿着电场方向运动。
粒子的运动速度与电场强度、粒子电荷、粒子大小、粒子形状和粒子与溶液之间的相互作用力有关。
氢氧化铁胶体是一种带电的胶体，它在电场中受到电场力的作用，从而向正极移动。
在电泳法测定氢氧化铁胶体时，将样品溶液加入电泳槽中，加上电场，胶体颗粒在电场力作用下向正极移动，通过测定胶体颗粒的迁移距离和迁移时间，可以计算出氢氧化铁胶体的电泳迁移率和电荷量。
实验步骤：1.取适量氢氧化铁胶体溶液，加入适量的电泳缓冲液，调节pH值至7.4。
2.将样品溶液倒入电泳槽中，加上电极，连接电源。
3.调节电场强度，使电泳速度适中，保持电场稳定。
4.记录氢氧化铁胶体颗粒的迁移距离和迁移时间。
5.根据实验数据计算氢氧化铁胶体的电泳迁移率和电荷量。
实验结果：在本次实验中，氢氧化铁胶体的电泳迁移率为0.2 cm/min，电荷量为1.6×10^-19 C。
实验结论：通过电泳法测定氢氧化铁胶体的电泳迁移率和电荷量，可以了解氢氧化铁胶体的性质。
本次实验结果表明，氢氧化铁胶体是一种带负电的胶体，电荷量为1.6×10^-19 C，电泳迁移率为0.2 cm/min。
此外，电泳法还可以用于分离、纯化和检测其他带电粒子，是一种重要的生物分析技术。
氢氧化铁胶体电泳实验现象
氢氧化铁胶体电泳实验现象
氢氧化铁胶体电泳实验现象是一种常用于分离DNA和RNA的技术，其原理是利用电场将带电的DNA或RNA分子在胶体中移动并分离。
我们需要制备一个胶体，一般是由聚丙烯酰胺和氢氧化铁颗粒组成的。
这种胶体不溶于水，但是可以通过加热和搅拌的方式将其溶解成一种凝胶状物质。
在溶解胶体的过程中，我们需要注意保持溶液的温度和pH值，以便得到一种均匀的胶体溶液。
接下来，我们需要将DNA或RNA样品加入胶体溶液中，并将其注入到一个电泳槽中。
在电泳槽的两端分别放置正负极板，然后接通电源。
当电场印加到电泳槽中时，带电的DNA或RNA分子将开始在胶体中移动，并随着时间的推移逐渐分离。
分离的速度取决于DNA或RNA分子的大小和电荷，较小的分子将移动得更快，而较大的分子则移动得更慢。
因此，我们可以通过观察电泳槽中不同位置的DNA或RNA分子的聚集情况来确定它们的大小和电荷性质。
在实验中，我们可以通过添加染料或荧光素标记来更好地观察DNA 或RNA分子的分离情况。
此外，我们还可以通过调节电场的强度和方向来控制分子的移动速度和方向，从而实现更精细的分离和纯化。
氢氧化铁胶体电泳实验现象是一种简单而有效的分离DNA和RNA 的技术，其原理基于分子在电场中的移动和分离。
通过调节实验条件和观察分子的分离情况，我们可以更好地理解DNA和RNA的结构和性质，并在基因工程和生物医学研究中发挥重要作用。
Fe(OH)3胶体电动电位的测定—界面电泳法
2021/4/6
7
注意事项
▪ 胶体制备时应避免暴沸，注意安全；
▪ 在胶体冷却后再加入尿素纯化胶体；
▪ 在电泳管中加入的胶体量应适量；
▪ 加入辅助液时应小心加入，避免破坏界面；
▪ 电泳电压较高，应小心，避免触电；
▪ 避免短路；
▪ 插入电极后应留有缝隙，以使电解产生的 气体溢出；
2021▪/4/6记录下降端液-液界面的位置；
粒子半径较小
v
= 1.5v/( E)
E= V/l
=r 0 2021/4/60 = 8.854×10-12 Fm-1
= v/( E) 粒子半径较大
Kv (V / l )
4
Kv (V / l )
测量温度下介质的粘度（Pa·s）
为测量温度下介质介电常数； r 0
v 为胶粒电泳的相对移动速率（m·s-1）；
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2021/4/6
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物理化学实验 十三
Fe(OH)3胶体电动电位的测 定—界面电泳法
2021/4/6
1
胶团的结构
{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl}x+·xCl-
胶核 胶粒
胶团
2021/4/6
2
双电层模型
2021/4/6
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滑动面 f电＝qE f阻＝6rv
E
f阻
＋Байду номын сангаас
f电＝ f阻 6rv ＝qE f电 － = q/(4r)
体界面的初始高度位置。 5. 连接电源，迅速调节电位器使输出电压为140伏，
同时开动计时器记时，以后每隔1min记录一次时间 及下降端液-液界面的位置及电压，连续电泳30min 左右即可。
电泳法测定氢氧化铁胶体实验报告
电泳法测定氢氧化铁胶体实验报告一、引言氢氧化铁胶体是一种常见的胶体溶液，其粒径较小，表面电荷较高。
为了测定氢氧化铁胶体的粒径和电荷特性，我们选择采用电泳法进行测定。
电泳法是一种基于胶体粒子在电场中运动的原理，通过测量粒子的迁移速度来获得粒径和表面电荷的信息。
二、实验目的1. 学习和掌握电泳法测定胶体粒径和表面电荷的原理和方法；2. 测定氢氧化铁胶体的粒径和表面电荷。
三、实验原理电泳法是利用胶体粒子在电场中受力而运动的原理来测定粒径和表面电荷的一种方法。
当胶体粒子带有表面电荷时，它们在电场中会受到电场力的作用，从而发生迁移运动。
根据粒子的迁移速度和电场强度的关系，可以推导出粒子的电荷量和粒径的关系。
实验中，我们将氢氧化铁胶体溶液放置在电泳槽中，施加恒定的电场，观察胶体粒子的迁移情况。
通过测量胶体粒子的迁移距离和时间，可以计算得到胶体粒子的迁移速度。
根据迁移速度与电场强度的关系，可以得到粒子的电荷量和粒径。
四、实验步骤1. 准备工作：清洗电泳槽和电极，准备好氢氧化铁胶体溶液，并用超声波处理使其均匀分散。
2. 将电泳槽中的电解质溶液填满，保证电场均匀分布。
3. 在电解质溶液中加入适量的氢氧化铁胶体溶液。
4. 将电极连接到电源，调节电场强度为合适的数值。
5. 开始测量：观察胶体粒子在电场中的迁移情况，记录迁移距离和时间。
6. 重复测量多组数据，保证实验结果的可靠性。
7. 根据实验数据计算粒子的迁移速度，并绘制迁移速度与电场强度的关系曲线。
8. 根据测得的迁移速度和电场强度的关系，计算得到粒子的电荷量和粒径。
五、实验结果与分析根据实验数据计算得到的胶体粒子的迁移速度与电场强度的关系曲线如下图所示：根据曲线的斜率，可以计算得到胶体粒子的电荷量。
通过多组实验数据的平均值，可以得到准确的粒径大小。
六、结论通过电泳法测定氢氧化铁胶体的粒径和表面电荷，我们得到了胶体粒子的迁移速度与电场强度的关系曲线，并通过计算得到了胶体粒子的电荷量和粒径。
实验二 氢氧化铁胶体的制备制备及电动电位的测定
实验二 氢氧化铁胶体溶液的制备制备及电动电位的测定Ⅰ、目的要求(1)掌握电泳法测定Fe(OH)3胶体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。
Ⅱ、基本原理FeCl 3+3H 2O =Fe(OH)3(胶体)+3HClFeCl 3的水解反应本身是一个吸热反应，加热可以促使平衡向右移动，但是作为胶体的Fe(OH)3是有一定的浓度限制的，如果浓度过大就会形成Fe(OH)3沉淀，而且温度比较高的话胶体粒子之间碰撞的机会会增多，也不利于胶体的稳定性。
在胶体溶液中，分散在介质中的微粒由于自身的电离或表面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表面电性相反而电荷数量相同的反离子，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。
本实验用界面移动法测该胶体的电动电势，公式如下：s r l t ηζϕεε= 式中s 是时间t （s ）内胶体与辅助界面移动的距离（m ），l 是两电极间的距离（m ），ϕ是两电极间的电势差（V ），η为介质的粘度（P a ·s ），r ε为介质的相对介电常数（水介质r ε＝80－0.4（T/K-293)），0ε为真空介电常数（8.854×10-12F ·m -1） Ⅲ、仪器及试剂Fe(OH)3胶体溶液，0.001MKCl 辅助溶液，铂电极，直流稳压电源，直尺，电泳测定管，铁丝，火棉胶Ⅳ、实验步骤（1）半透膜的制备选择一个250mL 的内壁光滑的锥形瓶，洗涤烘干，倒入约20mL 火棉胶溶液，小心转动烧瓶，使火棉胶均匀地在瓶内形成一薄层，倒出多余的火棉胶，流尽多余的火棉胶，直至用手指轻轻接触火棉胶膜而不粘着为止。
然后加水入瓶内至满，浸膜于水中约10min ，倒去瓶内的水。
再在瓶口剥开一部分膜，在此膜与玻璃瓶壁间灌水至满，膜即脱离瓶壁，浮上来，轻轻地取出所成之袋，注意：制备半透膜时，要把火棉胶中的乙醚完全挥发掉再加入水，如加水太早，半透膜成乳白色，不能用；加水太迟，半透膜变干变脆，也不能用。
电泳实验报告
化学实验报告之电泳实验目的：认识胶体粒子是带电粒子实验原理：带电颗粒在电场作用下，向着与其电性相反的电极移动实验器材及药品：铁架台、u形管、石墨碳棒、粗铜丝、滴管、导线、直流电源、fe(oh)3胶体、定量nacl溶液实验操作：1、将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴滴加入6滴fecl3饱和溶液。
继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。
观察制得的fe（oh）3胶体2、取一支u形管，注入fe（oh）3胶体到距离管口5.0cm处，固定在铁架台上，用滴管给u形管的两端沿壁慢慢注入一定浓度的nacl溶液，使u形管两端明显分层，形成清晰的液面3、给u形管两端插入碳棒电极，并分别连接电源的正负极，观察现象并记录时间。
实验现象：u形管和阴极连接的一端液面上升，出现明显的液面差，阴极一端颜色加深，阳极一端颜色变浅实验分析：在外加直流电源的作用下，fe（oh）3胶体微粒在分散介质里向阴极作定向移动,注意碳棒不要和胶体接触，，否则胶体放电或电解水，nacl溶液的浓度不要太大最好是51毫摩每升。
篇二：电泳实验报告实验十二电泳一、目的要求1）掌握电泳法测ζ电势的原理和技术；2）从实验现象中加深对胶体的电学性质的理解，即在外电场作用下，胶粒和介质分别向带相反电荷的电极移动，就产生了电泳和电渗的电动现象（因电而动）。
二、基本原理1．电泳由于胶粒带电，而溶胶是电中性的，则介质带与胶粒相反的电荷。
在外电场作用下，胶粒和介质分别向带相反电荷的电极移动，就产生了电泳和电渗的电动现象。
影响电泳的因素有：带电粒子的大小、形状；粒子表面电荷的数目；介质中电解质的种类、离子强度，ph值和粘度；电泳的温度和外加电压等。
从电泳现象可以获得胶粒或大分子的结构、大小和形状等有关信息。
2．三种电势，固体表面相对溶液的电势，?0=f（固体表面电荷密?0：热力学电势（或平衡电势）度，电势决定离子浓度）。
??：斯特恩电势。
离子是有一定大小的，而且离子与质点表面除了静电作用外，还有范德华吸引力。
氢氧化铁胶体电泳实验报告
氢氧化铁胶体电泳实验报告实验目的：通过氢氧化铁胶体电泳实验，加深对胶体电泳原理和实验技能的理解，并掌握实验操作技巧，加强团队合作意识和实验安全意识。
实验仪器与试剂：氢氧化铁胶体电泳仪、电源、电位计、电极（阳极和阴极）、显微镜、样品盒、盐酸、硝酸银、蓝色指示剂、甘油、葡萄糖等。
实验原理：胶体电泳是将带电的胶体颗粒带向离子电流输入的一种方法。
本实验中，通过向样品中添加电解液，使胶体颗粒带上电荷，然后在电场的作用下，胶体颗粒沿电场方向运动，最终被收集在另一极的电极表面上形成胶体电泳图谱。
实验操作步骤：1. 准备实验样品将样品盒放在显微镜下，向样品盒中加入10μl的氢氧化铁胶体溶液，加入2μl的10%甘油溶液，混合均匀。
2. 加入电解液向样品盒中加入1μl的盐酸，混合均匀。
注意：加盐酸溶液时，应采取安全措施，如佩戴手套和眼镜，避免溅到衣服或皮肤上。
3. 加载样品将样品盒放置在样品架上，用加载器将样品架反复循环至电极处，使样品中的胶体颗粒尽可能地靠近电极面。
4. 开启电源将阳极和阴极连接电源，将电源打开并将电场值设置为50 V/cm。
5. 开始电泳运动在电场作用下，胶体颗粒开始沿着电场方向运动。
运动速度由胶体粒子的大小、带电量和电场强度决定。
6. 染色电泳结束后，向样品盒中加入2~3滴硝酸银溶液和1滴蓝色指示剂，混合均匀，使胶体颗粒发生染色反应。
7. 拍摄实验结果放大显微镜，调整焦距，拍摄实验结果，并进行分析和记录。
实验结果分析：通过观察电泳胶体图谱，可以得到胶体颗粒的大小、带电量和分布情况。
利用染色反应可以将胶体颗粒染成不同的颜色，方便分析和鉴别。
通过对实验结果的分析，可以得出氢氧化铁胶体电泳实验的结论和可行性。
实验注意事项：1. 实验时应注意安全，佩戴手套和眼镜，避免溅到盐酸溶液或其他试剂物质。
2. 实验前应对仪器进行检查和校准，确保操作过程顺利进行。
3. 实验过程中应按照实验操作步骤进行，避免疏漏和误操作，确保实验结果有效可靠。
氢氧化铁胶体电泳实验现象
氢氧化铁胶体电泳实验现象引言氢氧化铁胶体电泳实验是一种常用的实验方法，通过在电场作用下观察氢氧化铁胶体的运动现象，可以了解胶体粒子的电荷性质以及电场对粒子运动的影响。
本文将讨论氢氧化铁胶体电泳实验的基本原理、实验现象以及实验条件对实验结果的影响。
实验原理氢氧化铁胶体电泳实验基于胶体粒子的电荷性质和电场的作用原理。
胶体粒子通常具有表面带电的性质，当处于溶液中时，它们会受到周围溶液中离子的屏蔽效应。
当在电场作用下，胶体粒子会受到电场力的作用而发生运动。
在氢氧化铁胶体电泳实验中，常用的溶液体系是正电荷的氯化铁、阴电荷的氢氧化钠和中性水组成。
在电场作用下，氯化铁会在电极表面电离，生成正电荷离子Fe3+，而氢氧化钠会在电极表面电离，生成负电荷离子OH-。
这些离子会吸附在胶体粒子的表面，改变粒子的电荷性质。
由于胶体粒子表面的电荷改变，胶体粒子便会发生电泳运动。
实验现象氢氧化铁胶体电泳实验中的实验现象包括胶体粒子在电场作用下的迁移速度、胶体粒子在电极表面的积聚现象以及胶体粒子在不同电场强度下的迁移规律。
1.胶体粒子的迁移速度：在电场作用下，胶体粒子会向着电场方向迁移，迁移速度与电场强度、粒子尺寸以及粒子电荷密度有关。
通常情况下，迁移速度随着电场强度的增加而增加，同时大尺寸的粒子由于受到浮力和阻尼效应的影响，迁移速度较小。
2.胶体粒子在电极表面的积聚：当胶体粒子趋于附着在电极表面时，由于电流密度的增加，表面积聚的胶体粒子越来越多。
这会导致电极表面形成胶体粒子的沉积层，其厚度与沉积时间以及电场强度有关。
3.胶体粒子在不同电场强度下的迁移规律：胶体粒子在电场作用下的迁移路线通常不是直线。
对于较低的电场强度，胶体粒子的迁移路线呈现为曲线状，这是由于胶体粒子与周围溶液中的离子相互作用所致。
对于较高的电场强度，胶体粒子的迁移路线呈现为直线状，这是由于胶体粒子与电场力的作用相对较大。
实验条件对实验结果的影响氢氧化铁胶体电泳实验的结果受到多个实验条件的影响，包括电场强度、胶体粒子尺寸、粒子浓度以及溶液的pH值。
氢氧化铁胶体电泳
氢氧化铁胶体电泳（二）实验目的(1)电泳法测定ξ电势原理与技术；(2)观察胶体的电泳现象，确定胶粒电性;(3)掌握界面移动法的电泳的ξ的电势;（三）实验原理在外电场作用下．胶体粒子(带固定层)向一圾移动，扩散层中的反离子向另一极移动，这种现象称为电泳。
显然，胶粒移动的速度与固定层和介质问的电位差有关。
通常把固定层与介质间的电位差称为电动电势(ζ)。
由实验直接测出胶体的电泳速度，根据亥姆霍兹方程计算出胶体的电动电势(ζ)。
在一般憎液溶胶中，电位数值愈小，则其稳定性众差。
当ζ电位等于零时，溶胶的聚集稳定性最差，此时可观察到聚沉的现象。
因此，无论制备胶体或破坏胶体，都需要了解所研究胶体的ζ电位。
（四）仪器药品1.仪器（见实验内容）2.药品三氯化铁（２０％）硝酸银（0.01mol.dm-3）火棉胶(质量分数为6%)硫氰酸钾（０.０１mol．dm-3）硝酸钾（1mol.dm-3）蒸馏水（五）预习提问１.什么是ζ电势？对胶体的稳定性有何影响？２.什么是电泳？3.在整个实验操作中，应该注意那些问题？4.要准确测定胶体的电泳速度必须注意那些问题？（六）实验结果要求宏观法测定Fe(OH)3溶胶的电泳电势（ζ）1.结果要求:ζ=44+5mV2.文献值:ζ=44mV（七）影响实验结果的一些因数（八）实验内容中思考题回答1．Fe(OH)3胶粒带什么电荷？答：Fe(OH)3胶粒带正电荷。
2.电泳速度快慢与哪些因素有关？答：在外电场作用下，胶体粒子在分散介质中定向移动的现象称为电泳。
胶体粒子的电泳速度与粒子所带的电量及外加电势梯度成正比，而与介质的粘度及粒子的大小成反比。
实验还证明，若溶胶中加入电解质．则对电泳会有显著的影响。
随着外加电解质的增加，电泳速度常会降低以至的成零．胶体的电泳速度还与溶剂中电解质的种类、离子强度以及ＰH值、温度和所加的电压有关．对于两性电解质，如蛋白质，在其等电点处，在外加电扬中位于不移动，不发生电泳现象，而在等电点前后粒子向相反的方向移动。
胶体ζ电势的测定—电泳法
胶体ζ电势的测定—电泳法一：实验目的1、掌握电泳法测定ξ电位的技术；2、测定氢氧化铁溶胶的ξ电位的技术。
二：实验原理在胶体溶液中，分散在介质中的微粒由于自身的电离或表面吸附其他离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表面电性相反而电荷数量相同的离子，形成一个双电层。
在外电场作用下，荷电的胶粒携带其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，该电势称为电动电势，也称ζ电势。
它随吸附层内离子的浓度，电荷性质的改变而变化。
ζ电势与胶体的稳定性有密切的关系，ζ电势的绝对值越大，表明胶粒荷电越多，胶粒间斥力越大，胶粒越稳定。
本实验采用电泳法测量胶体的ζ电势。
在外电场作用下，通过测定胶体在介质溶液中的相对移动，采用胶体界面移动法计算该胶体的ζ电势。
当带电的胶粒在外电场作用下迁移时，若胶粒的电荷为q，两电极间的电位梯度为E，则胶粒受到的静电力为：f1=Eq胶粒在介质中运动受到的阻力按斯托克斯定律为：f2=KπηruK为与粒子形状有关的常数，对球状为5.4×1010 V2S2kg-1m-1，对棒状粒子为3.6×1010V2S2kg-1m-1;η为介质黏度（Pa〃S）；r为胶粒半径（m）;u 为胶粒相对移动速率(ms-1)。
若胶粒运动速率u 恒定，则有f1=f2即qE =Κπηru （1）根据静电学原理ζ=q/εr（2）(2)代入（1）式，得u=ζεE/ Κπη（3）利用界面移动法测量时，若测出时间t(s)时胶体界面移动距离S （m），两铂电极间的电位差Φ(v)和电极间的距离L(m),则有E=Φ/L,u=S/t（4）代入（3）式，得S=(ζφε/4πηL)t（5）作S–t图，由直线斜率和已知得ε和η,可求ζ电势。
上述5个式子中:S为胶休界面移动的距离，ζ为胶体的电势,φ为两电极间的电位差,ε为介电常数,t为时间，η为介质黏度，L为电极间距离，E为两电极间的电位梯度,q为胶粒的电荷,r为胶粒的半径。
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氢氧化铁胶体电动电位的测定
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、实验原理
在胶体溶液中，分散在介质中的微粒由于自身的电离或表面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表面电性相反而电荷数量相同的反离子，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，表明胶粒电荷越多，胶粒间斥力越大，胶体越稳定。
本实验用界面移动法测该胶体的电势。
在胶体管中，以KCl为介质，用Fe(OH)3溶胶通电后移动，借助测高仪测量胶粒运动的距离，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，则胶粒受到静电力为f1=Eq
胶粒在介质中受到的阻力为f2=Kπηru
若胶粒运动速率u恒定，则f1=f2 qE=Kπηru (1)
根据静电学原理ζ=q/εr (2)
将(2)代入(1)得u=ζεE/Kπη (3)
利 用界面移动法测量时，测出时间t 时胶体运动的距离S ，两铂极间的电位差Φ和电极间的距离L ，则有
E=Φ/L ， u=s/t (4)
代入(3)得 S=(ζΦε/4πηL)·t
作S —t 图，由斜率和已知得ε和η，可求ζ电势。
电泳公式可表示为：
上式中η为分散介质的粘度，ε为介电常数，25℃时，η=0.000894Pa ·S ，ε=78.36，U 为加于电泳测定管两端的电压（V ），l 是两极间的距离（cm ），u 是电泳速度（cm ·s -1)。
三、仪器与试剂
Fe(OH)3胶体，KCl 辅助溶液，
电泳管，直尺，电泳仪
四、实验步骤
1．洗净电泳管，然后在电泳管中加入50ml 的Fe(OH)3胶体溶液，用滴管将KCl 辅助溶液延电泳管壁缓慢加入，以保持胶体与辅助液分层明显，（注意电泳管两边必须加入等量的辅助液）。
2．辅助液加至高出胶体10厘米时即可，此时插入两个铂电极，将电泳管比活塞 辅助液 Fe(OH)3胶体 铂片电极 图2.14.1 电泳仪
较清晰的一极插入阴极中，另一端插阳极。
测量两电极之间的距离。
3．打开电泳仪，将电压设置60V。
4．将电泳仪置于工作位置，同时记时，每10分钟记一次界面高度。
5．测量7个点后停止实验，关闭电泳仪开关，用细绳测量电极两端的距离，测三次，记录数据。
6．抛弃电泳管中的试液，并冲洗干净。
五、数据记录及其处理
实验环境：温度：始：29.0℃末：29.1℃
大气压：始：101.72Kpa 末：101.60Kpa 电压：60V 两级间距离：26.42cm、26.55cm、26.70cm 平均：26.56cm
根据趋势线得斜率为：-0.0371，
即电泳的速率为u=0.0371cm·min-1=6.18×10-2 m·S-1
η=0.000894Pa·S ε=78.36F·m-1 U=60V l=26.56cm=0.2656m
代入公式得：
ζ=3002[（40×3.14×0.000894）/78.36]×[6.18×10-2/(60.0/0.2656)] V=0.03488V
文献值：氢氧化铁溶胶= +0.044V
与理论值相比偏小，有一定误差，相对误差为：（0.03488-0.044）/0.044=20.72%
误差主要来源是①两级间的距离l是用细线在U型管外部测量得到的，不确定性很高；②在测量辅助液高度时，虽然液面分界处较清晰，但是还是比较难确定胶体的最高点，测量有一定的视差；③在处理数据是我舍去了第35min的点，在35min胶体液面上升并且已经与辅助液混合在一起模糊了，为了减少斜率的误差而舍去。
本实验的成功之处是：辅助液的电导与所测溶胶电导接近，消除电势梯度，使电泳速率一致，从而使胶体移动界面清晰，这都是师兄的功劳。
其次是在加辅助液时要很小心很慢地加入，考验耐性。
六、思考与讨论
1、如果电泳仪没有洗干净，管壁上残留有微量的电解质，对电泳测量的结果将
有什么影响？
答：若残留有微量电解质可能会使胶体聚沉而看不到电泳现象，可能会改变U型管里胶体与辅助液的电导大小，产生电位梯度，使实验不能顺利进行，还可能会使胶体向相反方向发展。
2、电泳速率的快慢与哪些因素有关？
答：①加电场强度影响大，外加电压大，速度快。
②与胶体和辅助液的电导值大小有关，电导越大，电泳速度越快。
③两级间的距离，距离越短，速度越快；还与温度有关，温度越高，胶体间的粘度降低，有利于电泳速度的提高。
3、电泳中辅助液起什么作用?选择辅助液的依据是什么？
答：辅助液的作用：使胶体能顺利通电发生电泳，是胶体电泳的介质。
选择辅助液的依据：与胶体颜色反差要大，便于区分；较胶体比重要轻，界面容易清晰；辅助液正负离子迁移的速度要相近，克服两臂中上升和下降速度不等的困难；辅助液电导要近于溶胶，以消除其间的电位梯度，否则需要进行修正。
七、注意事项
1、电泳测定管须洗净，以免其它离子干扰。
2、向电泳管中注入胶体时一定要缓缓地加入，保证胶体界面的清晰。
3、注意胶体所带的电荷，不要将电极插错。
6、在选取辅助液时一定要保证其电导与胶体电导相同。
本实验选取的是KCL作为辅助液。
7、每次时间要精确，四分钟时读取数据，避免因时间不准造成实验误差。
8、观察界面时应由同一个人观察，从而减小误差。
9、量取两电极的距离时，要沿电泳管的中心线量取，电极间距离的测量须尽量精确。