物化实验思考题答案四溶胶的制备及电泳现象

1、什么叫溶胶？简述溶胶的制备方法。

溶胶是溶解度极小的固体在液体中高度分散所形成的胶态体系，其颗粒直径变动在10－7～10－9m 范围。

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。

2、溶胶为什么有电泳现象？影响电泳的因素有哪些？ 因为由于胶体本身的电离或胶粒对某些离子的选择性吸附，使胶粒的表面带有一定的电荷。在外电场作用下，胶粒向异性电极定向泳动，从而产生电泳现象。影响因素：带电粒子的大小、形状，离子表面的电荷数，溶剂中电解质的种类，离子强度、pH 值、温度和所加的电压等。

3、简述电泳的两类方法。 微观法：直接观察单个胶粒在电场中的移动速度，但对于过度分散的Fe （OH ）3和As 2S 3等溶胶和过浓的溶胶，则不易观察个别离子的

运动；宏观法：通过观察溶胶与另一种不含胶粒的导电液体的界面在电场中移动速度来测定电动电势。

4、简述电动电势的测量原理（结合公式）。 在指定条件下，ζ的数值可根据亥姆霍兹方程式计算。即 H u K επηζ=(静电单位)或 )(300V H u K ⨯=επηζ (1)式中，K 为与胶粒形状有关的常数(对于球形胶粒K=6，棒形胶粒K=4，在实验中均按棒形粒子看待)；η为介质的粘度(泊)；ε为介质的介电常数；u 为电泳速度(cm ·s-1)；H 为电位梯度，即单位长度上的电位差。L E

H 300=(静电单

位·cm-1) (2)

(2)式中，E 为外电场在两极间的电位差(V)；L 为两极间的距离(cm)；300为将伏特表示的电位改成静电单位的转换系数。把(2)式代入(1)式得: )(30042V E u L ⨯=εηπζ (V) (3)对于本实验，固定E 和L 测得胶粒的电泳速度(u ＝l/t ，l 为胶粒移动的距离，t 为通电时间)，就可以

求算出ζ电位：)(30042V L E

t l

⨯=επηζ

5、简述氢氧化铁胶体的制备和纯化方法。制备方法：在250mL 烧杯中，加入100mL 蒸馏水，加热至沸，慢慢滴入5mL(10%)FeCl3溶液，并不断搅拌。加毕继续保持沸腾5min ，即可得到红棕色的Fe(OH)3溶胶。纯化方法：在制备好的胶体中加入6~7g 尿素。

6、本实验中，氢氧化铁胶体不纯化，而是加入尿素后进行电泳实验，为什么？ 答：因为在溶胶中加入尿素是为了提高它的密度，使溶胶和盐酸溶液更好的分

层。

7、为什么需要辅助液？对辅助液有什么要求？

答：因为氢氧化铁溶胶过渡分散，则不易观察个别粒子的运动。所以就只能用宏观法，也就是通过观察溶胶与另一种不含溶胶的导电液体的界面在电场中移动速度来测定电动势，因此需要辅助液。要求:不能与胶体发生反应；不挥发；辅助液中阴阳离子迁移速率要相近；辅助液的电导率与胶体的电导率相等。8、简述电泳仪的操作方法。

答：首先用导线将电泳槽的两个电极与电泳仪的直流输出端联接，注意极性不要接反；电泳仪电源开关调至关的位置，电压旋钮转到最小，根据工作需要选择稳压稳流方式及电压电流范围；接通电源，缓缓旋转电压调节钮直到达到的所需电压为止，设定电泳终止时间，此时电泳即开始进行；工作完毕后，应将各旋钮、开关旋至零位或关闭状态，并拨出电泳插头。

9、结合电泳槽示意图，说明两电极间的距离怎么测量，并画出示意图。

答：用一根软电线或软线量取两电极沿U形管的距离（由一侧电极的端口至另一电极的端口）

10、简述实验过程，并说明关键步骤（操作）是什么？

答:氢氧化铁胶体的制备；用铬酸洗液及蒸馏水洗净DYCZ-41B型U型电泳槽，烘干，用铁架台固定好电泳管，插入铂电极。用电导率仪分别测定氢氧化铁胶体I、II在室温下的电导率，然后配制与之相同电导率的HCl溶液。从加液漏斗处加入40-50ml配制好的盐酸，然后缓缓小心从加液漏斗加入已经纯化的氢氧化铁胶体，直到胶体上面的盐酸溶液完全浸没铂电极时停止加入胶体，并记下胶体界面所指示刻度。接通电源，在20-50V电压下平行实验。关键步骤是：氢氧化铁胶体的制备、配制与之相同电导率的HCl溶液、缓缓小心加入氢氧化铁胶体。