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《物理化学基础实验》溶胶的制备及电泳实验

《物理化学基础实验》溶胶的制备及电泳实验

《物理化学基础实验》溶胶的制备及电泳实验一、实验目的1.学会制备和纯化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。

二、实验原理1.制备和纯化Fe(OH)3溶胶原理:FeCl3+3H2O =Fe(OH)3(胶体)+3HCl 盐的水解氯化铁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,但是作为胶体的氢氧化铁是有一定的浓度限制的,若浓度过大就会形成氢氧化铁沉淀,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,所以煮沸的时间不能过长。

制成的胶体体系中常有其它杂质存在,而影响其稳定性,因此必须纯化。

常用的纯化方法是半透膜渗析法。

2.电泳在胶体分散体系中,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。

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。

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,胶粒向异性电极定向泳动,这种胶粒向正极或负极移动的现象称为电泳。

荷电的胶粒与分散介质间的电势差称为电动电势,用符号ξ表示。

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。

界面移动法:测量溶胶的 电位是通过测定在两铂电极间外加一定直流电场,胶体溶液与辅助溶液间可见界面在单位时间内的移动距离来测定电动电势。

在电泳仪的两极间加上电位差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)为: 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 kg m --=⨯⋅⋅;而ε为介质的介电常数(无单位),η为介质的粘度(Pa •s )。

溶胶与电泳实验报告

溶胶与电泳实验报告

溶胶与电泳实验报告引言溶胶与电泳是常用的生物分离技术,通过利用不同溶胶和电场作用下,分离带电离子从而实现对生物分子的分离与纯化。

本实验旨在探究溶胶和电泳参数对分离效果的影响,为后续的生物分离实验提供参考。

实验步骤1. 实验前准备:将所需试剂准备好,包括琼脂糖、TAE缓冲液和DNA样品。

2. 制备溶胶:按照配方将琼脂糖与适量的TAE缓冲液加热溶解,待溶解后静置冷却。

3. 制备DNA样品:从所需材料中提取DNA样品,可以采用常规提取方法。

4. 准备电泳槽:将电泳槽放置于水平桌面上,将制备好的溶胶缓冲液倒入槽中。

5. 样品处理:将提取的DNA样品与适量的样品缓冲液混合,进行必要的处理如加热退变。

6. 加样和电泳:将处理好的样品缓冲液混合液利用吸管或微量移液器加入电泳槽中,确保样品被均匀加载。

7. 设置电泳参数:调整电泳仪的参数,如电压、时间和大小等,启动电泳。

8. 分析与记录:观察电泳过程中带电离子的迁移情况,记录结果。

9. 结束与分析:电泳结束后,关闭电源,取出电泳槽,进行染色或可视化处理,分析结果。

实验结果在本次实验中,我们使用不同浓度的琼脂糖制备了不同浓度的溶胶,并加入了DNA样品进行电泳实验。

根据实验结果,我们得出以下结论:1. 溶胶浓度对电泳效果有重要影响。

溶胶浓度过高会导致DNA分子移动速度变慢,分离效果差;而溶胶浓度过低则会导致DNA分子迁移过快,难以分离。

2. 电场强度对电泳效果有显著影响。

在一定范围内,提高电场强度可以加快DNA分子的迁移速度,提高分离效率。

但如果电场强度过高,则可能导致DNA 分子的断裂或畸变,影响实验结果。

3. DNA片段大小对迁移速度有直接影响,较长的DNA片段迁移速度较慢,较短的DNA片段迁移速度较快。

因此,在分析DNA样品时,我们可以根据迁移速度,初步判断DNA片段的大小。

结论通过溶胶与电泳实验,我们探究了溶胶浓度、电场强度和DNA片段大小对电泳效果的影响。

溶胶的制备与电泳

溶胶的制备与电泳

大学 化学原理 实验报告实验日期: 成绩:班级: 学号: 姓名: 教师: 同组者:溶胶的制备与电泳一.实验目的1. 学会溶胶制备的基本原理、掌握溶胶制备的主要方法;2. 利用界面电泳法测定AgI 的电动电位。

二.实验原理溶胶是溶解度极小的谷底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 范围内。

1.溶胶制备要制备溶胶一般要满足两个条件:固体分散相的质点大小必须在胶体分度范围内;固体分散质点在液体介质中不聚结,为此,一般要加稳定剂。

制备胶体有两种方法:分散法和凝聚法。

(1)分散法:将大块固体分割到交替分散度的大小。

主要有3种方式,即机械磨损、超声分散和胶溶分散。

(2)凝聚法:使小分子或离子聚集成胶体大小。

主要有化学反应法和介质交换法。

2.溶胶的电泳在电场作用下,胶体粒子向正极或负极移动的现象叫电泳。

点用现象证实胶体粒子的带电性。

按对固体的关系,扩散双电层离子可沿滑动面分为吸附层离子和扩散层离子两部分,使固体表面和分散介质之间有电势差,即ξ电势。

(1)V Pa s m m ld tvd l ηξεξη=--∙--在外电场作用下,根据胶体粒子的相对运动速度计算电势的公式是:式中:胶体粒子的电动势()介质的动力粘度()溶胶界面移动的距离()两电极之间的距离()F/m V s v t ε---介电常数()两极间的电位差()电泳进行的时间()利用电泳测定电动电势有宏观法和微观法两种。

宏观法是观察在电泳管内溶胶与辅助液间界面在电场作用下的移动速度。

微观法借助于超显微镜观察单个胶体粒子在电场作用下的移动速度。

本实验用宏观法测定。

使用的电泳管如图所示。

(图中:1.电极;2.辅助液3.界面;4.溶胶;5.活塞)三.仪器与药品1.仪器电泳仪,电泳管,电炉,秒表,电极2支,固定架,100mL烧杯,25mL量筒,玻璃棒,小滴管,钢板尺。

2.药品0.01mol·L-1 KI,0.01mol·L-1 AgNO3,0.005 mol·L-1 KCl。

溶胶的制备与电泳

溶胶的制备与电泳

中国石油大学化学原理(Ⅱ)实验报告实验日期:2010-10-20 成绩:班级:石工09-10 学号:09021452 姓名:任婷教师:王增宝同组者:周霞溶胶的制备和电泳一、实验目的1.学会溶胶制备的基本原理、并掌握溶胶制备的主要方法;2.利用界面电泳法测定AgI溶胶的电动电位。

二、实验原理溶胶是溶解度极小的固体在液体中高度分散所形成的溶胶体系,其颗粒直径变动在10-7~10-9m范围。

1.溶胶制备要制备出稳定的溶胶一般需满足两个条件:固体分散相的质点大小必须在胶体分度的范围内;固体分散质点在液体介质中要保持分散不聚结。

为此,一般需要加稳定剂。

制备溶胶原则上有两种方法:将大块固体分割到胶体分散度的大小,此法称为分散法;使小分子或粒子聚集成胶体大小,此法称为凝聚法。

(1)分散法分散法主要有3种方式,即机械研磨、超声分散和胶溶分散。

(2)凝聚法主要有化学反应法及更换介质法,此法的基本原则是形成分子分散的过饱和溶液,控制条件,使形成的不溶物颗粒大小在溶胶分散度内。

2.溶胶的电泳在电场的作用下,胶体粒子向正极或负极移动的现象叫电泳。

电泳现象证实胶体的带电性。

胶体粒子带电是因为在其周围形成了扩散双电层。

按对固体的关系,扩散双电层离子可沿滑动面分为吸附层离子和扩散层离子两部分,使固体表面和分散介质之间有电势差,即ξ电势。

ξ电势的大小可通过电泳实验测得。

在外电场的作用下,根据胶体粒子的相对运动速度计算ξ电势的基本公式是:(3-1)式中:ξ-胶体粒子的电动电势(V);η-介质的动力粘度(Pa.s);d-溶胶界面移动的距离(m);l-两电极之间的距离(m);ε-介电常数(F⁄m);v-两极间的电位差(V);t-电泳进行的时间(s)。

利用电泳测定电动电势有宏观法和微观法两种。

宏观法是观察在电泳管内溶胶与辅助液间界面在电场作用下的移动速度。

微观法借助于超显微镜观察单个胶体粒子在电场作用下的移动速度。

本实验用宏观法测定。

溶胶的制备及电泳实验报告(一)

溶胶的制备及电泳实验报告(一)

溶胶的制备及电泳实验报告(一)溶胶的制备及电泳实验报告1. 引言•溶胶是一种重要的物质,广泛应用于各种领域•本实验旨在探究溶胶的制备方法以及电泳实验的原理和应用2. 溶胶的制备方法•制备方法一:溶胶法–原料的选取和准备–溶剂的选择和添加–搅拌和均质处理–静置和分离–干燥和粉碎•制备方法二:溶胶凝胶法–溶胶法的基础上,添加凝胶剂–凝胶形成和成型–凝胶的干燥和烧结3. 电泳实验原理•电泳是利用电场对溶质进行迁移分离的方法•原理一:溶质的电荷性质–带电的溶质在电场中会产生迁移–阴离子和阳离子迁移的方向和速度不同•原理二:电场的作用–电场可以加速溶质的迁移–电场强度越大,迁移速度越快•原理三:胶状介质的作用–胶状介质可以阻碍溶质迁移–不同大小的溶质在胶状介质上的迁移速度不同4. 电泳实验的应用•生物学领域–蛋白质的分离和鉴定–DNA测序和染色体分析•化学领域–分子结构的研究–化合物纯化和分离•医学领域–肿瘤标记物的检测–药物分子的筛选5. 结论•溶胶的制备方法多种多样,根据不同需求选择合适的方法•电泳实验是一种重要的分离和分析技术,在多个领域有广泛应用的前景注意:本文章为生成文本,可能存在个别表达不准确或错误的情况,请以实际知识为准。

6. 材料与方法•实验材料:溶胶材料、溶剂、凝胶剂、电泳设备等•实验步骤:1.准备实验材料:称取溶胶材料、选择合适的溶剂和凝胶剂。

2.制备溶胶:按照溶胶制备方法进行操作,包括溶剂的选择、搅拌、分离、干燥等步骤。

3.制备凝胶:在溶胶的基础上加入凝胶剂,进行凝胶形成和成型的步骤。

4.电泳实验:将准备好的样品加载到电泳设备中,设置合适的电场强度和时间进行电泳实验。

5.结果分析:根据电泳结果,进行溶质的分离和分析。

7. 结果与讨论•根据不同的溶胶制备方法和电泳实验条件,得到了不同的实验结果。

•通过对实验结果的分析,可以得到溶质的分离程度、迁移速度、电荷性质等信息。

•根据实验结果和初步分析,讨论实验中可能存在的误差及改进方法。

溶胶的制备和电泳

溶胶的制备和电泳

中国石油大学化学原理(Ⅱ)实验报告实验日期:2012—10—25 成绩:班级:石工11 学号:姓名:教师:耿杰同组者:实验三溶胶的制备和电泳一、实验目的1.学会溶胶制备的基本原理,并掌握溶胶制备的主要方法;2.利用界面电泳法测定AgI溶胶的电动电位。

二、实验原理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—10-9范围。

1.溶胶制备要制备出稳定的溶胶一般要满足两个条件:固体分散相的质点大小必须在胶体分度的范围内;固体分散质点在溶液介质中要保持不聚结,为此,一般需要加稳定剂。

制备溶胶原则上有两种方法:将大块固体分割到胶体分散度的大小,此法称为分散法;使小分子或粒子聚集成胶体大小,此法称为凝聚法。

(1)分散法分散法主要有3种方式,即机械研磨、超声分散和溶胶分散。

①研磨法:常用的设备主要有胶体磨和球磨机等。

胶体磨由两片靠得很近的盘或磨刀,均由坚硬耐磨的合金或碳化硅制成。

当上下两磨盘以高速反向转动时,粗粒子就被磨细。

②超声分散法:频率高于16000Hz的声波称为超声波,高频率的超声波传入介质,在介质中产生相同频率的疏密交替,对分散相产生很大的撕碎力,从而达到分散效果。

③胶溶法:胶溶法是把暂时聚集在一起的胶体粒子重新分散而成溶胶。

(2)凝聚法主要有化学反应法及更换介质法,此法的基本原则是形成分子分散的过饱和溶液,控制条件,使形成的不溶物颗粒大小在溶胶分散度内。

此法与分散度相比不仅在能量上有限,而且可以制成高分散度的胶体。

①化学反应法:凡能形成不溶物的复分解反应,水化反应以及氧化还原反应等皆可用来制备溶胶。

由于离子的浓度对胶体的稳定性有直接的影响,在制备溶胶时要注意控制电解质的浓度。

②改换介质法:此法系利用同一物质在不同溶剂中溶解度相差悬殊的特性,使溶解于良溶剂中的溶质,在加入不良溶剂后,因其溶解度下降而以胶体粒子的大小析出,形成溶胶。

此法作溶胶方法简便,但得到的溶胶粒子不太细。

溶胶的制备及电泳实验报告

溶胶的制备及电泳实验报告

溶胶的制备及电泳实验报告溶胶的制备及电泳实验报告溶胶制备•准备所需材料:溶剂、溶负载体、混合搅拌器、加热设备等。

•将溶剂加热至适当温度。

•将溶剂倒入混合搅拌器中。

•逐渐加入溶负载体,同时用搅拌器均匀混合。

•混合过程中,根据所需溶胶的浓度,逐渐加热或降低温度。

•混合均匀后,继续加热或冷却,直到溶负载体完全溶解且无明显悬浮物。

电泳实验准备•准备所需的电泳仪器和试剂。

•制备电泳缓冲液,根据实验需要选择合适的缓冲液配方。

•将电泳缓冲液注入电泳槽中,确保液面平稳。

•准备样品,将样品加载到电泳槽中。

•连接电泳电源,设置合适的电压、时间和温度参数。

•对电泳实验进行预运行,确保参数设置正确。

电泳实验操作步骤1.开启电泳电源,设置合适的电压。

2.等待样品迁移至适当位置,根据实验需要调整电泳时间。

3.实时观察电泳过程,记录迁移距离和带状图像。

4.根据需要,调整电压和时间,进一步优化分离效果。

5.当样品迁移到电泳胶糊底部时,关闭电源并停止电泳。

6.将电泳胶糊取出,进行染色或进一步分析处理。

实验结果和讨论•分析实验得到的结果,比较样品之间的差异。

•讨论实验结果与预期相符程度,分析可能的原因。

•将实验数据与其他研究结果进行对比和交流。

•提出进一步研究的问题和展望。

结论•通过溶胶的制备及电泳实验,可以实现样品的分离和纯化。

•电泳技术在分子生物学和生物化学领域具有重要的应用价值。

•需要进一步优化实验条件和技术方法,提高分离效果和分辨率。

本文介绍了溶胶的制备及电泳实验的相关步骤和操作要点,同时对实验结果和讨论进行了总结和分析。

通过正确的操作和参数设置,利用电泳技术可以实现样品的分离和纯化,达到预期的目的。

但仍需进一步研究和优化,以提高电泳技术的应用效果和实验分辨率。

讨论和展望通过电泳实验可以实现对不同样品的分离与纯化,有助于进一步研究和了解样品的性质和组成。

在实验中,通过调整电压、时间和温度等参数,可以优化电泳分离效果。

然而,仍然存在一些挑战和改进的空间:•实验条件的优化:不同的样品可能对实验条件有不同的要求,因此需要进一步优化实验参数,以提高分离效果和分辨率。

溶胶的制备及电泳实验报告

溶胶的制备及电泳实验报告

溶胶的制备及电泳实验报告引言:溶胶是由胶粒均匀分散于溶液中而形成的胶体系统。

溶胶具有高度分散性和较小的粒径,因此在许多领域都有广泛应用。

本实验旨在通过制备溶胶和进行电泳实验,探究溶胶的性质和应用。

一、溶胶的制备溶胶的制备是通过将固体胶粒悬浮于溶液中而形成的。

在本实验中,我们选择了氧化铁(Fe2O3)作为胶粒,以水作为溶液。

制备溶胶的步骤如下:1. 首先,称取适量的氧化铁粉末,并将其加入到一定体积的水中。

2. 使用磁力搅拌器将溶液搅拌均匀,使氧化铁粉末完全悬浮于水中。

3. 继续搅拌溶液,直到观察到溶液呈现均匀的红棕色。

4. 最后,用滤纸或滤膜过滤溶液,以去除较大的固体颗粒,得到纯净的溶胶。

二、电泳实验电泳实验是利用电场对溶胶中带电颗粒进行分离和定性分析的方法。

本实验中,我们使用凝胶电泳进行分离和观察。

1. 实验装置实验装置主要包括电泳槽、电源、电极和凝胶。

电泳槽用于容纳溶胶样品和电解液,电源用于提供电场,电极用于连接电源和电泳槽,凝胶则用于分离溶胶中的带电颗粒。

2. 实验步骤(1)首先,将制备好的溶胶样品置于电泳槽中,并加入适量的电解液。

(2)将电极连接至电源,并将电源的正负极分别连接至电泳槽的两端。

(3)调节电源的电压和电流,使其维持在适当的数值。

(4)开启电源,开始电泳过程。

根据溶胶样品中带电颗粒的性质和电场的作用,颗粒会在电场的驱动下向正极或负极移动。

(5)根据不同颗粒的迁移速度和移动距离,可以对溶胶样品进行分离和观察。

3. 实验结果与分析根据电泳实验的结果,我们可以观察到溶胶样品中不同颗粒的分离情况。

带电颗粒的迁移速度与颗粒的电荷量、大小和形状等因素有关。

通过观察颗粒的移动距离和分离程度,可以对溶胶样品中的颗粒进行定性和定量分析。

三、溶胶的应用溶胶在许多领域都有广泛的应用。

以下是几个典型的应用领域:1. 生物医学:溶胶可用于药物输送、基因传递和疫苗制备等领域,利用其分散性和稳定性,实现药物和基因的高效传递。

实验十二 溶胶的制备及电泳

实验十二  溶胶的制备及电泳

实验十二 溶胶的制备及电泳12.1实验目的12.1 掌握凝聚法制备Fe(OH)3溶胶和纯化溶胶的方法。

12.2 理解电动电势ζ的物理意义,掌握用电泳法测定ζ电势的原理和技术。

12.3 加深理解在外电场作用下胶粒与周围介质作相对运动时产生的动电现象。

11.2实验原理本试验采用Fe(OH)3胶体进行电泳试验,Fe(OH)3溶胶用水解凝聚法制备,制备过程中所涉及的化学反应过程如下:(1)在沸水中加入FeCl 3溶液: FeCl 3 + 3H 2O = Fe(OH)3 + 3HCl(2)溶胶表面的Fe(OH)3会再与HCl 反应: Fe(OH)3 + HCl = FeOCl + 2H 2O(3)FeOCl 离解成FeO +和Cl -离子。

胶团结构为: [Fe(OH)3]m ·n FeO +·(n-x )Cl -]x+·x Cl - 胶体溶液(溶胶)是由分散相线度在10-9~10-7m 的高分散多相体系。

胶核大多是分子或原子的聚集体,因选择性地吸附介质中的某种离子(或自身电离)而带电,介质中存在的与吸附离子电荷相反的离子称为反离子,反离子中有一部分因静电引力(或范德华力)的作用,与吸附离子一起紧密地吸附于胶核表面,形成紧密层。

于是胶核、吸附离子和部分反离子(即紧密层)构成了胶粒。

反离子 图1 双电层示意图 的另一部分由于热扩散分布于介质中,故称为扩散层,见图1。

紧密层与扩散层交界处称为滑移面(或Stern 面),显然紧密层与介质内部之间存在电势差,该电势差称为ζ电势。

在电场中胶粒会向异号电极移动,即电泳现象,在特定的电场中,ζ电势的大小取决于胶粒的运动速度,故ζ电势又称为电动电势。

溶胶之所以在一定条件下能相对稳定的存在,主要原因之一就是体系中胶粒带有相同的电荷,彼此之间排斥不致聚集。

胶粒带的电荷越多,ζ电势越大,胶体体系越稳定。

因此,ζ电势大小是衡量溶胶稳定性的重要参数。

ζ电势的测定方法有多种,利用电泳现象可测定ζ电势。

溶胶的制备及电泳实验报告

溶胶的制备及电泳实验报告

溶胶的制备及电泳实验报告浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告实验名称:溶胶的制备及电泳姓名成绩班级学号同组姓名实验日期指导教师签字批改日期年月日一、实验预习(30分)1.实验装置预习(10分)2015年12月28日指导教师______(签字)成绩2.实验仿真预习(10分)2015年12月28日指导教师______(签字)成绩3.预习报告(10分)指导教师______(签字)成绩(1)实验目的1.掌握电泳法测定Fe(OH)3及Sb2S3溶胶电动电势的原理和方法。

2.掌握Fe(OH)3及Sb2S3溶胶的制备及纯化方法。

3.明确求算ζ公式中各物理量的意义。

(2)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;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,其结构式可表示为{m [Fe(OH)3]n FeO+(n-x)Cl-}x+x Cl-。

制成的胶体体系中常有其它杂质存在,而影响其稳定性,因此必须纯化。

常用的纯化方法是半透膜渗析法。

在胶体分散体系中,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,这种胶粒向正极或负极移动的现象称为电泳。

荷电的胶粒与分散介质间的电势差称为电动电势,用符号ζ表示,电动电势的大小直接影响胶粒在电场中的移动速度。

原则上,任何一种胶体的电动现象都可以用来测定电动电势,其中最方便的是用电泳现象中的宏观法来测定,也就是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。

电动电势ζ与胶粒的性质、介质成分及胶体的浓度有关。

在指定条件下,ζ的数值可根据亥姆霍兹方程式计算。

即(静电单位)或·300(V) (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);D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。

溶胶的制备及电泳实验报告

溶胶的制备及电泳实验报告

溶胶的制备及电泳实验报告实验目的:1.掌握溶胶的制备方法;2.通过电泳实验了解溶胶的性质和应用。

实验仪器:1.恒温水浴;2.电泳槽;3.电源;4.硅胶片。

实验原理:溶胶是由固体颗粒悬浮在液体介质中形成的分散体系。

在本次实验中,我们使用了硅胶溶胶。

电泳是一种利用电场使电荷载体在电解质中运动的方法。

通过溶胶的电泳可以观察到颗粒在电场中的迁移速度以及颗粒的分离。

实验步骤:1.准备溶胶:将一定量的硅胶粉末加入到一定量的水中,并在恒温水浴中搅拌30分钟直至形成均匀的溶胶;2.准备电泳槽:在电泳槽中注入适量的电解质溶液,并安装电极;3.准备样品:将硅胶溶胶均匀涂布在硅胶片上,并待其干燥;4.进行电泳实验:将样品放入电泳槽中,施加适当的电压,观察颗粒在电解质中的迁移和分离现象;5.拍摄结果:通过显微镜观察颗粒的分离情况,并使用相机拍摄结果。

实验结果:在电泳实验中,我们观察到硅胶溶胶中的颗粒在电场的作用下迁移,并且不同颗粒随着时间的推移逐渐分离。

小颗粒受到电场力的影响较大,迁移速度较快;大颗粒受到电场力的影响较小,迁移速度较慢。

通过电泳实验,我们可以了解颗粒的大小、形态以及电荷状况。

实验结论:通过本次实验,我们成功制备了硅胶溶胶,并通过电泳实验观察到了颗粒的迁移和分离现象。

实验结果表明,溶胶中的颗粒在电场的作用下有不同的迁移速度,从而实现了颗粒的分离。

这种方法可以用于颗粒的筛选和纯化,具有广泛的应用前景。

实验改进:1.在制备溶胶的过程中,可以尝试使用不同粒径的硅胶粉末,以观察不同粒径颗粒的迁移差异;2.可以使用不同浓度的电解质溶液,以观察不同浓度对颗粒分离效果的影响;3.可以对样品进行不同电压和时间的电泳实验,以研究其对颗粒迁移速度和分离效果的影响。

总结:通过本次实验,我们学习了溶胶的制备方法,并通过电泳实验了解了溶胶的性质和应用。

电泳实验是一种重要的分离和纯化方法,在生物、医药、化工等领域具有广泛的应用。

通过不断改进实验条件和方法,我们可以进一步了解和应用溶胶的特点,为相关研究提供参考和依据。

溶胶的制备和电泳

溶胶的制备和电泳

中国石油大学(化学原理Ⅱ)实验报告实验日期:2013年10月31日班级: 石工12-7 学号: 12021317 姓名: 郑超教师: 耿杰同组者: 李威昌韦馨林实验三溶胶的制备和电泳一.实验目的1.学会溶胶制备的基本原理、并掌握溶胶制备的主要方法;2.利用界面电泳法测定AgI溶胶的电动电位。

二.实验原理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。

1.溶胶制备要制备出稳定的溶胶一般需满足两个条件:固体分散相的质点大小必须在胶体分度的范围内;固体分散质点在液体介质中要保持分散不聚结,为此,一般需要加稳定剂。

制备溶胶原则上有两种方法:将大块固体分割到胶体分散度的大小,此法称为分散法;使小分子或粒子聚集成胶体大小,此法称为凝聚法。

(1)分散法分散法主要有3种方式,即机械研磨、超声分散和胶溶分散。

(2)凝聚法主要有化学反应法及更换介质法,此法的基本原则是形成分子分散的过饱和溶液,控制条件,使形成的不溶物颗粒大小在溶胶分散度内。

①化学反应法:凡能形成不溶物的复分解反应、水化反应以及氧化还原反应等皆可用来制备溶胶。

由于离子的浓度对胶体的稳定性有直接的影响,在制备溶胶时要注意控制电解质的浓度。

②改换介质法(一)溶胶的电泳在电场的作用下,胶体粒子向正极或负极移动的现象叫电泳。

电泳现象证实胶体粒子的带电性。

胶体粒子带电是因为在其周围形成了扩散双电层。

按对固体的关系,扩散双电层离子可沿滑动面分为吸附层离子和扩散层离子两部分,使固体表面和分散介质之间有电势差,即ξ电势。

ξ电势的大小可通过电泳实验测得。

在外电场的作用下,根据胶体粒子的相对运动速度计算ζ电势的基本公式是:ξ=tvld εη (3-1) 式中: ξ-胶体粒子的电动电势(V); η-介质的动力粘度(Pa ·s );d -溶胶界面移动的距离(m); l -两电极之间的距离(m);ε-介电常数(F/m);V -两级间的电位差(V);t -电泳进行的时间(s)。

溶胶的制备和电泳

溶胶的制备和电泳

中国石油大学溶胶的制备和电泳实验报告实验日期:成绩:班级:石油工程学号:姓名教师:同组者:溶胶的制备和电泳一实验目的1、学会溶胶制备的基本原理,并掌握溶胶制备的基本方法2、利用界面电泳法测定AgI溶胶的电动电位二实验原理1溶胶制备(1)分散法主要有机械研磨超声分散溶胶分散(2)凝聚法主要有化学反应法更换介质法2 溶胶的电泳在外电场的作用下,胶体粒子正向或者负向移动计算ζ电势的基本公式ζ=ηld∕εtv三仪器与药品仪器电泳仪电泳管秒表电极2支100ml烧杯三个胶头滴管两支25ml量筒2个药品0.01mol∕l AgNO3溶液四实验步骤(1)溶胶的制备胶溶法更换介质法化学反应法(3) AgI溶胶的电泳电势的测定①洗净电泳管②将电泳管固定在铁架台③往电泳管中加入溶胶④加入KCl,使用电极⑤黑色挡板放在U型管后⑥插入电极⑦通电⑧测量时间⑨量出L⑩洗净仪器五数据处理表一实验记录表介质的动力粘度η=0.0009548Pa.s移动距离d=0.005m电极间的距离l=0.083m介电常数ε=7.096×10¯10F∕m两极间的电位差=220v电泳时间t=2’32”×60s=152s所以电动势ζ(1)=ηld∕εtv=0.1836848v同理电动势ζ(2)=0.3262822v ζ(3)=0.5039247v所以电动势的平均值ζ=0.3379638v五思考题1、比较不同溶胶的制备方法有什么共同点和不同点。

答:共同点是均要把固体制作到达到胶体粒子大小;不同点是制作过程不同,有物理方法和化学方法。

2、为什么要求辅助液与溶胶的电导率相同?这对计算电动电势有什么作用。

答:因为在测电势时,电势对辅助液的成分敏感,只有控制辅助液的电导率与待测溶胶的电导率相等才能保证辅助液的移动速度与溶胶相等,可以避免因界面处电场强度突变造成两壁界面移动速度不等产生的界面模糊。

这样能使计算电动势更加方便简单。

3、注意观察,电泳时溶胶上升界面与下降界面的颜色、清晰程度及移动速度有什么不同。

溶胶的制备和电泳

溶胶的制备和电泳

嘉应学院化学系实验报告学生姓名:焦思权班级:101 座号:37 温度:18℃气压:99.93kPa 课程名称:现代化学实验与技术1 指导老师:李勇合作者:陈特华、黄贤杰日期:2013/4/22溶胶的制备和电泳一、目的(1)掌握溶胶的制备和净化方法,了解溶胶的电学性质和稳定。

(2)用界面移动法测定胶粒Fe(OH)3的电泳速率,计算溶胶的电势。

二、实验原理溶胶是粒径1-100 nm的固体微粒分散在液体介质中所形成的分散系统,具有高度分散性、聚结不稳定性和多相不均匀性,并具有动力稳定性。

溶胶的制备方法分为分散法和凝聚法两大类。

分散法是把较大物质颗粒变小到胶粒大小范围,如研磨法、胶溶法(新制松软沉淀加人电解质后重新分散)、电弧法(金属电极通电产生电弧使金属变成蒸气后立即在周围冷的介质中凝聚)、超声波法等。

凝聚法是把物质分子或离子凝结变大到胶粒大小范围,如化学反应法、改换溶剂法(改换溶剂使溶质溶解度降低致过饱和而凝析)等。

新制的溶胶一般常含有过多电解质或其他杂质,影响其稳定性,故必须净化处理。

常用的净化方法是渗析法,它是利用半透膜具有能透过离子和小分子而不能透过胶粒的能力,将溶胶用半透膜与纯溶剂隔开,从而将溶胶中过量的电解质和杂质分离除去。

若需提高渗析速度,还可适当加热或外加电场,即热渗析法和电渗析法。

胶粒是带电的,带电的原因主要是胶核表面选择吸附(优先吸附与胶核含相同元素的离子)或表面分子电离。

胶粒带电、溶剂化作用及布朗运动是溶胶具有动力稳定性的三个重要原因。

溶胶的稳定性受电解质的影响极大。

随着溶胶中电解质浓度的增大,胶团扩散反离子层受挤压而变薄,胶粒所带电荷数减少,扩散层反离子的溶剂化作用(在胶粒周围形成具一定弹性的溶剂化外壳)减弱,溶胶稳定性下降,最终导致聚沉。

电解质中起聚沉作用的主要是与胶粒带相反电荷的离子,且价数越高,聚沉能力越强。

电解质的聚沉能力常用聚沉值的倒数来表示,聚沉值是指使溶胶发生明显聚沉所需电解质的最小浓度。

溶胶地制备及电泳实验报告材料

溶胶地制备及电泳实验报告材料

浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告实验名称:溶胶的制备及电泳一、实验预习(30分)1.实验装置预习(10分)2015年12月28日指导教师______(签字)成绩2.实验仿真预习(10分)2015年12月28日指导教师______(签字)成绩3.预习报告(10分)指导教师______(签字)成绩(1)实验目的1.掌握电泳法测定Fe(OH)3及Sb2S3溶胶电动电势的原理和方法。

2.掌握Fe(OH)3及Sb2S3溶胶的制备及纯化方法。

3.明确求算ζ公式中各物理量的意义。

(2)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;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,其结构式可表示为{m[Fe(OH)3]n FeO+(n-x)Cl-}x+x Cl-。

制成的胶体体系中常有其它杂质存在,而影响其稳定性,因此必须纯化。

常用的纯化方法是半透膜渗析法。

在胶体分散体系中,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,这种胶粒向正极或负极移动的现象称为电泳。

荷电的胶粒与分散介质间的电势差称为电动电势,用符号ζ表示,电动电势的大小直接影响胶粒在电场中的移动速度。

原则上,任何一种胶体的电动现象都可以用来测定电动电势,其中最方便的是用电泳现象中的宏观法来测定,也就是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。

电动电势ζ与胶粒的性质、介质成分及胶体的浓度有关。

在指定条件下,ζ的数值可根据亥姆霍兹方程式计算。

即(静电单位)或·300(V) (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);D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。

溶胶的制备及电泳实验报告

溶胶的制备及电泳实验报告

溶胶的制备及电泳实验报告一、引言溶胶是由固体颗粒悬浮在液体介质中形成的胶状体系。

溶胶的制备方法多种多样,其中电泳法是一种常用且有效的制备溶胶的方法。

本实验旨在通过电泳实验,探究溶胶的制备及其在电泳过程中的应用。

二、实验材料与方法1. 实验材料:- 铜板- 硫酸铜溶液- 毛细管- 直流电源- 导线- 玻璃棒- 纸巾2. 实验步骤:- 将铜板清洗干净并剪成适当大小的方形片。

- 用纸巾擦拭铜板表面,保证表面干燥无油污。

- 在玻璃棒上滴上硫酸铜溶液,形成一滴液体。

- 将毛细管的一端放入液滴中,另一端用导线连上直流电源的正极。

- 将铜板的一角放在液滴上,使其与毛细管的液滴相接触。

- 打开电源,设定适当的电压和电流,开始电泳过程。

- 观察电泳现象,记录实验数据。

三、实验结果与讨论经过一段时间的电泳过程,我们观察到铜板上形成了一层均匀的溶胶。

这是因为在电泳过程中,铜离子在电场的作用下从溶液中迁移至电极表面,并在电极上发生还原反应,形成固态的铜颗粒,从而形成溶胶。

电泳实验中,溶胶的形成与电场的强度、电流密度、电泳时间等因素有关。

在本实验中,我们通过调节直流电源的电压和电流,控制电场的强度和电流密度,从而影响溶胶的制备效果。

实验结果表明,当电压和电流较低时,溶胶的形成速度较慢;而当电压和电流较高时,溶胶的形成速度较快。

因此,合理选择电压和电流是制备溶胶的关键。

溶胶的应用之一就是在电泳过程中作为分离介质。

在电泳实验中,我们可以将样品溶液加载到电泳槽中,通过控制电场的强度和方向,让样品中的带电离子在电场的作用下向电极迁移,实现离子的分离。

溶胶可以提供均匀的电场分布,增加离子的迁移速率,从而提高电泳分离的效果。

四、结论通过本实验,我们成功制备了溶胶,并通过电泳实验探究了溶胶的制备及其在电泳过程中的应用。

实验结果表明,电压和电流是影响溶胶形成速度的关键因素。

溶胶作为一种分离介质,在电泳过程中起到了重要的作用。

溶胶的制备及其在电泳过程中的应用具有重要的科学意义和实际价值。

溶胶的制备和电泳

溶胶的制备和电泳

中国石油大学化学原理二实验报告实验日期:成绩:班级:学号:姓名:教师:同组者:一、实验目的1.学会溶胶制备的基本原理、并掌握溶胶制备的主要方法;2.利用界面电泳法测定AgI溶胶的电动位。

二、实验原理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。

1.溶胶制备要制备出稳定的溶胶一般需满足两个条件:固体分散相的质点大小必须在胶体分度的范围内;固体分散质点在液体介质中要保持分散不聚结,为此,一般需要加稳定剂。

制备溶胶原则上有两种方法:将大块固体分割到胶体分散度的大小,此法称为分散法;使小分子或粒子聚集成胶体大小,此法称为凝聚法。

(1)分散法分散法主要有 3 种方式,即机械研磨、超声分散和胶溶分散。

①研磨法:常用的设备主要有胶体磨和球磨机等。

胶体磨由两片靠得很近的盘或磨刀,均由坚硬耐磨的合金或碳化硅制成。

当上下两磨盘以高速反向转动时(转速约5000-10000rpm),粗粒子就被磨细。

在机械磨中胶体研磨的效率较高,但一般只能将质点磨细到 1um 左右。

②超声分散法:频率高于16000Hz的声波称为超声波,高频率的超声波传入介质,在介质中产生相同频率的疏密交替,对分散相产生很大的撕碎力,从而达到分散效果。

此法操作简单,效率高,经常用作胶体分散及乳状液制备。

③胶溶法:胶溶法是把暂时聚集在一起的胶体粒子重新分散而成溶胶。

例如,氢氧化铁、氢氧化铝等的沉淀实际上是胶体质点的聚集体,由于制备时缺少稳定剂,故胶体质点聚在一起而沉淀。

此时若加入少量的电解质,胶体质点因吸附离子而带电,沉淀就会在适当的搅拌下重新分散成胶体。

有时质点聚集成沉淀是因为电解质过多,设法洗去过量的电解质也会使沉淀转化成溶胶。

利用这些方法使沉淀转化成溶胶的过程成为胶溶作用。

胶溶作用只能用于新鲜的沉淀。

若沉淀放置过久,小粒经过老化,出现粒子间的连接或变化成大的粒子,就不能利用胶溶作用来达到重新分散的目的。

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溶胶的制备及电泳实验报告记录
————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:
浙江万里学院生物与环境学院
化学工程实验技术实验报告
实验名称:溶胶的制备及电泳
姓名成绩
班级学号
同组姓名实验日期
指导教师签字批改日期
年月日
一、实验预习(30分)
1.实验装置预习(10分)2015年12月28日
指导教师______(签字)成绩
2.实验仿真预习(10分)2015年12月28日
指导教师______(签字)成绩
3.预习报告(10分)
指导教师______(签字)成绩
(1)实验目的
1.掌握电泳法测定Fe(OH)3及Sb2S3溶胶电动电势的原理和方法。

2.掌握Fe(OH)3及Sb2S3溶胶的制备及纯化方法。

3.明确求算ζ公式中各物理量的意义。

(2)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;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,其结构式可表示为{m[Fe(OH)3]n FeO+(n-x)Cl-}x+x Cl-。

制成的胶体体系中常有其它杂质存在,而影响其稳定性,因此必须纯化。

常用的纯化方法是半透膜渗析法。

在胶体分散体系中,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,这种胶粒向正极或负极移动的现象称为电泳。

荷电的胶粒与分散介质间的电势差称为电动电势,用符号ζ表示,电动电势的大小直接影响胶粒在电场中的移动速度。

原则上,任何一种胶体的电动现象都可以用来测定电动电势,其中最方便的是用电泳现象中的宏观法来测定,也就是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。

电动电势ζ与胶粒的性质、介质成分及胶体的浓度有关。

在指定条件下,ζ的数值可根据亥姆霍兹方程式计算。

即(静电单位)
或·300(V) (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);D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。

(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:
(V) (3) 由(3)式知,对于一定溶胶而言,若固定E和L测得胶粒的电泳速度(u=d/t,d为胶粒移动的距离,t为通电时间),就可以求算出ζ电位。

(3)实验装置与流程:将燃烧热实验的主要设备、仪器和仪表等按编号顺序添入图下面相应位置:
1-Pt电极;2-HCl溶液;3-溶胶;4-电泳管;
5-活塞;6-可调直流稳压电源;
(4)简述实验所需测定参数及其测定方法:
实验所需测定参数:1.两电极间的电势差V 2.两电极间的距离
3.电泳界面移动的距离
4.界面移动S距离所需要的时间
测定方法:用蒸馏水洗净电泳管后,将渗析好的Fe(OH)3溶胶倒入电泳管中,
使液面到达活塞底部。

打开活塞,使得两液面相平,再倒入氯化钾辅
助液,记录好此时的高度,设定好电压,开始电泳10分钟后,再进
行测量,再记录此时两电极的高度。

(5)实验操作要点:
1.利用公式(3)求算ζ电位时,各物理量的单位都需用c.g.s制,有关数值从附录中有
关表中查得。

如果改用SI制,相应的数值也应改换。

对于水的介电常数,应考虑温
度校正,由以下公式求得:
ln D t=4.474226-4.54426×10-3t/℃
2.半透膜制备:在Fe(OH)3溶胶实验中制备半透膜时,一定要使整个锥形瓶的内壁上均匀地附着一层火棉胶液,在取出半透膜时,一定要借助水的浮力将膜托出。

3.Fe(OH)3溶胶制备:Fe(OH)3溶胶时,FeCl3一定要逐滴加入,并不断搅拌。

4.Fe(OH)3溶液纯化:纯化Fe(OH)3溶胶时,换水后要渗析一段时间再检查Fe3+及Cl- 的存在。

5.量取两电极的距离时,要沿电泳管的中心线量取。

6.电泳过程中要保持界面清晰(减少电泳管晃动)
7.在半透膜的制备时,慢慢注水于夹层层中,使膜脱离瓶壁,轻轻取出,在膜袋中注入
水,观察有否漏洞。

制好的半透膜不用时,要浸放在蒸馏水中。

8.在水解法制备Fe(OH)3溶胶时,应将200ml的蒸馏水盛入400ml烧杯中煮沸,然后边
搅拌边慢慢滴加10ml0.5mol/L Fe(OH)3溶液,并不断搅拌。

加毕继续保持沸腾5分钟,即可得到红棕色的Fe(OH)3溶胶。

二、实验操作及原始数据表(20分)
1. 将实验数据记录如下:
电压:60V
两电极间距离:2.7cm 电泳时间:26m35s
溶胶液面移动距离:上升0.7cm 电压:60V
两电极间距离:2.7cm 电泳时间:26m35s
溶胶液面移动距离:下降1.5cm
三、 数据处理结果(30分)
计算ζ电势
DH
K πημ
ξ=
K=4 η=1.1374 D=81.95
μ=d/t d=0.7cm t=1595s
μ =0.00044cm/s
,即
H=60/(300*2.7)=0.118
DH
K πημξ=
=(4*π*1.1374*0.00044)/(81.95*0.118)=0.00065V
μ=d/t d=1.5cm t=1595s
=0.00094cm/s
H=60/(300*2.7)=0.074
DH K πημ
ξ=
=(4*π*1.1374*0.00094)/(81.95*0.074)=0.00224V
四、思考题(20分)
1.本实验中所用的稀盐酸溶液的电导为什么必须和所测溶胶的电导率相等或尽量接近?
答:因为只有电导率相近才能保证电压在胶体和辅助液中均匀分布,计算公式才能成立;相反,如果稀盐酸溶液的电导率于溶胶的电导率相差较大,则在整个电泳管内电位降是不均匀的,就不能使用H=U/L求电位梯度平均值。

2.电泳的速度与哪些因素有关?
答:1.电压E越高,电泳速率v越快,反之则越慢。

2. 胶体浓度越大,胶体的介电常数ε和粘度η也越大,前者有利于电泳速率增大而后者不利于。

3. 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
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。

5. 胶体的是
否纯化过
总的来说,影响因素有电势、介质的粘度、介电常数、两极间距、外加电压、温度、胶体浓度、胶体中介质、通电时间的长短、电泳管受到震动的情况、电泳管的胶塞处通大气的畅通状态等。

3.在电泳测定中如不用辅助液体,把两电极直接插入溶胶中会发生什么现象?
答:本实验是用界面移动法测电动电势,如果在电泳测定中不用辅助液体,只靠气液界面,不存在液-液界面,无法判断液-液界面移动情况。

4.溶胶胶粒带何种符号的电荷?为什么它会带此种符号的电荷?
答:(1)实验中溶胶移向负极,说明溶胶带正电。

(2)溶胶带正电,实际上是胶粒带正电。

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