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+5mV
2.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。
3.实验中所用的辅助液电导率为什么要与溶胶电导率相等？
答：超链接到答案
4.如果电泳仪事先没清洗干净，管壁上残留有微量电解质，对电泳测量结果有何影响？
答：如果电泳仪事先没清洗干净，管壁上残留有微量电解质，可能生成胶体凝聚。
5.电泳中辅助液的选择依据哪些条件？
答：辅助液中电解质离子不能与胶体中离子发生化学反应，辅助液的黏度与胶体接近，并使其电导与胶体相同，从而避免因界面处电场强度突变造成界面移动速度不等产生的界面模糊。
（九）数据记录和数据处理举例
1．将实验结果用表格形式表示。
已知：当25oC时，水的ε=78.4 F/m，η=0.8904 mPa·s。
记录数据如下：
温度 25 oC 压强为101 KPa
第二篇：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z= +0.044V
z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。