1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?nbsp;
（1）用電泳法測(cè)定氫氧化鐵溶膠的ζ電勢(shì)。 （2）掌握電泳法測(cè)定ζ電勢(shì)的原理和技術(shù)。 （3）學(xué)習(xí)Fe(OH)3溶膠的制備和純化。 （4）理解電泳是膠體中液相和固相在外電場(chǎng)作用下相對(duì)移動(dòng)而產(chǎn)生的電性現(xiàn)象。
2 實(shí)驗(yàn)原理
溶膠是一個(gè)多相體系,其分散相膠粒的大小約在1nm~1μm之間.校核大多是分子或原子的聚集體,因選擇性地吸附介質(zhì)中的某種離子(或自身電離)而帶電。介質(zhì)中存在的與吸附離子電荷相反的離子稱(chēng)為反離子，反離子中有一部分因靜電引力(或范德華力)的作用，與吸附離子一起緊密地吸附于膠核表面，形成緊密層。于是，膠核、吸附離子和部分反離子(即緊密層)構(gòu)成了膠粒。反離子的另一部分由于熱擴(kuò)散分布于介質(zhì)中，故稱(chēng)為擴(kuò)散層，見(jiàn)圖2-1。
緊密層與擴(kuò)散層間交界處稱(chēng)為滑移面(或Stern面)。顯然緊密層與介質(zhì)內(nèi)部之間存在電勢(shì)差，稱(chēng)為ζ電勢(shì)。此電勢(shì)只有處于電場(chǎng)中才顯示出來(lái)。在電場(chǎng)中膠粒會(huì)向異號(hào)電極移動(dòng)，稱(chēng)為電泳。在特定的電場(chǎng)中，ζ電勢(shì)的大小決定于膠粒的運(yùn)動(dòng)速度，故ζ電勢(shì)又稱(chēng)電動(dòng)電勢(shì)。
因?yàn)槿苣z是高分散的多相的熱力學(xué)不穩(wěn)定體系。為了降低體系的表面能，它終將聚集而沉降，但它在一定條件下又能相對(duì)地穩(wěn)定存在，主要原因之一是體系中膠粒帶的是同一種電荷，彼此相斥而不致聚集。膠粒帶的電荷越多，ζ電勢(shì)越大，膠體體系越穩(wěn)定。因此ζ電勢(shì)大小是衡量溶膠穩(wěn)定性的重要參數(shù)。
利用電泳現(xiàn)象可測(cè)定ζ電勢(shì)。電泳法又分宏觀法和微觀法，前者是將溶膠置于電場(chǎng)中，觀察溶膠與另一不含溶膠的導(dǎo)電液(輔助液)間所形成的界面的移動(dòng)速率；后者是直接觀測(cè)單個(gè)膠粒在電場(chǎng)中的泳動(dòng)速率。對(duì)高分散或過(guò)濃的溶膠采用宏觀法；對(duì)顏色太淺或濃度過(guò)稀的溶膠采用微觀法。
本實(shí)驗(yàn)是在一定的外加電場(chǎng)強(qiáng)度下，通過(guò)測(cè)定Fe(OH)3膠粒的電泳速度然后計(jì)算出ζ電位。
式中：η, ε是測(cè)量溫度下介質(zhì)的粘度(Pa·s)和介電常數(shù)，取文獻(xiàn)值；u為膠粒電泳的相對(duì)移動(dòng)速率(m·s-1)；(U/l)為電位梯度(V·m-1)，U為兩極間電位差(V)，l為兩極間距離(m)；K是與膠粒形狀有關(guān)的常數(shù)，球形粒子為6，棒狀粒子為4，對(duì)于Fe(OH)3K值為4。
本實(shí)驗(yàn)中，測(cè)定電泳測(cè)定管中膠體溶液界面在t(s)內(nèi)移動(dòng)的距離d(m)，求得電泳速度u=d/t。
Fe(OH)3溶膠用水凝聚法制備，制備過(guò)程中所涉及的化學(xué)反應(yīng)如下： ①
