物理化学开放性实验

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1、开放实验班级：姓名：学号：溶胶的性质研究【摘要】本实验的目的是：①学习碘化银溶胶的制备及纯化方法；②了解溶胶的结构和性质；③了解影响溶胶稳定性的主要因素；④学习促使溶胶聚沉的方法并通过实验比较不同价电数的电解质对溶胶的聚沉作用；⑤研究大分子物质对溶胶的保护作用。本实验的内容是以碘化钾溶液和硝酸银溶液为原料，通过化学反应法制备碘化银溶胶，经纯化后，测定各电解质对碘化银溶胶的聚沉值以及验证大分子物质对溶胶的保护作用。【关键词】碘化银溶胶的制备纯化稳定性电解质溶胶的聚沉聚沉值大分子物质保护作用布朗运动吸引

2、力静电斥力一、实验目的：1.学习溶胶的制取；2.了解溶胶的聚沉作用和保护作用。3.掌握溶胶聚沉值的测定原理及步骤。二、实验原理：1.溶胶的聚沉定义：分散质粒子合并变大，最后从分散剂中分离出来的过程，称为聚沉或凝结。溶胶体系的特点：胶粒具有高的表面自由能，是热力学不稳定体系，只能在一定的条件下相对稳定。胶体体系稳定的因素：布朗运动、粒子带电、溶剂化；胶体体系不稳定的因素：粒子间相互吸引、自动聚集、由小变大Derjaguin-Landon-Verwey-Overbeek理论认为，溶胶在一定条件下是稳定存

3、在还是聚沉，取决于粒子间的相互吸引力和静电斥力。斥力大于引力，溶胶稳定；反之则不稳定。促使胶体聚沉的方法有：①加入电解质；（研究最多应用最广、最有效）②加入带相反电荷的胶体；③长时间加热。外加电解质对溶胶聚沉的影响加入电解质后，吸附层的反离子增多，胶粒所带电荷大大减少，排斥力减弱，使胶粒合并成大颗粒而聚沉。电解质对溶胶稳定性的影响具有两重性。当电解质浓度较小时，有助于胶粒带电形成ζ电势，使粒子之间因同性电的斥力而不易聚结，因此电解质对溶胶起稳定作用。但是，当电解质浓度足够大时，使分散层亦薄而ζ电势下

4、降，因此能引起溶胶聚沉。电解质的聚沉能力大小常用聚沉值来表示。(聚沉值：使一定的溶胶在一定的时间内开始聚沉所需的电解质的最低浓度称为聚沉值。单位mmol/L)聚沉值大，表示该电解质的聚沉能力小，聚沉值与聚沉能力成倒数关系。2.溶胶的保护作用在溶胶中加入少量亲液胶体或缔合肢体，使溶胶对电解质的稳定性显著提高的现象称为保护作用。在溶胶中加入少量高分子化合物可使溶胶聚沉，称为敏化作用(絮凝作用)。在溶胶中加入足够多的高分子化合物，则会阻止溶胶的聚沉，称为空间保护作用。三、实验仪器及药品：烧杯玻璃棒移液管试

5、管容量瓶锥形瓶量筒0.10mol/LKI溶液0.10mol/LAgNO3溶液0.20mol/LNaNO3溶液0.25mol/LCa(NO3)2四、实验步骤：1、溶胶的制备AgI溶胶的制备取一个100ml的锥形瓶，注入0.10mol/L的KI溶液20ml，用滴管逐滴加入0.10mol/L硝酸银溶液（约20ml），边滴入边振荡，直到溶液刚发现乳黄色为止，即制得黄色碘化银溶胶。2、溶胶聚沉值的测定分三步进行，第一步粗略计算聚沉值大小。第一步测定近似聚沉值Cˊ，第二步测准确聚沉值C。(1）用移液管向干净并烘

6、干的100ml锥形瓶中各移人10ml经过渗析的AgI溶胶，然后以NaNO3溶液(0.2mol.l-1)滴定锥形瓶中的AgI溶胶。每滴1滴电解质溶液，都必须充分搅动，直到溶胶刚刚产生浑浊为止。记下此时所各电解质溶液的体积数，计算聚沉值。根据使溶胶刚发生聚沉时所需电解质溶液的体积V1、电解质溶液的浓度c和溶胶的体积V2可计算出聚沉值聚沉值=(1）取试管6支，编号为1，2，3，4，5和对照，在1号试管注入10ml0.20mol/LNaNO3，在2－5号和对照等五支试管中各加入蒸馏水9ml，然后从1号试管中

7、取1mlNaNO3放入2号试管中，摇匀后，又从2号试管中取出1ml溶液放入3号试管中，依次从上一编号试管吸取1mlNaNO3溶液，直至5号试管，最后从5号管中取出1ml溶液弃之。用移液管向上述1－5号试管及对照管中各加入已净化好的AgI溶胶1ml，摇匀后，立即记下时间，静置15min，观察1－5号管的聚沉情况，与对照管进行比较，找出最后一支有沉淀的管子，该管的浓度即为近似聚沉值Cˊ，并记入表格内。(2）制备浓度Cˊ的NaNO3溶液50ml。由原0.20mol/LNaNO3稀释而得，根据C1V1=Cˊ

8、Vˊ可求得V1的ml数。准确量取0.20mol/LNaNO3溶液V1ml至50ml的容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀即得浓度为Cˊ的溶液。(3）在(1)的1－5号试管中，保留具有近似聚沉值Cˊ浓度的试管，定它为Ⅰ试管，另取4支试管，编号为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，加上原对照一支又得一组6支管的排列。在Ⅱ－Ⅴ号试管中分别加入8、6、4、2ml的浓度为Cˊ的NaNO3溶液，再向上述各管中加入1、3、5、7ml蒸馏水，摇匀后各加入1mlAgI溶胶，摇匀后静置15min，找出最后一支