石工10-6班+无机电解质聚沉作用与高分子絮凝作用+3

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1、中国石油大学（化学原理二）实验报告实验日期：2011/10/26成绩：班级：石工10-6班学号：姓名：教师：于老师同组者：无机电解质的聚沉作用与高分子的絮凝作用一．实验目的1.掌握溶胶的聚沉原理与方法。2.验证电解质聚沉的符号和价数法则。3.了解水溶性高分子对溶胶的絮凝作用。二．实验原理1.无机电解质的聚沉作用溶胶由于失去聚结稳定性进而失去动力稳定性的整个过程叫聚沉。电解质可以使溶胶发生聚沉。原因是电解质能使溶胶的§电势下降，且电解质的浓度越高§电势下降幅度越大。当§电势下降至某一数值时，溶胶就会失去聚结稳定性，进而发生

2、聚沉。不同电解质对溶胶有不同的聚沉能力，常用聚沉值来表示。聚沉值是指一定时间内，能使溶胶发生明显聚沉的电解质的最低浓度。聚沉值越大，电解质对溶胶的聚沉能力越小。聚沉值的大小与电解质中与溶胶所带电荷符号相反的离子的价数有关。这种相反符号离子的价数越高，电解质的聚沉能力越大。叔采－哈迪(SchlZe--Hardy)分别研究了电解质对不同溶胶的聚沉值，并归纳得出了聚沉离子的价数与聚沉值的关系：M+:M+2:M+3＝（25～150）：（0.5～2）：（0.01～0.1）这个规律称为叔采－哈迪规则。2.相互聚沉现象两种具有相反电荷

3、的溶胶相互混合也能产生聚沉，这种现象称为相互聚沉现象。通常认为有两种作用机理。（1）电荷相反的两种胶粒电性中和；（2）一种溶胶是具有相反电荷溶胶的高价反离子。1.高分子的絮凝作用当高分子的浓度很低时，高分子主要表现为对溶胶的絮凝作用。絮凝作用是由于高分子对溶胶胶粒的“桥联”作用产生的。“桥联”理论认为：在高分子浓度很低时，高分子的链可以同时吸附在几个胶体粒子上，通过“架桥”的方式将几个胶粒连在一起，由于高分子链段的旋转和振动，将胶体粒子聚集在一起而产生沉降。一．实验仪器和药品1.仪器722分光光度计，100mL锥形瓶6个

4、，10mL微量滴定管3支，5mL、10mL移液管各2支，10mL试管6支，20mL试管4支，50mL具塞量筒10个，50mL、100mL烧杯各1个。2.药品0.01mol/LKCL，0.001mol/LK2SO4，0.001mol/LK3(COO)3C3H4OH，Fe(OH)3溶胶，粘土溶胶。二．实验步骤1电解质对溶胶的聚沉作用在3个清洁、干燥的100mL锥形瓶内，用移液管各加入10mLFe(OH)3溶胶。然后用微量滴定管分别滴入表中所列各种电解质溶液，每加入一滴要充分振荡，至少一分钟内溶胶不会出现浑浊才可以加入第二滴电

5、解质溶液。记录刚刚产生浑浊时电解质的溶液的体积。表一：不同电解质对溶胶的聚沉作用记录Fe(OH)3溶胶电解质电解质溶液浓度（mol/L）加入滴数/滴所用电解质溶液体积（mL）KCL2462.30K2SO40.0160.30K3(COO)3C3H4OH0.00150.252.粘土溶胶和氢氧化铁溶胶的相互聚沉作用取6支干燥试管，在每支试管中按表10－2用量加入Fe(OH)3溶胶。然后在所有试管中加入粘土电中性溶胶，使每支试管内的溶胶总体积为6mL。摇动每支试管，静止10分钟，记下每支试管中的聚沉现象。表二：溶胶的相互聚沉作用

6、记录表试管编号123456Fe(OH)3溶胶0.10.51355.5粘土溶胶5.95.55310.5聚沉现象无明显现象分层，有聚沉物，但无红棕色聚沉物溶液分层,上层约有0.5cm清液.溶液分层最明显，上层清液约2ml,下层为橙红色浑浊，有些许红棕色沉淀。分层很快，溶液聚沉,红棕色聚沉物有但是量不多。分层，上层聚沉不太明显，下层红棕色聚沉物有但量少3.高分子的絮凝作用取3个50mL内径相近的具塞量筒，用移液管分别加入30mL粘土溶胶，按下表分别加入分子量为2×106的0.02％的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）溶液，来回翻到

7、10次，静止2分钟，观察现象表三:HPAM对粘土溶胶的絮凝作用记录表试粘土溶解30ml30ml30mlPhp加量2滴10滴40滴现象聚沉速度最慢，分层后上层液体不够清澈，还有些许浑浊。下层10ml左右。聚沉速度较快，分层后上层液比前面一种清澈，比后一种浑浊，下层液体9ml左右。聚沉速度最快，分层后上层为澄清液体，下层8ml左右。一．处理结果1.记录如上各表所示。2.由实验1和2可知氢氧化铁溶胶带正电，粘土溶胶带负电。3.CL-:SO42-:（COO）3C3H4OH3-约为160：0.6：0.04，与叔采—哈迪规则拟合较好

8、。二．思考题1.为什么Fe(OH)3必须透析后才能进行絮凝试验？答：因为絮凝作用与离子有关，若不先进行透析，Fe(OH)3中带有的离子就会参与絮凝作用，给实验带来干扰，从而不能分析出所加离子的絮凝作用。2.不同的电解质对同一溶胶的聚沉值是否一样，为什么?答：不一样；因为电解质的聚沉能力与其所含相反粒子的价数有关，价数