实验三粘土－水系统ξ电位的测定

《实验三粘土－水系统ξ电位的测定》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实验三粘土一水系统E电位的测定一、实验目的1.了解固体颗粒表面带电的原因，表而电位大小与颗粒分散特性、胶体物质稳定性Z间的关系。2.了解粘土粒子的荷电性，观察并熟悉粘土胶粒的电泳现象。3.掌握用电泳法测定胶体g电位的操作技能及胶粒带电极性的方法。二、实验原理胶体分散相表血电动性质的检测，是对经过显微光学系统、摄像监视显微放人的电泳胶粒图像进行定时定距测定，同时经光路切换，也可目镜观察。测定结果经微机处理后，将各参数由打印机输出。电泳原理是胶体体系在封闭的电泳槽中，在氏流电场作用下，分散相向相反极性方向移动的动电现象。产生电泳现象是因为悬浮胶粒与液和接触时，胶体表

2、面形成扩散双电层，在双电层的滑动面上产生电动电位（g电位）。由于电动电位与电泳现象相关，所以，通过电泳速度的测定，再经过数据处理，就可确定g电位。电泳速度与电动电位（g电位）根据亥姆霍兹（Helmholtz）公式有如卜-关系g=（4兀^/DE）vX3002式中E——电动电位，mV；可液相粘度，Pa・s；v电泳速度，gm/s；D——液体介电常数；E——电位剃度（电极两端电位差除其长度），V/cmo式中的o/E称为电泳淌度，即胶粒在单位剃度下的电泳速度。如果液相的介质是水或水溶液，即可采用水的q值和D值，它们都是温度的函数。电泳槽是测定电泳速度的关键，电泳速度是在密

3、封的石英毛细管内测定的。当对管内胶体体系施加总流电场吋，同吋产纶两种电动现象，其中胶粒对溶液的相对运动称为电泳，溶液对毛细管壁的相对运动称为电渗。当带负电荷的胶粒向正极方向迁移时，溶液沿毛细管壁向负极方向移动，到毛细管端面处汇合到小心正极方向移动，形成液体回流。所以，在近管壁处的胶粒电泳方向与液体电渗方向相反，电泳速度缓慢；毛细管小心胶粒的电泳方向与液体的电渗方向一致，电泳速度加快。在液体流动转移过程中，某液层是处丁•相对不流动的，此处电渗速度为零，在这一•环层上测定的速度，就是电泳速度，此环层称为“静止层”（见图4中点划线）。图4电渗流示意图三、仪器设备及材料

4、1.仪器设备（1）DBL-B型表面电位粒径仪；（2）托盘天平：（3）玻璃杯；（4）玻璃研钵；（5）温度计等。2.材料氯化钠溶液（0」mol/L）1瓶，氢氧化钠溶液（0.01mol/L）1瓶，蒸侧水若干，粘土试样1瓶。四、实验步骤首先接好各部件之间的联接线，然后接通各条电源线的电源。1•样品制备称取0.2g粘土试样，置于研钵内研磨5min后放入玻璃烧杯内加入氯化钠水溶液至250mL,在加入氢氧化钠溶液调节pH值为2.调试（1）调平操作台，直至水准泡居中；（2）打开监视器、工作台、电了控制箱、打印机开关；（3）打开光源开关;（4）调光源亮度开关。3•确定静止层（1）

5、电泳杷I注入蒸谓水后装夹在工作台上，按选用物镜的工作距离，将电泳杷毛细管中心对准物镜光轴；（2）观察冃镜，同时调节三维工作台手轮，直至在FI镜视场中心观察到光标“0”图像,调节到清晰，并在视场中心为止；（3）轻轻顶紧固定螺钉（不可用力顶紧）；（4）监视器显示“0”图像，调节清晰度并至显示屏中心位置；（5）转动内手轮指零位（此时外手轮不转，否则图像“0”模糊）；（6）转动内手轮（顺时方向）至给定的S值距离（手轮圆周分度格值为0.002mm,转动一周位移量为0.2mm）,此时静止层的坐标位置已确定。1.E电位的测定（1）测定电泳速度的i挣止层位置经调试确定后，即可对

6、样品进行确定。对电泳槽内输入胶体样品或淸洗使用50注射器（见图5）；图5电泳槽的清洗与样品注入（2）如将电泳槽从工作台夹持器中取下，再重新安装测定时，应按S值校验静止层位置，以消除二次装夹课差；（3）分别将红黑两电极夹头夹在电泳槽两端电极柱上，黑色夹在左端，红色夹在右端;（4）按下线路箱面板上的按键09,此时数字显示屏上表示出电压V数值，调节旋钮至测量所需电压值（一般取50V左右，根据情况可加大）。观察监视器屏幕上胶粒图像无水平漂移情况时，即可进行定距定吋测定；（5）测定时，移动操作台手轮5,先将一颗粒对准网络垂直线，做正反两方向测定一次。选10个胶粒，共计20

7、次为一组，计算机会白动打印出每次所测的速度，并自动处理,将g电位的结果让算打卬出来（E~25°C）（见图6）；q--q图6胶粒的选择与电泳速度测定（6）如被测样晶实际温度不是25°C时，应按按键93,即可得到实验温度的E电位结來;⑺胶粒所带电荷极性的判別：按按键“左”时，左指示灯亮，在监视器上胶粒如向左方移动，说明带电极性为负，反之为正；（8）样晶测定结束后，应使用蒸懾水充分清洗电泳槽毛细管内壁多次，总至监视辭上观察不到颗粒为止。洗毕，用蒸钿水注入槽内，将外槽水沥净。五、思考题1.试说明&电位是电泳速度的函数。2.分析附录中E电位与淌度比值的变化规律。3.说明电

8、渗的形成及静止层的作用。