【采矿课件】实验八矿物润湿性的测定—接触角法ejp.docx

实验八   矿物物润湿性性的测定定接触触角法一、实验验目的     本实验验包括矿矿物润湿湿接触角角和溶液液表面张张力测定定两部分分内容。通通过测定定与计算算，了解解和掌握握：     (1)不同的的矿物具具有不同同的天然然可浮性性；     (2)矿物表表面的润润湿性是是可以调调节的；     (3)从实验验认识矿矿物表面面润湿性性与可浮浮性的关关系，并并通过调调节来改改变各种种矿物表表面的润润湿性；     (4)测定接接触角和和溶液表表面张力力的实验验技术。二、实验验原理     1润润湿角测测定原理理     本实验验测定方方法是：分别在在洁净的的矿物磨磨光片表表面和经经过选矿矿剂处理理的矿物物磨光片片表面上上滴上一一个水滴滴，在固固液气三相相介面上上，由于于表面张张力的作作用，形形成接触触角。然然后用聚聚光灯通通过显微微镜在屏屏幕上放放大成像像，用量量角器直直接量得得接触角角的大小小。     2溶溶液表面面张力测测定原理理最大大气泡压压力法     设毛细细管的半半径为rr且毛细细管刚好好浸入液液面，则则气泡由由毛细管管中逸出出时的最最大附加加压力为为：                                (81)                                        (82)式中Dhh为U形形压力计计所显示示的液柱柱高差；r为U形形压力计计内的液液体密度度；g为重力力加速度度。对于于直径一一定的毛毛细管有有：                                (83)     该式是是最大泡泡压法测测定表面面张力的的基本关关系式。式式中K称为仪仪器常效效。其值值可用已已知表面面张力的的液体（如如水）标标定出。三、实验验仪器与与药剂     1、润润湿角测测定仪（见见图8-1）；     2、最最大气泡泡压力法法表面张张力测定定装置（见见图8-2）；     3、样样品：方方铅矿（黄黄铜矿）和和萤石矿矿磨光片片；      4、药药剂：丁丁黄药、油油酸钠、NNaOHH等；     5、工工具：各各种玻璃璃器皿。图8-11润湿角角测定仪仪结构图图1-测微微鼓轮，22-调焦焦手轮，33-测量量显微镜镜，4-升降手手轮，55-固定定手轮，6-底座座，7-调平手手轮，88-横向向移动手手轮，99-样品品盒，110-照照明光源源，122-电源源图8-22最大气气泡压力力法测量量表面张张力装置置图1-毛细细管；22-有支支管的玻玻璃试管管；内装装溶液 2a ；支管管2b与与压力计计及控压压系统相相连；3-恒定定 2aa 温度度的水槽槽；4-双管压压务计；5-滴滴水减压压系统；6-体体系压力力调整夹夹子；77-烧杯杯四、实验验步骤     1润润湿角测测定步骤骤     (1)清洗矿矿样：将将萤石、方方铅矿（黄黄铜矿）的的磨光片片在20000号号金相砂砂纸上擦擦干净（抛抛光、去去氧化膜膜）放入入2-55的NNaOHH溶液中中煮沸225分分钟，然然后用蒸蒸馏水冲冲洗干净净，置入入存有蒸蒸馏水的的烧杯中中待用；     (2)配药：取丁黄黄药和油油酸钠分分别配成成浓度为为 3克克 升升水溶液液备用；     (3)矿物在在纯水中中接触角角的测定定：将净净化后的的光片用用滤纸吸吸干其表表面水份份，放在在样品盒盒子上，接接通电探探11，调调焦距22，找出出矿物表表面成像像图。用用注射器器将水滴滴滴在矿矿物光片片表面上上，再调调整焦距距，找出出水滴的的成像图图，然后后用测微微鼓转调调节，读读出接触触角值，但但要注意意，测量量时间不不能超过过一分钟钟；     (4)矿物经经药剂作作用后接接触角的的测定：将方铅铅矿和萤萤石矿光光片，分分别浸在在已配好好的丁黄黄药和油油酸钠水水溶液中中，1分分钟后取取出，用用滤纸吸吸干矿片片表面药药剂溶液液，再用用注射器器滴一水水滴在光光片表面面上，按按(3)方法测测定其接接触角。     (5)将润湿湿接触角角的值值记入表表8-11：表8-11  润润湿接触触角测测定记录录磨光片方铅矿（黄铜矿）萤石条件测定次数与药剂作用前与药剂作用后与药剂作用前与药剂作用后1    2    3    平均         方铅矿矿在纯水水中接触触角为447º，萤萤石在纯纯水中接接触角为为41ºº2溶液液表面张张力测定定步骤     (1)仪器常常数的标标定：     将毛细细管1和和试管22用洗液液及蒸馏馏水途净净，要求求玻璃上上不挂水水珠；在在试管22中加入入少量蒸蒸馏水。装装好毛细细管，使使其尖端端刚好与与液面相相接触；在滴水水管5内内装入清清水，缓缓缓打开开其下部部止水夹夹，使其其慢慢滴滴水，由由于系统统内压力力降低，压压力计则则显示出出压力差差，毛细细管1便会逸逸出气泡泡；气泡泡形成时时压力差差增大，待待增大至至气泡的的曲率半半径与毛毛细管的的半径相相等时，压压力差应应为最大大；此最最大压力力差即DDh，可可由压力力计测量量出。实实验测量量出Dhh和温度度，查出出相应温温度下纯纯水的表表面张力力，便可可按式88-3算算出仪器器常数KK。     (2)待测溶溶液的测测定     分别将将实验开开始前配配制的丁丁黄药和和油酸钠钠水溶液液倒入试试管2中中，按照照如前所所述的操操作方法法进行测测量。每每换一种种溶液都都必须将将毛细管管1和试试管2清清洗干净净。利用用已得到到的仪器器常数，即即可求出出各待测测溶液在在实验温温度下的的表面张张力。     实验过过程温度度要相对对稳定，则则仪器常常数可认认定为恒恒定。     将液气界面面张力值值记入表表822：表822  液液气界界面张力力测定记记录 T：            条件测定次数h1h2Dh= h1- h2LG=KDh蒸馏水1    2    3    平均    丁黄药1    2    3    平均    油酸钠1    2    3    平均    五、数据据处理表833   润湿功功与附着着功的计计算LG             达因因/厘米米磨光片条件WSL=LG(1+cos)WSG=LG(1-cos)方铅矿与药剂作用前   方铅矿与药剂作用后   萤石与药剂作用前   萤石与药剂作用后   六、思考考题     1为为什么说说润湿性性接触角角是度量量矿物可可浮性好好坏的一一个重要要物理量量？     2通通过实验验简述矿矿物的可可浮性是是可以调调节的。