实验 胶体的制备和电泳.ppt

1/12在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术胶胶体体的的制制备备和和电电泳泳大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术实验实验7 78 8 胶体的制备和电泳胶体的制备和电泳78.1 78.1 实验目的实验目的 (1)(1)掌握电泳法测定掌握电泳法测定电势的原理和技术。电势的原理和技术。(2)(2)用电泳法测定氢氧化铁溶胶的用电泳法测定氢氧化铁溶胶的电势。电势。2/12在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术胶胶体体的的制制备备和和电电泳泳大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术78.2 78.2 实验原理实验原理 几乎所有胶体系的颗粒都带电荷。在外电场中，这些荷电几乎所有胶体系的颗粒都带电荷。在外电场中，这些荷电的胶粒与分散介质间会发生相对运动，若分散介质不动，胶粒的胶粒与分散介质间会发生相对运动，若分散介质不动，胶粒会向正极（胶粒带负电）或负极（胶粒带正电）移动，称为电会向正极（胶粒带负电）或负极（胶粒带正电）移动，称为电泳。泳。胶粒荷电的来源可能是本身电离胶粒荷电的来源可能是本身电离、吸附离子或与分散介质吸附离子或与分散介质（非水介质）摩擦生电，荷电的胶粒与分散介质间的电势差，（非水介质）摩擦生电，荷电的胶粒与分散介质间的电势差，称为称为电势。显然，胶粒在电场在移动速度和电势。显然，胶粒在电场在移动速度和电势的有关。电势的有关。所以，所以，电势也称为电动电势。溶胶的聚结不稳定性和它们的电势也称为电动电势。溶胶的聚结不稳定性和它们的电势大小有关。电势大小有关。所以无论制备哪种胶体，通常都需要先了解所以无论制备哪种胶体，通常都需要先了解有关胶体的有关胶体的电势。电势。在同一外电场（电压为在同一外电场（电压为V V）和同一温度下，胶粒移动的速）和同一温度下，胶粒移动的速率（即电泳速率）率（即电泳速率）U U与与电势的大小有关。电势的大小有关。二者之间有下关系：二者之间有下关系：3/12在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术胶胶体体的的制制备备和和电电泳泳大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术 式中，式中，为介质的黏度，为介质的黏度，l为两极间距离，为两极间距离，为介质的为介质的介电常数介电常数。本实验是采用界面移动法来测出电泳速率，它是通本实验是采用界面移动法来测出电泳速率，它是通过观察过观察t t 时间内电泳仪中溶胶与辅液界面在电场作用下时间内电泳仪中溶胶与辅液界面在电场作用下移动距离移动距离l 后，由后，由 u=u=l /t/t 求出，故求出，故 式中式中l,l ,t t,u u 均可由实验测出：水的均可由实验测出：水的 值可由手册值可由手册查得，水的查得，水的 值则按下计算得到值则按下计算得到F m-14/12在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术胶胶体体的的制制备备和和电电泳泳大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术78.3 78.3 操作步骤操作步骤1.1.纯化氢氧化铁溶胶的制备纯化氢氧化铁溶胶的制备 用量筒量取用量筒量取65 mL65 mL，已备氢氧化铁溶液，加热至接近沸，已备氢氧化铁溶液，加热至接近沸腾，可得棕色溶胶，备用。放入渗析袋中扎好口，置于有蒸腾，可得棕色溶胶，备用。放入渗析袋中扎好口，置于有蒸馏水的烧杯中每馏水的烧杯中每10 min10 min换一次水至检不出换一次水至检不出ClCl-与与FeFe3+3+为止。为止。2.2.测定电泳速度测定电泳速度U U和电位梯度和电位梯度 a.a.电泳仪应事先用铬酸洗液洗涤清洁，以除去管壁上电泳仪应事先用铬酸洗液洗涤清洁，以除去管壁上可能存在的杂质。然后洁净并烘干，活塞上涂一层凡士林。可能存在的杂质。然后洁净并烘干，活塞上涂一层凡士林。b.b.配制电导率与胶体溶液相同的配制电导率与胶体溶液相同的KClKCl溶液溶液 5/12在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术胶胶体体的的制制备备和和电电泳泳大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术 c.c.将将待待测测氢氢氧氧化化铁铁胶胶体体溶溶液液从从漏漏斗斗注注入入电电泳泳仪仪的的U U形形管管底底部部至至超超过过0 0刻刻度度线线。关关闭闭活活塞塞，并并将将多多出出的的部部分分溶溶液液倒倒出出。将将KClKCl溶溶液液加加入入U U形形管管左左右右两两臂臂的的管管壁壁，至至约约15 15 cmcm高高度度，慢慢慢慢旋旋转转活活塞塞使使两两液液间间形形成成清清晰晰的的界界面面，轻轻轻轻将将两两支支铂铂电电极极插插入入氯氯化化钾钾液液层层中中，并并使使两两极极浸浸入入液液面面下下的的深度相等。记下界面的位置。深度相等。记下界面的位置。d.d.把把正正负负极极接接于于303050 50 V V直直流流电电源源上上，按按下下电电键键，开始记时，记下界面的位置。每隔开始记时，记下界面的位置。每隔10 min10 min记录一次。记录一次。e.e.测测完完后后，关关闭闭电电源源，用用铜铜丝丝量量出出两两极极间间的的距距离离。（不是水平距离）共量（不是水平距离）共量3 35 5次，取平均值。次，取平均值。6/12在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术胶胶体体的的制制备备和和电电泳泳大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术78.4 78.4 注意事项注意事项 （1 1）溶胶净化要彻底，否则将影响电泳速度。）溶胶净化要彻底，否则将影响电泳速度。（2 2）辅助液电导率必须与溶胶电导率相等。）辅助液电导率必须与溶胶电导率相等。（3 3）掌握好装电泳管技术，必须做到辅助液与溶胶）掌握好装电泳管技术，必须做到辅助液与溶胶的界面分明。的界面分明。7/12在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术胶胶体体的的制制备备和和电电泳泳大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术78.5 78.5 问题讨论问题讨论 （1 1）电泳速度的快慢与哪些因素有关？电泳速度的快慢与哪些因素有关？（2 2）如如果果电电泳泳仪仪事事先先没没洗洗净净，管管壁壁上上残残留留微微量量电电解解质，对电泳测量结果将有什么影响？质，对电泳测量结果将有什么影响？（3 3）Fe(OH)Fe(OH)3 3溶溶胶胶胶胶粒粒带带何何种种符符号号的的电电荷荷？为为什什么么它会带此种符号的电荷？它会带此种符号的电荷？（4 4）测测电电位位时时，为为什什么么要要控控制制所所用用的的辅辅助助液液的的电电导导率率与与待待测测溶溶胶胶的的电电导导率率相相等等？根根据据什什么么条条件件选选择择作作为为辅助液的物质？辅助液的物质？（5 5）在在电电泳泳测测定定中中如如不不用用辅辅助助液液体体，把把两两电电极极直直接接插入溶胶中会发生什么现象？插入溶胶中会发生什么现象？8/12在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术胶胶体体的的制制备备和和电电泳泳大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术 （1 1）电泳速度的快慢与哪些因素有关？电泳速度的快慢与哪些因素有关？答答：与与外外加加电电压压V V、电电导导率率、温温度度、两两极极间间的的距距离离、胶胶体体的的本本性性以以及及辅辅助助液液的的性性质质等等因因素素有有关关。外外加加电电压压V V越越大大，电电泳泳速速度度越越快快；电电导导率率越越大大，电电泳泳速速度度越越快快；两两极极间间的的距距离离越越短短，电电泳泳速速度度越越快快；温温度度越越高高，介介质质粘粘度度越低，越低，电泳速度越快。电泳速度越快。78.678.6 参考答案参考答案9/12在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术胶胶体体的的制制备备和和电电泳泳大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术 （2 2）如如果果电电泳泳仪仪事事先先没没洗洗净净，管管壁壁上上残残留留微微量量电电解解质，对电泳测量结果将有什么影响？质，对电泳测量结果将有什么影响？答：答：可能会可能会影响溶胶的电位，甚至使溶胶凝聚。影响溶胶的电位，甚至使溶胶凝聚。10/12在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术胶胶体体的的制制备备和和电电泳泳大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术 （3 3）Fe(OH)Fe(OH)3 3胶粒带何种符号的电荷？为什么它会带胶粒带何种符号的电荷？为什么它会带此种符号的电荷？此种符号的电荷？答：答：Fe(OH)Fe(OH)3 3溶胶胶粒带正电荷；因为溶胶胶粒带正电荷；因为Fe(OH)Fe(OH)3 3溶胶溶胶胶粒吸附了溶胶中的正离子，因而带正电荷。胶粒吸附了溶胶中的正离子，因而带正电荷。11/12在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术胶胶体体的的制制备备和和电电泳泳大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术 （4 4）测测电电位位时时，为为什什么么要要控控制制所所用用的的辅辅助助液液的的电电导导率率与与待待测测溶溶胶胶的的电电导导率率相相等等？根根据据什什么么条条件件选选择择作作为为辅辅助助液的物质？液的物质？答答：测测电电势势时时，电电势势对对辅辅助助液液的的成成分分敏敏感感，只只有有控控制制辅辅助助液液的的电电导导率率与与待待测测溶溶胶胶的的电电导导率率相相等等才才能能保保证证辅辅助助液液的的移移动动速速度度与与溶溶胶胶相相等等，可可以以避避免免因因界界面面处处电电场场强强度度突变造成两壁界面移动突变造成两壁界面移动、速度不等产生的界面模糊。速度不等产生的界面模糊。选选择择作作为为辅辅助助液液的的物物质质的的条条件件是是1.1.应应为为无无色色物物质质或或与与溶溶胶胶色色差差大大；2.2.阳阳离离子子和和阴阴离离子子的的迁迁移移速速度度应应大大致致相相等等；3.3.两两者者不不发发生生反反应应；4 4.电电导导率率大大致致相相等等；5 5、辅辅助助液液的的比比重重要小。要小。12/12在线答疑：在线答疑： 大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术胶胶体体的的制制备备和和电电泳泳大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术 （5 5）在在电电泳泳测测定定中中如如不不用用辅辅助助液液体体，把把两两电电极极直直接接插插入溶胶中会发生什么现象？入溶胶中会发生什么现象？答答：电电极极插插入入胶胶体体，通通电电后后，可可能能会会产产生生絮絮凝凝现现象象，界面不清，界面不清，干扰了干扰了电电泳现象的观察泳现象的观察。