大学化学实验报告(全).pdf

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1、(此文档为此文档为 wordword 格式，下载后您可任意编辑修改！格式，下载后您可任意编辑修改！)化学原理化学原理 实实验验王业飞王业飞吕开河吕开河葛际江葛际江戴彩丽戴彩丽焦焦翠翠于连香于连香中国石油大学（华东）石油工程学院中国石油大学（华东）石油工程学院120072007年年 2 2 月月2目目 录录前言前言 1 1实验一实验一三组分相图的制备三组分相图的制备.3.3实验二实验二最大压差法测表面张力最大压差法测表面张力.6.6实验三实验三溶溶胶的制备与电泳胶的制备与电泳 1111实验四实验四无无机电解质的聚沉作用与高分子的絮凝作用机电解质的聚沉作用与高分子的絮凝作用 1616实验五实验五乳

2、乳状液的制备、鉴别和破坏状液的制备、鉴别和破坏 2020实验六实验六聚聚丙烯酰胺的合成与水解丙烯酰胺的合成与水解 2424实验七实验七聚合物分子量的测定聚合物分子量的测定-粘度法粘度法 2626实验八实验八原油水界面张力测定原油水界面张力测定（滴体积法）（滴体积法）3131实验九实验九聚合物综合性能评价聚合物综合性能评价3333附录一附录一苯水的相互溶解度苯水的相互溶解度 3535附录二附录二不同温度下水的密度、粘度和表面张力不同温度下水的密度、粘度和表面张力 3636附录三附录三某些液体的密度某些液体的密度 3737附录四附录四不同温度时某些液体的表面张力不同温度时某些液体的表面张力 383

3、8附录五附录五 彼此相互饱和的两种液体的界面张力彼此相互饱和的两种液体的界面张力 3939附录六附录六不同温度时水的介电常数不同温度时水的介电常数 3939附录七附录七722722 型分光光度计型分光光度计40401 13前前言言一一.化学原理（）实验的目的化学原理（）实验的目的化学原理（）实验是化学原理（）课程的重要组成部分，其主要目的有以下四化学原理（）实验是化学原理（）课程的重要组成部分，其主要目的有以下四点：点：1.1.了解化学原理（）的研究方法，学习化学原理（）中的某些实验技能，培养了解化学原理（）的研究方法，学习化学原理（）中的某些实验技能，培养根据所学原理设计实验、选择和使用仪器

4、的能力；根据所学原理设计实验、选择和使用仪器的能力；2.2.训练观察现象、正确记录和处理实验数据、运用所学知识综合分析实验结果的能训练观察现象、正确记录和处理实验数据、运用所学知识综合分析实验结果的能力；力；3.3.验证化学原理（）主要理论的正确性，巩固和加深对这些理论的理解；验证化学原理（）主要理论的正确性，巩固和加深对这些理论的理解；4.4.培养严肃认真的科学态度和严格细致的工作作风。培养严肃认真的科学态度和严格细致的工作作风。二二.化学原理（）实验的要求化学原理（）实验的要求1.1.实验前必须认真预习，阅读实验教学内容及有关附录，掌握实验所依据的基本理实验前必须认真预习，阅读实验教学内容

5、及有关附录，掌握实验所依据的基本理论，明确需要进行测量、记录的数据，了解所用仪器的性能和使用方法，思考实验内容论，明确需要进行测量、记录的数据，了解所用仪器的性能和使用方法，思考实验内容后面所提出的问题，并做好预习报告。预习报告的内容包括：实验目的、原理、基本公后面所提出的问题，并做好预习报告。预习报告的内容包括：实验目的、原理、基本公式及公式中各项意义及单位，原始记录表格及实验操作要点。式及公式中各项意义及单位，原始记录表格及实验操作要点。2.2.实验时要认真操作，严格控制实验条件，仔细观察实验现象，按照要求详细记录实验时要认真操作，严格控制实验条件，仔细观察实验现象，按照要求详细记录原始数

6、据。实验完毕离开实验室前，原始记录必须交给指导教师审阅、签字。原始数据。实验完毕离开实验室前，原始记录必须交给指导教师审阅、签字。3.3.实验完成后要及时处理实验数据，独立完成实验报告，按时交给指导教师审阅。实验完成后要及时处理实验数据，独立完成实验报告，按时交给指导教师审阅。实验报告应统一用石油大学学生实验报告纸书写，并做到字体端正、间明扼要、整齐清实验报告应统一用石油大学学生实验报告纸书写，并做到字体端正、间明扼要、整齐清洁。实验报告的内容包括实验目的、实验原理、简单步骤、处理结果、思考题讨论五个洁。实验报告的内容包括实验目的、实验原理、简单步骤、处理结果、思考题讨论五个部分。部分。三三.

7、化学原理（）实验的注意事项化学原理（）实验的注意事项1.1.按时进入实验室，爱护实验仪器设备，不懂仪器的使用方法时不得乱动仪器。按时进入实验室，爱护实验仪器设备，不懂仪器的使用方法时不得乱动仪器。2.2.仪器安装完后或连接线路后，必须经教师检查，才能接通电源，开始实验。仪器安装完后或连接线路后，必须经教师检查，才能接通电源，开始实验。3.3.要按实验内容及有关附录中的规定使用仪器，以免损坏。要按实验内容及有关附录中的规定使用仪器，以免损坏。4.4.数据记录应及时、准确、完整、整齐。全部记录都要记在预习报告的表格内，不数据记录应及时、准确、完整、整齐。全部记录都要记在预习报告的表格内，不2 24

8、得写在其他任意地方。得写在其他任意地方。5.5.仪器破损，应及时报告教师，进行登记，按学校有关规定处理。实验结束后，仪器破损，应及时报告教师，进行登记，按学校有关规定处理。实验结束后，按规定将所用仪器设备洗刷干净，排放整齐。按规定将所用仪器设备洗刷干净，排放整齐。6.6.注意实验安全，做好实验室用电、用水、防火、防爆、防毒等安全方面的工作。注意实验安全，做好实验室用电、用水、防火、防爆、防毒等安全方面的工作。在实验室内不得吸烟、大声喧哗及打闹。每次实验完毕，每组负责打扫其实验桌面在实验室内不得吸烟、大声喧哗及打闹。每次实验完毕，每组负责打扫其实验桌面卫生，值日学生负责打扫全实验室卫生。卫生，值

9、日学生负责打扫全实验室卫生。3 35实验一实验一一一.实验目的实验目的三组分体系相图的制备三组分体系相图的制备制备等温、等压下苯水乙醇三组分体系相图。制备等温、等压下苯水乙醇三组分体系相图。二二.实验原理实验原理三组分体系的组成可用等边三角坐标表示。等边三角形三个顶点分别代表纯组分三组分体系的组成可用等边三角坐标表示。等边三角形三个顶点分别代表纯组分A A、B B 和和 C C，则，则 ABAB 线上各点相当于线上各点相当于 A A 和和 B B 组分的混合体系，组分的混合体系，BCBC 线上各点相当于线上各点相当于 B B 和和 C C 的的组分的混合体系。组分的混合体系。ACAC 线上各点

10、相当于线上各点相当于 A A 和和 C C 的组分的混合体系。的组分的混合体系。在苯水乙醇三组分体系中，苯与水是部分互溶的，而乙醇和苯、乙醇和水都是在苯水乙醇三组分体系中，苯与水是部分互溶的，而乙醇和苯、乙醇和水都是完全互溶的。设由一定量的苯和水组成一个体系，其组成为完全互溶的。设由一定量的苯和水组成一个体系，其组成为 K K，此体系分为两相：一相，此体系分为两相：一相为水相，另一项为苯相。当在体系中加入乙醇时，体系的总组成沿为水相，另一项为苯相。当在体系中加入乙醇时，体系的总组成沿 AKAK 线移至线移至 N N 点。此点。此时乙醇溶于水相及苯相，同时乙醇促使苯与水互溶，故此体系由两个分别含

11、有三个组分时乙醇溶于水相及苯相，同时乙醇促使苯与水互溶，故此体系由两个分别含有三个组分的液相组成，的液相组成，但这两个液相的组成不同。但这两个液相的组成不同。若分别用若分别用 b b1 1、c c1 1表示这两个平衡的液相的组成，表示这两个平衡的液相的组成，此两点的连线成为连系线，这两个溶液称为共轭溶液。代表液液平衡体系中所有共轭此两点的连线成为连系线，这两个溶液称为共轭溶液。代表液液平衡体系中所有共轭液相组成点的连线称为溶解度曲线液相组成点的连线称为溶解度曲线（如图（如图 1-11-1）。曲线以下区域为两相共存区，曲线以下区域为两相共存区，其余部分其余部分为均相区。此图称为含一对部分互溶组分

12、的三组分体系液液平衡相图。为均相区。此图称为含一对部分互溶组分的三组分体系液液平衡相图。图图 1-11-1 三组分体系液液平衡相三组分体系液液平衡相按照相律，三组分相图要画在平面上，必须规定两个独立变量。本实验中，它按照相律，三组分相图要画在平面上，必须规定两个独立变量。本实验中，它们分别是温度（为室温）和压力（为大气压）们分别是温度（为室温）和压力（为大气压）。4 46三三.实验仪器与药品实验仪器与药品1.1.仪器仪器25mL25mL 酸式滴定管酸式滴定管 2 2 支，支，5mL5mL 移液管移液管 1 1 支，支，50mL50mL 带盖锥形瓶带盖锥形瓶 8 8 个。个。2.2.药品药品 苯

13、（分析纯）苯（分析纯），无水乙醇（分析纯），无水乙醇（分析纯），蒸馏水。蒸馏水。四四.实验步骤实验步骤1.1.取取 8 8 个干燥的个干燥的 50mL 50mL 带盖锥形瓶，按照记录表格中的规定体积用滴定管及移液管带盖锥形瓶，按照记录表格中的规定体积用滴定管及移液管配制配制 6 6 种不同浓度的苯乙醇溶液，及两种不同浓度的水乙醇溶液。种不同浓度的苯乙醇溶液，及两种不同浓度的水乙醇溶液。2.2.用滴定管向已配好的水乙醇溶液中滴苯，至清液变浊，记录此时每种清液中水用滴定管向已配好的水乙醇溶液中滴苯，至清液变浊，记录此时每种清液中水的体积。滴定时必须充分摇荡，同时注意动作迅速，尽量避免由于苯、乙醇的

14、挥发而引的体积。滴定时必须充分摇荡，同时注意动作迅速，尽量避免由于苯、乙醇的挥发而引入的误差。入的误差。3.3.读取室温。读取室温。4.4.记录表格。记录表格。表表 1-11-1 溶解度曲线有关数据溶解度曲线有关数据溶液溶液编号编号1 12 2体积（体积（mLmL）苯苯1.001.002.502.501.501.502.502.503.003.003.503.502.502.505.005.004.004.003.503.502.502.504.004.001.501.50水水乙醇乙醇苯苯质量（质量（g g）水水乙醇乙醇合计合计质量百分数（）质量百分数（）苯苯水水乙醇乙醇3.503.501.5

15、01.503 34 45 56 67 7五五.数据处理数据处理将各溶液滴定终点时各组分的体积，根据它们在实验温度下的密度（查附录二和将各溶液滴定终点时各组分的体积，根据它们在实验温度下的密度（查附录二和附录三）换算为质量，求出各溶液滴定终点时的质量分数或质量分数的浓度。附录三）换算为质量，求出各溶液滴定终点时的质量分数或质量分数的浓度。5 57六六.思考题思考题1 1本实验所用的滴定管（盛苯的）本实验所用的滴定管（盛苯的）、锥形瓶、移液管等为什么必须干燥？、锥形瓶、移液管等为什么必须干燥？2 2当体系组成分别在溶解度曲线上方及下方时，这两个体系的相数有什么不同？当体系组成分别在溶解度曲线上方及

16、下方时，这两个体系的相数有什么不同？在本实验中是如何判断体系总组成正处于溶解度曲线上的？此时为几相？在本实验中是如何判断体系总组成正处于溶解度曲线上的？此时为几相？3 3温度升高，此三组分体系的溶解度曲线会发生什么样的变化？在本实验操作中温度升高，此三组分体系的溶解度曲线会发生什么样的变化？在本实验操作中应注意哪些问题，以防止温度变化而影响实验的准确性？应注意哪些问题，以防止温度变化而影响实验的准确性？6 68实验二实验二 最大压差法测表面张力最大压差法测表面张力一一.实验目的实验目的1.1.掌握最大压差法测定表面张力的原理及方法掌握最大压差法测定表面张力的原理及方法；2.2.测定正丁醇水溶液

17、的表面张力，了解表面张力的概念及影响因素测定正丁醇水溶液的表面张力，了解表面张力的概念及影响因素；3.3.学习学习 GibbsGibbs 公式及其应用。公式及其应用。二二.实验原理实验原理由于净吸引力的作用，处于液体表面的分子倾向于到液体内部来，因此液体表面倾由于净吸引力的作用，处于液体表面的分子倾向于到液体内部来，因此液体表面倾向于收缩。要扩大面积，就要把内部分子移到表面来，这就要克服净吸引力作功，所作向于收缩。要扩大面积，就要把内部分子移到表面来，这就要克服净吸引力作功，所作的功转变为表面分子的位能。单位表面具有的表面能叫表面张力。的功转变为表面分子的位能。单位表面具有的表面能叫表面张力。

18、在一定温度、压力下纯液体的表面张力是定值。但在纯液体中加入溶质，表面张力在一定温度、压力下纯液体的表面张力是定值。但在纯液体中加入溶质，表面张力就会发生变化。若溶质使液体的表面张力升高，则溶质在溶液相表面层的浓度小于在溶就会发生变化。若溶质使液体的表面张力升高，则溶质在溶液相表面层的浓度小于在溶液相内部的浓度；若溶质使液体的表面张力降低，则溶质在溶液相表面层的浓度大于在液相内部的浓度；若溶质使液体的表面张力降低，则溶质在溶液相表面层的浓度大于在溶液相内部的浓度。这种溶质在溶液相表面的浓度和相内部的浓度不同的现象叫吸附。溶液相内部的浓度。这种溶质在溶液相表面的浓度和相内部的浓度不同的现象叫吸附。

19、在一定的温度、压力下，溶质的表面吸附量与溶液的浓度、溶液的表面张力之间的在一定的温度、压力下，溶质的表面吸附量与溶液的浓度、溶液的表面张力之间的关系，可用吉布斯（关系，可用吉布斯（GibbsGibbs）吸附等温式表示：）吸附等温式表示：=c dc d（2-12-1）RTRT dcdc式中式中 吸附量（吸附量（molLmolL）；c c吸附质在溶液内部的浓度吸附质在溶液内部的浓度(molL)(molL)；表面张力（表面张力（NmNm）；R R通用气通用气体常数（体常数（N.mK.molN.mK.mol）；T T绝对温绝对温度（度（K K）。若若 d d dcdc0,0,溶质为正吸附；溶质为正吸附

20、；若若d d dcdc0 0，溶质为负吸附。溶质为负吸附。通过实验若能测出表通过实验若能测出表 面张面张力与溶质浓度的关系，则可作出力与溶质浓度的关系，则可作出 c c 曲线，并在此曲线上任取若干个点作曲线的曲线，并在此曲线上任取若干个点作曲线的 切切线，这些曲线的斜率即为浓度对应的线，这些曲线的斜率即为浓度对应的 d d dcdc，将此值代入，将此值代入 2 21 1 式可求出在此浓度时式可求出在此浓度时 的溶的溶质吸附量。质吸附量。7 79测定液体表面张力的方法有许多种。本实验采用最大压差法，测定装置如图测定液体表面张力的方法有许多种。本实验采用最大压差法，测定装置如图2 21 1。测定时

21、，将分液漏的活塞打开，使瓶内压力增加，气泡即可通过毛细管（要求它的测定时，将分液漏的活塞打开，使瓶内压力增加，气泡即可通过毛细管（要求它的尖嘴刚刚与液面接触）尖嘴刚刚与液面接触）。从浸入液面的毛细管端鼓出空气炮时，需要高出外部大气压的。从浸入液面的毛细管端鼓出空气炮时，需要高出外部大气压的附加压力，以克服气泡表面张力。如果毛细管半径很小，则形成的气泡基本上是球形的附加压力，以克服气泡表面张力。如果毛细管半径很小，则形成的气泡基本上是球形的（图（图 2-22-2）。此时附加压力与表面张力成正比，此时附加压力与表面张力成正比，与气泡的曲率半径成反比，与气泡的曲率半径成反比，其关系式如下：其关系式如

22、下：2 2 P P=R R(2-2)(2-2)式中式中 P P广口瓶内滴水形成的附加压力；广口瓶内滴水形成的附加压力；R R气泡的曲率半径；气泡的曲率半径；表面张力（表面张力（NmNm）。当气泡开始形成时当气泡开始形成时，表面几乎是平的，这是曲率半径最大，随着气泡的形成，曲，表面几乎是平的，这是曲率半径最大，随着气泡的形成，曲率半径逐渐变小，直到形成半球形，这是曲率半径与毛细管半径率半径逐渐变小，直到形成半球形，这是曲率半径与毛细管半径r r 相等，曲率半径达最相等，曲率半径达最小值，根据小值，根据 2-22-2 式，这时附加压力达最大值。气泡进一步长大，式，这时附加压力达最大值。气泡进一步长

23、大，R R 变大，附加压力则变变大，附加压力则变小，直到气泡溢出。小，直到气泡溢出。8 810图图 2 22 2 气泡最小曲率半径示意图气泡最小曲率半径示意图如果用图如果用图 2-12-1 装置，分别测出一种已知表面张力的液体（例如水）和另一未知表面装置，分别测出一种已知表面张力的液体（例如水）和另一未知表面张力液体（如正丁醇水溶液）的附加压力最大值，这时因为张力液体（如正丁醇水溶液）的附加压力最大值，这时因为R=rR=r，所以，所以,p p1 1=2 2 1 1r r（2-32-3）式中：式中：p p1 1已知表面张力液体的最大附加压力；已知表面张力液体的最大附加压力；1 1 已知液体的表面

24、张力。已知液体的表面张力。p p2 2=2 2 2 2r r（2-42-4）式中：式中：p p2 2未知表面张力液体的最大附加压力；未知表面张力液体的最大附加压力；2 2 未知液体的表面张力。未知液体的表面张力。因为两种液体的最大附加压力（即最大压差）是在同一仪器的同一毛细管测的。所因为两种液体的最大附加压力（即最大压差）是在同一仪器的同一毛细管测的。所以，上两式的以，上两式的 r r 是相同的，若将是相同的，若将 r r 消去即得：消去即得：9 911 2 2=p p2 2 p p1 1 1 1（2-52-5）因此，因此，在同一温度下，在同一温度下，只要测得只要测得 P P1 1、P P2

25、2，再由温度查出已知表面张力液体再由温度查出已知表面张力液体（水）（水）的表面张力；即可由公式（的表面张力；即可由公式（2-52-5）求出未知液体的表面张力。）求出未知液体的表面张力。三三.仪器与药品仪器与药品1 1仪器仪器 最大压差法测表面张力装置一套，洗瓶，最大压差法测表面张力装置一套，洗瓶，吸耳球。吸耳球。2.2.药品药品 正丁醇（分析纯）正丁醇（分析纯），蒸馏水。蒸馏水。四四.步骤步骤1.1.用洗液洗表面张力测定仪的外套管和毛细管用洗液洗表面张力测定仪的外套管和毛细管。方法是在外套管中放入少量洗液方法是在外套管中放入少量洗液,倾斜转动外套管倾斜转动外套管,使洗液与外套管接触使洗液与外套

26、管接触(注意不要让洗液从侧管流出注意不要让洗液从侧管流出).).再将毛细管插入再将毛细管插入,这时保持外套管倾斜不动这时保持外套管倾斜不动,转动毛细管转动毛细管,使洗液与毛细管接触使洗液与毛细管接触,再用洗耳球吸洗液至毛细再用洗耳球吸洗液至毛细管内管内,洗毛细管内壁洗毛细管内壁.用完的洗液倒回原来瓶中用完的洗液倒回原来瓶中,然后用自来水充分冲洗外套管和毛细管然后用自来水充分冲洗外套管和毛细管,最后用蒸馏水冲洗外套管和毛细管各三次最后用蒸馏水冲洗外套管和毛细管各三次,即可进行下面实验即可进行下面实验。2.2.在外套管中放入蒸馏水在外套管中放入蒸馏水(作为已知表面张力的液体作为已知表面张力的液体,

27、其表面张力见附录二其表面张力见附录二),),将毛将毛细管插入外套管细管插入外套管,塞紧塞子塞紧塞子,并使毛细管尖端刚碰到液面。并使毛细管尖端刚碰到液面。读出斜管压差计下面一根管内读出斜管压差计下面一根管内的零点液位的零点液位 L L 的正丁醇洗一次外套管的正丁醇洗一次外套管 和毛细管，然后再加入该溶液，象测蒸馏水的最和毛细管，然后再加入该溶液，象测蒸馏水的最大压差一样，测定该溶液的最大压差。大压差一样，测定该溶液的最大压差。依次侧得依次侧得 0.05 0.05、0.100.10、0.150.15、0.200.20、0.250.25、0.300.30、0.35momL0.35momL 的正丁醇溶

28、液的最大压差。的正丁醇溶液的最大压差。（注意：每更换一次溶液，都应用待定液洗外管套管和毛细管）（注意：每更换一次溶液，都应用待定液洗外管套管和毛细管）。1010125.5.记录实验温度记录实验温度.五五.结果处理结果处理1.1.由附录查出实验温度下蒸馏水的表面张力。由附录查出实验温度下蒸馏水的表面张力。p p2 2计算出不同浓度正丁醇溶液的表面张力，用表格的形式计算出不同浓度正丁醇溶液的表面张力，用表格的形式2.2.由公式由公式=2 22 2 p p1 1列出计算结果，并取一组数据附计算实例。列出计算结果，并取一组数据附计算实例。3.3.以表面张力为纵坐标，以浓度为横坐标，在坐标纸上画出正丁醇

29、溶液的以表面张力为纵坐标，以浓度为横坐标，在坐标纸上画出正丁醇溶液的 -c-c 图。图。4.4.在在 -c-c 图上选若干点，作不同浓度曲线时切线，依图上选若干点，作不同浓度曲线时切线，依GibbsGibbs 公式（公式（2-12-1）求出相应）求出相应的表面吸附量的表面吸附量；并在坐标纸上画出正丁醇溶液的吸附等温线。并在坐标纸上画出正丁醇溶液的吸附等温线。六六.思考题思考题1.1.实验中，如果毛细管深入液面实验中，如果毛细管深入液面1mm1mm 会造成多大误差？会造成多大误差？2.2.实验中，为什么要尽量放慢鼓泡速度？实验中，为什么要尽量放慢鼓泡速度？3.3.实验中，为什么要求从稀到浓逐个测

30、定不同浓度溶液的表面张力？实验中，为什么要求从稀到浓逐个测定不同浓度溶液的表面张力？4.4.解释解释 -c-c 曲线的变化趋势曲线的变化趋势。5.5.实验中，影响表面张力测定准确性的因素有哪些？实验中，影响表面张力测定准确性的因素有哪些？111113实验三实验三溶胶的制备和电泳溶胶的制备和电泳一一.实验目的实验目的1 1学会溶胶制备的基本原理、并掌握溶胶制备的主要方法；学会溶胶制备的基本原理、并掌握溶胶制备的主要方法；2 2利用界面电泳法测定利用界面电泳法测定 AgIAgI 溶胶的电动电位。溶胶的电动电位。二二.实验原理实验原理溶胶是溶解度极小的固体在液体中高度分散所形成的胶态体系，溶胶是溶解

31、度极小的固体在液体中高度分散所形成的胶态体系，其颗粒直径变动在其颗粒直径变动在1010 1010 m m 范围。范围。1.1.溶胶制备溶胶制备 要制备出稳定的溶胶一般需满足两个条件：要制备出稳定的溶胶一般需满足两个条件：固体分散相的质点大小必固体分散相的质点大小必须在胶体分度须在胶体分度的范围内；固体分散质点在液体介质中要保持分散不聚结，为此，一般需要加稳定剂。的范围内；固体分散质点在液体介质中要保持分散不聚结，为此，一般需要加稳定剂。制备溶胶原则上有两种方法：制备溶胶原则上有两种方法：将大块固体分割到胶体分散度的大小，将大块固体分割到胶体分散度的大小，此法称为分散此法称为分散法；使小分子或粒

32、子聚集成胶体大小，此法称为凝聚法。法；使小分子或粒子聚集成胶体大小，此法称为凝聚法。(1)(1)分散法分散法分散法主要有分散法主要有 3 3 种方式，即机械研磨、超声分散和胶溶分散。种方式，即机械研磨、超声分散和胶溶分散。研磨法：常用的设备主要有胶体磨和球磨机等。胶体磨由两片靠得很近的盘或研磨法：常用的设备主要有胶体磨和球磨机等。胶体磨由两片靠得很近的盘或磨刀，磨刀，均由坚硬耐磨的合金或碳化硅制成。均由坚硬耐磨的合金或碳化硅制成。当上下两磨盘以高速反向转动时当上下两磨盘以高速反向转动时（转速约（转速约 5000500010000rpm10000rpm），粗粒子就被磨细。在机械磨中胶体研磨的效率

33、较高，但一般只能将质点，粗粒子就被磨细。在机械磨中胶体研磨的效率较高，但一般只能将质点磨细到磨细到 1um1um 左右。左右。超声分散法；频率高于超声分散法；频率高于 16000H16000Hz z的声波称为超声波，高频率的超声波传入介质，的声波称为超声波，高频率的超声波传入介质，在介质中产生相同频率的疏密交替，对分散相产生很大的撕碎力，从而达到分散效果。在介质中产生相同频率的疏密交替，对分散相产生很大的撕碎力，从而达到分散效果。此法操作简单，效率高，经常用作胶体分散及乳状液制备此法操作简单，效率高，经常用作胶体分散及乳状液制备。胶溶法：胶溶法是把暂时聚集在一起的胶体粒子重新分散而成溶胶。例如

34、，氢氧胶溶法：胶溶法是把暂时聚集在一起的胶体粒子重新分散而成溶胶。例如，氢氧化铁、氢氧化铝等的沉淀实际上是胶体质点的聚集体，由于制备时缺少稳定剂，故胶体化铁、氢氧化铝等的沉淀实际上是胶体质点的聚集体，由于制备时缺少稳定剂，故胶体质点聚在一起而沉淀。此时若加入少量的电解质，胶体质点因吸附离子而带电，沉淀就质点聚在一起而沉淀。此时若加入少量的电解质，胶体质点因吸附离子而带电，沉淀就会在适当的搅拌下重新分散成胶体。会在适当的搅拌下重新分散成胶体。有时质点聚集成沉淀是因为电解质过多，有时质点聚集成沉淀是因为电解质过多，设法洗去过量的电解质也会使沉淀转化成设法洗去过量的电解质也会使沉淀转化成溶胶。利用这

35、些方法使沉淀转化成溶胶的过程成为胶溶作用。胶溶作用只能用于新鲜的溶胶。利用这些方法使沉淀转化成溶胶的过程成为胶溶作用。胶溶作用只能用于新鲜的沉淀。若沉淀放置过久，小粒经过老化，出现粒子间的连接或变化成大的粒子，就不能沉淀。若沉淀放置过久，小粒经过老化，出现粒子间的连接或变化成大的粒子，就不能12127 79 914利用胶溶作用来达到重新分散的目的。利用胶溶作用来达到重新分散的目的。(2)(2)凝聚法凝聚法 主要有化学反应法及更换介质法，主要有化学反应法及更换介质法，此法的基本原则是形成分子分散的过饱和溶液，此法的基本原则是形成分子分散的过饱和溶液，控制条件，使形成的不溶物颗粒大小在溶胶分散度内

36、。此法与分散度相比不仅在能量上控制条件，使形成的不溶物颗粒大小在溶胶分散度内。此法与分散度相比不仅在能量上有限，而且可以制成高分散度的胶体。有限，而且可以制成高分散度的胶体。化学反应法：凡能形成不溶物的复分解反应、水化反应以及氧化还原反应等皆可化学反应法：凡能形成不溶物的复分解反应、水化反应以及氧化还原反应等皆可用来制备溶胶。由于离子的浓度对胶体的稳定性有直接的影响，在制备溶胶时要注意控用来制备溶胶。由于离子的浓度对胶体的稳定性有直接的影响，在制备溶胶时要注意控制电解质的浓度。制电解质的浓度。改换介质法：此法系利用同一物质在不同溶剂中溶解度相差悬殊的特性，使溶解改换介质法：此法系利用同一物质在

37、不同溶剂中溶解度相差悬殊的特性，使溶解于良溶剂中的溶质，在加入不良溶剂后，因其溶解度下降而以胶体粒子的大小析出，形于良溶剂中的溶质，在加入不良溶剂后，因其溶解度下降而以胶体粒子的大小析出，形成溶胶。此法作溶胶方法简便，但得到的溶胶粒子不太细。成溶胶。此法作溶胶方法简便，但得到的溶胶粒子不太细。（一）（一）溶胶的电泳溶胶的电泳 在电场的作用下，胶体粒子向正极或负极移动的现象叫电在电场的作用下，胶体粒子向正极或负极移动的现象叫电泳。电泳现象证实胶体泳。电泳现象证实胶体粒子的带电性。胶体粒子带电是因为在其周围形成了扩散双电层。按对固体的关系，扩粒子的带电性。胶体粒子带电是因为在其周围形成了扩散双电层

38、。按对固体的关系，扩散双电层离子可沿滑动面分为吸附层离子和扩散层离子两部分，散双电层离子可沿滑动面分为吸附层离子和扩散层离子两部分，使固体表面和分散介质使固体表面和分散介质之间有电势差，即之间有电势差，即 电势。电势。电势的大小可通过电泳实验测得。电势的大小可通过电泳实验测得。在外电场的作用在外电场的作用下，根据胶体粒子的相对运动速度计算下，根据胶体粒子的相对运动速度计算电势的基本公式是：电势的基本公式是：ld ld tv tv(3-1)(3-1)式中式中:胶体粒子的电动电势胶体粒子的电动电势(V)(V)；介质的动力粘度（介质的动力粘度（Pa.sPa.s）；d d溶胶界面移动的距离溶胶界面移动

39、的距离(m)(m)；l l两电极之间的距离两电极之间的距离(m)(m)；介电常数介电常数(Fm)(Fm)；V V两两级间的电位差级间的电位差(V)(V)；t t电电泳进行的时间泳进行的时间(s)(s)。水的粘度和介电常数查附录二和附录七。水的粘度和介电常数查附录二和附录七。利用电泳测定电动电势有宏观法和微观利用电泳测定电动电势有宏观法和微观法两种。法两种。宏观法是观察在电泳管内溶胶与辅宏观法是观察在电泳管内溶胶与辅131315助液间界面在电场作用下的移动速度。助液间界面在电场作用下的移动速度。微观法借助于超显微镜观察单个胶体粒子在电场微观法借助于超显微镜观察单个胶体粒子在电场作用下的移动速度。

40、本实验用宏观法测定，所使用的电泳管如图作用下的移动速度。本实验用宏观法测定，所使用的电泳管如图3-13-1 所示。所示。图图 3 31 1 电泳管示意图电泳管示意图1.1.电极；电极；2.2.辅助液；辅助液；3.3.界面；界面；4.4.溶胶；溶胶；5.5.活塞活塞二二.仪器与药品仪器与药品1 1仪器仪器电泳仪，电泳仪，电导率仪，电导率仪，电炉，电炉，秒表，秒表，电泳管，电泳管，电极电极 2 2 支，支，100mL100mL 烧杯烧杯 2 2 个，个，50mL50mL、150mL150mL、250mL250mL、500mL500mL 烧杯各烧杯各 1 1 个，滴定管个，滴定管 2 2 支，滴管支

41、，滴管 6 6 支，支，10mL10mL 量筒量筒 2 2 个，个，250mL250mL 量筒量筒 1 1 个，个，100mL100mL、500mL500mL 的锥形瓶各的锥形瓶各 2 2 个，试管个，试管 2 2 支，漏斗支，漏斗 2 2 个，洗瓶个，洗瓶 1 1 个。个。2 2药品药品2020 FeClFeCl3 3,3%3%FeClFeCl3 3,0.02molL0.02molL AgNOAgNO3 3,0.02molL0.02molL KI,KI,0.1molL0.1molL AgNOAgNO3 3,10%NH10%NH3 3.H.H2 2O,0.01molL KCl,2%O,0.01

42、molL KCl,2%松香乙醇溶液，火棉胶。松香乙醇溶液，火棉胶。四四.实验步骤实验步骤（一）溶胶的制备（一）溶胶的制备1.1.胶溶法胶溶法氢氧化铁氢氧化铁（Fe(OH)Fe(OH)3 3）溶胶的制备：溶胶的制备：取取 10mL2010mL20FeClFeCl3 3放在小烧杯中，放在小烧杯中，加水稀释到加水稀释到 100mL100mL然后用滴管逐滴加入然后用滴管逐滴加入 1010NHNH3 3.H.H2 2O O 到稍微过量为止。到稍微过量为止。过滤生成的过滤生成的 Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀，沉淀，用蒸馏水用蒸馏水洗涤数次。将沉淀放入一烧杯中，加洗涤数次。将沉淀放入一烧杯中，加 10

43、mL10mL 蒸馏水，再用滴管滴加约蒸馏水，再用滴管滴加约 1010 滴滴 2020FeClFeCl3 3溶溶液，并用小火加热，最后得到棕红色透明的液，并用小火加热，最后得到棕红色透明的Fe(OH)Fe(OH)3 3溶胶。溶胶。2 2改换介质法改换介质法141416松香溶胶的制备：配制松香溶胶的制备：配制 2 2的松香乙醇溶液，用滴管将溶液逐滴滴入到盛有蒸馏水的松香乙醇溶液，用滴管将溶液逐滴滴入到盛有蒸馏水的烧杯中，同时剧烈搅拌，可得到半透明的溶胶。如果发现有较大的质点，需将溶胶再的烧杯中，同时剧烈搅拌，可得到半透明的溶胶。如果发现有较大的质点，需将溶胶再过滤过滤 1 1 次。次。3.3.化学

44、反应法化学反应法（1 1）氢氧化铁的溶胶制备（水解法）氢氧化铁的溶胶制备（水解法）：在一个：在一个 250mL250mL 的烧杯中加入的烧杯中加入 150mL150mL 蒸馏水并蒸馏水并加热至沸腾，在不断搅拌的下滴加加热至沸腾，在不断搅拌的下滴加 8mL3 8mL3的的 FeCl FeCl3 3溶液，溶液变成暗棕红色的溶液，溶液变成暗棕红色的 Fe(OH)Fe(OH)3 3溶胶。然后对此溶胶进行渗析，除去多余的电解质。渗析的方法是按下列步骤先做一个溶胶。然后对此溶胶进行渗析，除去多余的电解质。渗析的方法是按下列步骤先做一个渗析用的火棉胶袋：将一个渗析用的火棉胶袋：将一个 500mL500mL

45、的锥形瓶洗净烘干，将火棉胶液倒入锥形瓶中，倾斜的锥形瓶洗净烘干，将火棉胶液倒入锥形瓶中，倾斜锥形瓶并慢慢地移动，使锥形瓶内均匀地涂上一层胶液，然后倒出火棉胶。当火棉胶干锥形瓶并慢慢地移动，使锥形瓶内均匀地涂上一层胶液，然后倒出火棉胶。当火棉胶干后（不粘手）后（不粘手），将瓶口的胶膜剥离开一小部分。从此剥离口慢慢的加入蒸馏水，胶带逐，将瓶口的胶膜剥离开一小部分。从此剥离口慢慢的加入蒸馏水，胶带逐渐与瓶壁剥离。取出胶袋，在蒸馏水中浸泡数小时。渐与瓶壁剥离。取出胶袋，在蒸馏水中浸泡数小时。将上面制备的将上面制备的 Fe(OH)Fe(OH)3 3溶胶倒入火棉胶袋，并悬挂在盛有蒸馏水的大烧杯中，每小溶胶

46、倒入火棉胶袋，并悬挂在盛有蒸馏水的大烧杯中，每小时换一次蒸馏水，直到用时换一次蒸馏水，直到用 0.1molL AgNO0.1molL AgNO 溶液检验无溶液检验无 ClCl 时渗析便可结束。时渗析便可结束。（2 2）碘化银（）碘化银（AgIAgI）溶胶的制备（复分解法）溶胶的制备（复分解法）：在两个锥形瓶中分别准确的加入：在两个锥形瓶中分别准确的加入5mL0.02molL KI5mL0.02molL KI 和和 0.02molL AgNO 0.02molL AgNO3 3溶液，在盛有溶液，在盛有 KI KI 溶液的瓶中在搅拌下再准确地滴溶液的瓶中在搅拌下再准确地滴加加4.5mL0.02mol

47、L4.5mL0.02molLAgNOAgNO3 3溶液。溶液。在另一盛有在另一盛有 AgNOAgNO3 3溶液的瓶中再准确的滴加溶液的瓶中再准确的滴加 4.5molL4.5molL KIKI溶液。观察两锥形瓶中溶液。观察两锥形瓶中 AgIAgI 溶胶透射光及散射光颜色。溶胶透射光及散射光颜色。（二）（二）AgIAgI 溶胶的电泳溶胶的电泳1.AgI1.AgI 负溶胶的制备负溶胶的制备在在 400mL 400mL 的烧杯中加入的烧杯中加入 100mL0.01molL 100mL0.01molL 的的 KI KI 溶液，搅拌下用滴定管加入溶液，搅拌下用滴定管加入 95mL 95mL0.01molL

48、0.01molL 的的 AgNOAgNO3 3溶液，即制得溶液，即制得 AgIAgI 负溶胶。负溶胶。2.2.辅助液的制备辅助液的制备先测定溶胶的电导率。用少量溶胶将试管及电导率池洗先测定溶胶的电导率。用少量溶胶将试管及电导率池洗 3 3 次，在试管中加入适量溶次，在试管中加入适量溶胶，插入导电池，测定室温下溶胶电导率。向胶，插入导电池，测定室温下溶胶电导率。向 0.01molL KI 0.01molL KI 溶液中加蒸馏水至其电导溶液中加蒸馏水至其电导率与溶胶相同，本实验用的辅助液是浓度约为率与溶胶相同，本实验用的辅助液是浓度约为0.005molL0.005molL 的的 KClKCl。3.

49、3.电势的测定电势的测定仔细洗净电泳管，检查活塞是否润滑良好，且不漏。用少量已配好的仔细洗净电泳管，检查活塞是否润滑良好，且不漏。用少量已配好的 AgIAgI 溶胶将电溶胶将电泳管的漏斗至活塞的支管洗一遍。用滴管由漏斗加入少量溶胶，使活塞孔内充满溶胶，泳管的漏斗至活塞的支管洗一遍。用滴管由漏斗加入少量溶胶，使活塞孔内充满溶胶，迅速关闭活塞。用辅助液洗涤迅速关闭活塞。用辅助液洗涤 U U 形管部分。活塞以上若由溶胶也应洗去。将电泳管垂直形管部分。活塞以上若由溶胶也应洗去。将电泳管垂直固定在铁支架上。固定在铁支架上。沿沿 U U 型管加入辅助液，型管加入辅助液，直到液面超过管上最底刻度线直到液面超

50、过管上最底刻度线3 34cm4cm。从漏斗从漏斗1515-17加入溶胶，慢慢开活塞（不要全部打开，一定要慢，否则得不到清晰的溶胶界面）加入溶胶，慢慢开活塞（不要全部打开，一定要慢，否则得不到清晰的溶胶界面）。使。使溶胶慢慢上升。当辅助液面离管口溶胶慢慢上升。当辅助液面离管口 5 56cm6cm 处，轻轻插入两个电极，装好。当辅助液将处，轻轻插入两个电极，装好。当辅助液将电极浸没电极浸没 1 1 厘米时，停止加溶胶，关闭活塞。整个过程注意保持平稳，不使电泳管受振厘米时，停止加溶胶，关闭活塞。整个过程注意保持平稳，不使电泳管受振动。动。将电泳仪电源开关扳下（关）将电泳仪电源开关扳下（关），将输出调