实验胶体的制备和电泳.pptx

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1、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，胶粒会向正极（胶粒带负电）或负极（胶粒带质不动，胶粒会向正极（胶粒带负电）或负极（胶粒带正电）移动，称为电泳。正电）移动，称为电泳。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，称为间的电势差，称为电势。显然，胶粒在电场在

2、移动速电势。显然，胶粒在电场在移动速度和度和电势的有关。所以，电势的有关。所以，电势也称为电动电势。溶电势也称为电动电势。溶胶的聚结不稳定性和它们的胶的聚结不稳定性和它们的电势大小有关。电势大小有关。所以无论所以无论制备哪种胶体，通常都需要先了解有关胶体的制备哪种胶体，通常都需要先了解有关胶体的电势。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）和同一温度下，胶粒移动的速率（即电泳速率）的速率（即电泳速率）U U与与电势的大小有关。电势的大小有关。二者之间二者之间有下关系：有下关系：第1页/共12页 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

3、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-1第2页/共12页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 mL

4、65 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

5、制电导率与胶体溶液相同的KClKCl溶液溶液 第3页/共12页 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

6、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。第4页/共12页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。（

7、3 3）掌握好装电泳管技术，必须做到辅助液与溶胶的界面分明。）掌握好装电泳管技术，必须做到辅助液与溶胶的界面分明。第5页/共12页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

8、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？第6页/共12页 （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：与外加电压答：与外加电压V V、电导率、温度、两极间的距离、胶体的、电导率、温度、两极间的距离、胶体的本性以及本性以及辅助液的性质辅助液的性质等因素有关。外加电压等因素有关。外加电压V V越大，电泳速度越快；电导率越大，电

9、越大，电泳速度越快；电导率越大，电泳速度越快；两极间的距离越短，电泳速度越快；温度越高，介质粘度越低，泳速度越快；两极间的距离越短，电泳速度越快；温度越高，介质粘度越低，电泳速度越快。电泳速度越快。参考答案参考答案第7页/共12页 （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。第8页/共12页 （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

10、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。第9页/共12页 （4 4）测）测电位时，为什么要控制所用的辅助液的电位时，为什么要控制所用的辅助液的电导率与待测溶胶的电导率相等？根据什么条件选择作电导率与待测溶胶的电导率相等？根据什么条件选择作为辅助液的物质？为辅助液的物质？答：测答：测电势时，电势时，电势对辅助液的成分敏感，电势对辅助液的成分敏感，只有控制辅助液的电导率与待测溶胶的电导率相等才能只有控制辅助液的电导

11、率与待测溶胶的电导率相等才能保证辅助液的移动速度与溶胶相等，可以避免因界面处保证辅助液的移动速度与溶胶相等，可以避免因界面处电场强度突变造成两壁界面移动、速度不等产生的界面电场强度突变造成两壁界面移动、速度不等产生的界面模糊。模糊。选择作为辅助液的物质的条件是选择作为辅助液的物质的条件是1.1.应为无色物质应为无色物质或与溶胶色差大；或与溶胶色差大；2.2.阳离子和阴离子的迁移速度应大致阳离子和阴离子的迁移速度应大致相等；相等；3.3.两者不发生反应；两者不发生反应；4 4.电导率大致相等；电导率大致相等；5 5、辅、辅助液的比重要小。助液的比重要小。第10页/共12页 （5 5）在电泳测定中如不用辅助液体，把两电极直接插入溶胶中会发生什）在电泳测定中如不用辅助液体，把两电极直接插入溶胶中会发生什么现象？么现象？答：电极插入胶体，通电后，可能会产生絮凝现象，界面不清，干扰了答：电极插入胶体，通电后，可能会产生絮凝现象，界面不清，干扰了电泳现象的观察电泳现象的观察。第11页/共12页感谢您的观看！第12页/共12页