FeOH3溶胶制备纯化及性质试验报告

1、溶胶的制备、纯化及稳定性研究1、实验背景胶体现象无论在工农业生产中还是在日常生活中，都是常见的问題。为了了解胶体现象， 进而掌握其变化规律，进行胶体的制备及性质研究实验很有必要。氢氧化铁胶体因其制备简单、带有颜色和稳定性好等特点被广泛应用于大学物理化学实验中, 并且是高中化学中的一个重要实验。但是采用电泳方法测定溶胶的电动电势(乙)却是始终 是一个难点，因为溶胶的电泳受诸多因素影响如：溶胶中胶粒形状、表面电荷数量、溶剂中 电解质的种类、离子强度、PH、温度和所加电压。2、实验要求(1) 了解制备胶体的不同方法，学会制备Fe(OH)；(溶胶。(2) 实验观察胶体的电泳现象，掌握电泳法测定胶体电动

2、电势的技术。(3) 探讨不同外加电压、电泳时间、溶胶浓度、辅助液的pH值等因素对Fe(OH);t溶胶电 动电势测定的影响。(4) 探讨不同电解质对所制备Fe(0H)3溶胶的聚沉值，掌握通过聚沉值判断溶胶荷电性 质的方法。二、实验部分 =t=360s,E=, S=0. 00285m 时，1 =分析：由表可知，平行实验中，一定时间和一定电压下，界面移动的距离 非常接近，实验过程控制得比较好，实验数据可信。由以上实验数据可知，在其它条件一样的前提下，不同时间下测得的电位 值相差不大，说明不同电泳时间对电位影响不大。3）不同浓度（组员：洪旭佳叶秋燿）两极间的距离：胶体电导：P s/cm. y s/cm

3、HC1 电导：y s/cm. y s/cm浓度电压/V时间/s始/cm末/cm差/ cm平均值1（原浓度）98149S=0.0075mt=156150S=0.0055m1/298t=1671/499181S=0. 0045mt=170L=23. Ocm-O. 23m对原浓度，E 二 98V. Sr 代入 =* (107) (S/t) /(E/L)h 得匕=1/2浓度，E二98V, S=0. 0055m, 代入，得匕=1/4浓度，E二99V, S=0. 0045m, t乞代入,得匕=分析：由表可知，平行实验中，同一浓度下，界面移动的距离较接近，但 是所需时间有一定偏差。总体而言，实验数据还是比较

4、合理。由所求得的实验数据可知，在其它条件一样的前提下，不同溶胶浓度下测 得的电位值相差很大。在一定范围内，胶体浓度越大，匕电位越大。因为浓度增 加，粒子磁撞机会增多，溶胶不稳定性增大。4）改变辅助液的PH （组员：凯淇伟林）电压:154V两极间距离:辅助液PH迁移时间/s始/cm末/cm差/cm平均值HC14965S=0.005mt=57sNaCl238S=0. 0049m220气t=229sKC1180S=0.0049m200）t=190sE二154V, L=26. 2cm = 0.262mpH为的HC1 辅助液，S=0. 005m, t=57s,代入 =* (107) (S/t) /(E/

5、L), 得同理，pH为的NaCl辅助液，S=. t=229s代入得1 =JpH为的KC1 辅助液,S=0. 0049m, t=190s,代入得 E =分析：由表可知，2次平行实验界面移动距离很接近，电泳时间有一定偏 差，但总的来说，2次平行实验结果较接近，实验数据合理可用。由所求得的实验数据可知，在其它条件一样的前提下，使用HC1为辅助液, 所算得的电位与另外两种辅助液相差很大。而NaCl与KC1的电位比较小但 相差不大。说明辅助液及其pH对电位有很大影响。(二)测定不同电解质对Fe(0H)3溶胶的聚沉值(1) KSO4聚沉值:根据实验操作，可求得C(试管1)为原浓度mol/L,此后依次降低一

6、个数量级。由第一步粗侧得最后出现沉淀的为第三支试管，C=L,可计算V浓度如下编号(IIIIIIIVV浓度C，0.8 C0.6 Cx0.4 Cz0.2 Cx实验测得最后出现沉淀的是IV试管，试管Y没有出现沉淀，则聚沉值二(C + C)/2= C =L= mmol/L(2) KC1聚沉值：(采用小花&少君实验数据)同(1),对于KC1溶液，原浓度为L,粗测最后出现沉淀的为第2支试管，浓度C=mol/L；精测过程中，试管IV最后出现沉淀，相邻未出现沉淀的为V试管，则聚沉值=(C + C)/2= C二* mol/L=mol/L=75mniol/L(3) K.Fe (CN) e聚沉值：(采用伟林&凯淇实

7、验数据)同上，原浓度为L,粗测最后出现沉淀的为第3支试管，即C=mol/L,精测过程中，试管IV最后出现沉淀，相邻未出现沉淀的为V试管，则聚沉值=(C+ C ) /2= C=* mol/L=mol/L= mmol/L综合(1X2X3),可知聚沉值 KC1： K.SO4： K3Fe (CN) 6 = 75：分析：聚沉值是指一定时间内，能使溶胶发生明显聚沉的电解质的最低浓度。 聚沉值越大，电解质对溶胶的聚沉能力越小。而聚沉值的大小与电解质中与溶胶 所带电荷符号相反的离子价态有关。本实验所用电解质阳离子都一样为钾离子，但聚沉值相差很大，说明是 因为电解质的阴离子的作用，所以表明Fe(OH)：；溶胶胶

8、粒为正电性。根据舒尔采-哈迪规则(一价)：(二价):(三价)二(25150)： (2)： (), 显然实验数据KC1和K：Fe (CN) 6聚沉值在范围之中，而K?SO4有点偏离，总体还是 满足舒尔采-哈迪规则，说明实验过程中操作还是比较严谨，没有出现大的差错。四.结论(一) 结论通过探讨不同实验条件对匕电位的影响，可以得出如下结论：外加电压、电泳时间对E 电位影响不大，胶体浓度和所用不同PH辅助液对g电位影响很大。在一定范围内，胶体浓 度越大，匕电位越大。辅助液及.其pH对乙电位有很大影响，HC1会使E电位明显增大。另 外还可以知道,Fe(0H)3溶胶胶粒为正电性，聚沉值KC1： K2S04

9、： K：Fe (CN) 6 = 75：, 基本符合舒尔采-哈迪规则，价数越大的离子越容易使Fe(0H)3溶胶发生聚沉。(二) 讨论 对比各小组聚沉值实验结果，发现各小组的K$04Fe(0H)3溶胶的聚沉值并不都一 样，体现在粗侧结果均为第3支试管，即L,但精测过程中，我们小组发现IV试管最后出 现沉淀，V没有出现沉淀，即聚沉值为* mol/L,而部分小组发现所有的试管都有沉淀，V 试管最后出现沉淀，聚沉值为*mol/L.分析原因可能是：聚沉易受其它因素影响，如杂质， 若U形管没有清洗干净含有杂质离子，易诱导溶胶聚沉。还易受水体pH及流动状况影响， 而不同浓度电解质溶液的PH及流动状况可能会存在

10、一定的不同。 制备Fe(0H)3溶胶时发现不同小组制得的溶胶颜色深浅不大一致，可能是Fe3+浓度 不一致，因而制备胶体时，一定要缓漫向沸水中逐滴加入FeCh溶液，并不断搅拌，否则， 得到的胶体颗粒太大，稳定性差。另外我所在的实验大组，成功制备出半透膜用于装好溶胶的不多，须注意的是：刚制 备好的半透膜应装满水溶出其中剩余的乙瞇，装水不宜太早，致乙瞇未蒸发完，加水后膜呈 白色而不适用，也不宜太迟，致膜变干硬而不易取出。制成的半透膜袋如有小漏洞，只需拭 干有洞的部分，用玻璃棒蘸少许火棉胶轻轻接触洞口，使之粘满，即可补好。 在实验过程中，为使得实验能成功，还有一些地方值得关注：(a) 可分别用质量分数为1%的AgW及KCNS溶液检验Fe(0H)3溶胶中是否含有Cl和 离子，也可通过测溶胶电导率的方法判断溶胶的纯化程度(纯化好的Fe(0H)：(溶胶的电导率 在10七n?数量级)。(b)