电渗法测定胶体溶液的电动势

1、电渗法测定胶体溶液的电动势一、目的要求掌握电渗法测定z电势的原理加深理解电渗是胶体中液相和固相在外电场作用下相对移动而产生的电性现象。二、基本原理电渗属于胶体的电动现象。电动现象是指溶胶粒子的运动与电性能之间的关系，一般包 括电泳、电渗、流动电位与沉降电位。电动现象的实质是由于双电层结构的存在，其紧 密层和扩散层中各具有相反的剩余电荷，在外电场或外加压力下，它们发生相对运动， 产生z电势，若分散介质对静态的分散相胶粒发生相对移动，称为电渗。在外加电场作用下，液体通过多孔固体隔膜，可贯穿隔膜的许多毛细管。所以根据液体 在外加电场下通过毛细管的例子，就能推导出电渗公式。图II第I WI【管电停模型

2、如图11-25-1所示，设电渗发生在一半径为r的毛细管中，又设固体与液体接触界面处 的吸附层厚度为6，若表面电荷密度为p，电位梯度为3，则界面上单位面积所受静 电力为f1=p 3，而液体在毛细管中作层流运动时，单位面积所受阻力(11-25式中u式中u为电渗速率为液体的粘度，故25-2)设界面处的电荷分布情况可看作类似于一个平板电容器上的电荷分布情况，由平板电容 器的电容L半(U -25-4)式中。为液体介质的介电常数。合并式(II-25-2)和(II- 25-4)若毛细管截面积为A，液体在单位时间内流过毛细管的流量为u，则式中I为通过两电极间的电流;R为两电极间的电阻，K为液体介质的电导率;l

3、为两电极 间距离。于是得到若已知液体介质的粘度n，介电常数，电导率K (可以通过手册查询)，只要测 定在电场作用下通过液体介质的电流强度I，以及单位时间内液体由于受电场作用流过 毛细管的流量u，就可以从式(II -25-9)算出Z电势。三、实验仪器及试剂WY-5A 电渗仪，Pt 电极，0.100 M KCl 溶液，0.010 M KCl 溶液，0.001 M KCl 溶液，秒 表。四、实验步骤1、依次用蒸馏水和0.001 M KCl溶液将玻璃电渗管洗净，并在其中注入0.001 M KCl溶液至计量管上方。2、用1mL注射器从计量管左边胶管的中部注入小气泡至计量管区间。注意气泡不能过 大。注入气

4、泡时，注射器内空气体积不能大于0.04 mL。每次注入气泡控制气泡大小 均匀。WY-5A电渗仪WY-5A电渗仪铂丝电极图中编号说明：1、Pt电极2、电极管 3、优质硅胶管4、计量管5、样品6、指示气泡7、样品玻璃管8、溶液3、轻轻将两支伯电极同时插入电渗管。（此时计量管中的小气泡会发生位移，须耐心调 整，使气泡处于计量管区间。）4、开机前先检查“输出调节”旋钮应在逆时针到底的位置。WY-5A直流稳压电源有一 组输出插孔，其输出极性以红色指示灯为标志，输出插孔上方红色指示灯亮为正极， 另一插孔为负极。电极的一端为Pt电极，另一端为输出插头。将电极输出插头与直流稳压电源输出插孔相连接。接通电源，用

5、“极性选择”开关可控制Pt铂金电极的正负号。起初先使计量管中的 液体从右向左流动，待气泡到接近计量管左端硅胶管处断电1min，然后再接通电源， 顺时针缓慢调节“输出调节”旋钮，使电压恒定在100-200 V，用秒表记录计量管中 气泡移动10小格（从刻度1.0到刻度1.2）的时间，切断电路，休息1min，交换两 支电极，接通电源，此时电流方向与上次相反，记录液体反向流过相同体积的时间， 断电1min。测定1个往返的时间。注意：气泡的移动方向是从负极到正极。避免通 电时双手同时接触输出线的U型插片，以免触电。5、按照上述方法依次测量气泡在0.010 M KCl溶液和0.100 M KCl溶液中的移动时间。6、关闭仪器，将溶液倒掉，洗净电渗管。五、数据处理记录三种浓度的