物化实验思考题答案四溶胶的制备及电泳现象

《物理化学基础实验》溶胶的制备及电泳实验一、实验目的1．学会制备和纯化Fe(OH)3溶胶。

2．掌握电泳法测定Fe(OH)3溶胶电动电势的原理和方法。

二、实验原理1．制备和纯化Fe(OH)3溶胶原理：FeCl3+3H2O =Fe(OH)3(胶体)+3HCl 盐的水解氯化铁的水解反应本身是一个吸热反应，加热可以促使平衡向右移动，但是作为胶体的氢氧化铁是有一定的浓度限制的，若浓度过大就会形成氢氧化铁沉淀，而且温度比较高的话胶体粒子之间碰撞的机会会增多，也不利于胶体的稳定性，所以煮沸的时间不能过长。

制成的胶体体系中常有其它杂质存在，而影响其稳定性，因此必须纯化。

常用的纯化方法是半透膜渗析法。

2．电泳在胶体分散体系中，由于胶体本身的电离或胶粒对某些离子的选择性吸附，使胶粒的表面带有一定的电荷。

同时在胶粒附近的介质中必然分布有与胶粒表面电性相反而电荷数量相同的反离子,形成一个扩散双电层。

当胶体相对静止时，整个溶液呈电中性。

但在外电场的作用下，胶体中的胶粒和分散介质反向相对移动时，胶粒向异性电极定向泳动，这种胶粒向正极或负极移动的现象称为电泳。

荷电的胶粒与分散介质间的电势差称为电动电势，用符号ξ表示。

ζ电势是表征胶粒特性的重要物理量之一，在研究胶体性质及实际应用中有着重要的作用。

它与胶体的稳定性有关, ζ绝对值越大,表明胶粒电荷越多，胶粒间斥力越大，胶体越稳定。

界面移动法：测量溶胶的 电位是通过测定在两铂电极间外加一定直流电场，胶体溶液与辅助溶液间可见界面在单位时间内的移动距离来测定电动电势。

在电泳仪的两极间加上电位差E （V ）后，在t （s ）时间内溶胶界面移动的距离为D （m ），即胶粒的电泳速度U （m •s -1）为： D U t = (1)相距为l （m ）的两极间的电位梯度平均值H （V •m -1）为： E H l = (2)从实验求得胶粒电泳速度后，可按照下式求出ζ（V ）电位： K U H πηζε=⋅ (3)式中K 为与胶粒形状有关的常数，对于本实验中的氢氧化铁溶胶，胶粒为棒形，有1022113.610K V s kg m --=⨯⋅⋅；而ε为介质的介电常数(无单位)，η为介质的粘度（Pa •s ）。

大学 化学原理 实验报告实验日期： 成绩：班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者：溶胶的制备与电泳一．实验目的1． 学会溶胶制备的基本原理、掌握溶胶制备的主要方法；2． 利用界面电泳法测定AgI 的电动电位。

二．实验原理溶胶是溶解度极小的谷底在液体中高度分散所形成的胶态体系，其颗粒直径变动在10-7~10-9m 范围内。

1．溶胶制备要制备溶胶一般要满足两个条件：固体分散相的质点大小必须在胶体分度范围内；固体分散质点在液体介质中不聚结，为此，一般要加稳定剂。

制备胶体有两种方法：分散法和凝聚法。

（1）分散法：将大块固体分割到交替分散度的大小。

主要有3种方式，即机械磨损、超声分散和胶溶分散。

（2）凝聚法：使小分子或离子聚集成胶体大小。

主要有化学反应法和介质交换法。

2．溶胶的电泳在电场作用下，胶体粒子向正极或负极移动的现象叫电泳。

点用现象证实胶体粒子的带电性。

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，使固体表面和分散介质之间有电势差，即ξ电势。

(1)V Pa s m m ld tvd l ηξεξη=--∙--在外电场作用下，根据胶体粒子的相对运动速度计算电势的公式是：式中：胶体粒子的电动势（）介质的动力粘度（）溶胶界面移动的距离（）两电极之间的距离（）F/m V s v t ε---介电常数（）两极间的电位差（）电泳进行的时间（）利用电泳测定电动电势有宏观法和微观法两种。

宏观法是观察在电泳管内溶胶与辅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作用下的移动速度。

本实验用宏观法测定。

使用的电泳管如图所示。

（图中：1.电极；2.辅助液3.界面；4.溶胶；5.活塞）三．仪器与药品1．仪器电泳仪，电泳管，电炉，秒表，电极2支，固定架，100mL烧杯，25mL量筒，玻璃棒，小滴管，钢板尺。

2．药品0.01mol·L-1 KI，0.01mol·L-1 AgNO3，0.005 mol·L-1 KCl。

溶胶的制备及电泳实验报告(一)溶胶的制备及电泳实验报告1. 引言•溶胶是一种重要的物质，广泛应用于各种领域•本实验旨在探究溶胶的制备方法以及电泳实验的原理和应用2. 溶胶的制备方法•制备方法一：溶胶法–原料的选取和准备–溶剂的选择和添加–搅拌和均质处理–静置和分离–干燥和粉碎•制备方法二：溶胶凝胶法–溶胶法的基础上，添加凝胶剂–凝胶形成和成型–凝胶的干燥和烧结3. 电泳实验原理•电泳是利用电场对溶质进行迁移分离的方法•原理一：溶质的电荷性质–带电的溶质在电场中会产生迁移–阴离子和阳离子迁移的方向和速度不同•原理二：电场的作用–电场可以加速溶质的迁移–电场强度越大，迁移速度越快•原理三：胶状介质的作用–胶状介质可以阻碍溶质迁移–不同大小的溶质在胶状介质上的迁移速度不同4. 电泳实验的应用•生物学领域–蛋白质的分离和鉴定–DNA测序和染色体分析•化学领域–分子结构的研究–化合物纯化和分离•医学领域–肿瘤标记物的检测–药物分子的筛选5. 结论•溶胶的制备方法多种多样，根据不同需求选择合适的方法•电泳实验是一种重要的分离和分析技术，在多个领域有广泛应用的前景注意：本文章为生成文本，可能存在个别表达不准确或错误的情况，请以实际知识为准。

6. 材料与方法•实验材料：溶胶材料、溶剂、凝胶剂、电泳设备等•实验步骤：1.准备实验材料：称取溶胶材料、选择合适的溶剂和凝胶剂。

2.制备溶胶：按照溶胶制备方法进行操作，包括溶剂的选择、搅拌、分离、干燥等步骤。

3.制备凝胶：在溶胶的基础上加入凝胶剂，进行凝胶形成和成型的步骤。

4.电泳实验：将准备好的样品加载到电泳设备中，设置合适的电场强度和时间进行电泳实验。

5.结果分析：根据电泳结果，进行溶质的分离和分析。

7. 结果与讨论•根据不同的溶胶制备方法和电泳实验条件，得到了不同的实验结果。

•通过对实验结果的分析，可以得到溶质的分离程度、迁移速度、电荷性质等信息。

•根据实验结果和初步分析，讨论实验中可能存在的误差及改进方法。

溶胶的制备及电泳实验报告溶胶的制备及电泳实验报告溶胶制备•准备所需材料：溶剂、溶负载体、混合搅拌器、加热设备等。

•将溶剂加热至适当温度。

•将溶剂倒入混合搅拌器中。

•逐渐加入溶负载体，同时用搅拌器均匀混合。

•混合过程中，根据所需溶胶的浓度，逐渐加热或降低温度。

•混合均匀后，继续加热或冷却，直到溶负载体完全溶解且无明显悬浮物。

电泳实验准备•准备所需的电泳仪器和试剂。

•制备电泳缓冲液，根据实验需要选择合适的缓冲液配方。

•将电泳缓冲液注入电泳槽中，确保液面平稳。

•准备样品，将样品加载到电泳槽中。

•连接电泳电源，设置合适的电压、时间和温度参数。

•对电泳实验进行预运行，确保参数设置正确。

电泳实验操作步骤1.开启电泳电源，设置合适的电压。

2.等待样品迁移至适当位置，根据实验需要调整电泳时间。

3.实时观察电泳过程，记录迁移距离和带状图像。

4.根据需要，调整电压和时间，进一步优化分离效果。

5.当样品迁移到电泳胶糊底部时，关闭电源并停止电泳。

6.将电泳胶糊取出，进行染色或进一步分析处理。

实验结果和讨论•分析实验得到的结果，比较样品之间的差异。

•讨论实验结果与预期相符程度，分析可能的原因。

•将实验数据与其他研究结果进行对比和交流。

•提出进一步研究的问题和展望。

结论•通过溶胶的制备及电泳实验，可以实现样品的分离和纯化。

•电泳技术在分子生物学和生物化学领域具有重要的应用价值。

•需要进一步优化实验条件和技术方法，提高分离效果和分辨率。

本文介绍了溶胶的制备及电泳实验的相关步骤和操作要点，同时对实验结果和讨论进行了总结和分析。

通过正确的操作和参数设置，利用电泳技术可以实现样品的分离和纯化，达到预期的目的。

但仍需进一步研究和优化，以提高电泳技术的应用效果和实验分辨率。

讨论和展望通过电泳实验可以实现对不同样品的分离与纯化，有助于进一步研究和了解样品的性质和组成。

在实验中，通过调整电压、时间和温度等参数，可以优化电泳分离效果。

然而，仍然存在一些挑战和改进的空间：•实验条件的优化：不同的样品可能对实验条件有不同的要求，因此需要进一步优化实验参数，以提高分离效果和分辨率。

溶胶的制备及电泳实验报告引言：溶胶是由胶粒均匀分散于溶液中而形成的胶体系统。

溶胶具有高度分散性和较小的粒径，因此在许多领域都有广泛应用。

本实验旨在通过制备溶胶和进行电泳实验，探究溶胶的性质和应用。

一、溶胶的制备溶胶的制备是通过将固体胶粒悬浮于溶液中而形成的。

在本实验中，我们选择了氧化铁（Fe2O3）作为胶粒，以水作为溶液。

制备溶胶的步骤如下：1. 首先，称取适量的氧化铁粉末，并将其加入到一定体积的水中。

2. 使用磁力搅拌器将溶液搅拌均匀，使氧化铁粉末完全悬浮于水中。

3. 继续搅拌溶液，直到观察到溶液呈现均匀的红棕色。

4. 最后，用滤纸或滤膜过滤溶液，以去除较大的固体颗粒，得到纯净的溶胶。

二、电泳实验电泳实验是利用电场对溶胶中带电颗粒进行分离和定性分析的方法。

本实验中，我们使用凝胶电泳进行分离和观察。

1. 实验装置实验装置主要包括电泳槽、电源、电极和凝胶。

电泳槽用于容纳溶胶样品和电解液，电源用于提供电场，电极用于连接电源和电泳槽，凝胶则用于分离溶胶中的带电颗粒。

2. 实验步骤（1）首先，将制备好的溶胶样品置于电泳槽中，并加入适量的电解液。

（2）将电极连接至电源，并将电源的正负极分别连接至电泳槽的两端。

（3）调节电源的电压和电流，使其维持在适当的数值。

（4）开启电源，开始电泳过程。

根据溶胶样品中带电颗粒的性质和电场的作用，颗粒会在电场的驱动下向正极或负极移动。

（5）根据不同颗粒的迁移速度和移动距离，可以对溶胶样品进行分离和观察。

3. 实验结果与分析根据电泳实验的结果，我们可以观察到溶胶样品中不同颗粒的分离情况。

带电颗粒的迁移速度与颗粒的电荷量、大小和形状等因素有关。

通过观察颗粒的移动距离和分离程度，可以对溶胶样品中的颗粒进行定性和定量分析。

三、溶胶的应用溶胶在许多领域都有广泛的应用。

以下是几个典型的应用领域：1. 生物医学：溶胶可用于药物输送、基因传递和疫苗制备等领域，利用其分散性和稳定性，实现药物和基因的高效传递。

实验一燃烧热的测定【思考题】1. 在氧弹里加10mL蒸馏水起什么作用？答：在燃烧过程中，当氧弹内存在微量空气时，N2的氧化会产生热效应。

在一般的实验中，可以忽略不计；在精确的实验中，这部分热效应应予校正，方法如下：用0.1mol·dm-3 NaOH 溶液滴定洗涤氧弹内壁的蒸馏水，每毫升0.1 mol·dm-3 NaOH溶液相当于5.983 J(放热)。

2. （1）本实验中，那些为体系？那些为环境？（2）实验过程中有无热损耗，（3）如何降低热损耗？答：（1）氧弹中的样品、燃烧丝、棉线和蒸馏水为体系，其它为环境。

（2）实验过程中有热损耗：内桶水温与环境温差过大，内桶盖有缝隙会散热，搅拌时搅拌器摩擦内筒内壁使热容易向外辐射。

（3）降低热损耗的方法：调节内筒水温比外筒水温低0.5-1℃，内桶盖盖严，避免搅拌器摩擦内筒内壁，实验完毕，将内筒洗净擦干，这样保证内筒表面光亮，从而降低热损耗。

实验四完全互溶双液系的平衡相图【思考题】1. 该实验中，测定工作曲线时折射仪的恒温温度与测定样品时折射仪的恒温温度是否需要保持一致？为什么？答：在该实验中，测定工作曲线时折射仪的恒温温度与测定样品时折射仪的恒温温度应保持一致，因为温度不同，物质的折射率不同；而且测定样品的折射率后，要在工作曲线上查折射率对应的气液相组成。

2. 过热现象对实验产生什么影响？如何在实验中尽可能避免？答：过热现象使得溶液沸点高于正常沸点。

在本实验中，所用的电热丝较粗糙，吸附的空气作为形成气泡的核心，在正常沸点下即可沸腾，可避免过热现象。

3. 在连续测定法实验中，样品的加入量应十分精确吗？为什么？答：样品的加入量不用十分精确，因为测定样品的折射率后，要在工作曲线上查折射率对应的气液相组成。

实验五二组分金属相图的绘制1．有一失去标签的Pb-Sn合金样品，用什么方法可以确定其组成？答：将其熔融、冷却的同时记录温度，作出步冷曲线，根据步冷曲线上拐点或平台的温度，与温度组成图加以对照，可以粗略确定其组成。

表面张力的习题1.毛细管尖端为何要刚好接触液面？若不刚好接触液体表面，测得的就不是表面的张力，从而引起误差。

若毛细管尖端与液面相切插入一定深度，会引起表面张力测定值偏大。

2. 为何毛细管的尖端要平整？选择毛细管直径大小时应注意什么？3.如果气泡出得过快，对结果有何影响？出的过快将使表面活性物质来不及在气泡表面达到吸附平衡，会使气体分子间摩擦力和流体与管壁间的摩擦力增大，致使压力差增大使表面张力测定值偏高。

4.表面张力为什么必须在恒温槽中进行测定，温度变化对表面张力有何影响？因为表面张力的大小受温度的影响，温度升高表面张力减小，温度降低表面张力增大5、本实验中蒸馏水的作用是什么？答：起参比作用：蒸馏水与空气形成空气-水界面，而空气-水界面的σ可查表求出，由△P=2σ/R可得σ=R/2（△P）=K△P，可测得常数K,从而可测得系列溶液的表面张力6.如何求一条曲线的切线？取曲线上一点，写出横纵坐标(X,Y)，即有：K=Y/X.电泳的习题1．本实验中，溶胶粒子带电的原因是什么？答：因为吸附了铁离子2.溶胶纯化是为了去除什么物质？为什么要先在热水中渗析？答：为了去除氯离子；在热水中渗析速度快，有利于纯化3．配制辅助溶液有何要求？辅助液的作用是什么？答：作用：1.作为胶体泳动的介质2作为电介质和3.与胶体形成清晰的界面易于观测要求：1.辅助液不能与胶体发生化学反应;2.电导率与胶体相同;3.颜色应尽量浅,最好无色;4.辅助液正，负离子迁移速率应相同4. 溶胶粒子的电泳速度与哪些因素有关？答：电泳速度与胶粒的大小、带电量、电压的大小及两电极的距离等因素有关5. 如何判断胶粒所带电荷的符号?答：根据胶粒电泳时移动的方向确定，胶粒向负极移动，即带正电泳电。

6. 在实验中，Fe(OH)3胶体采用水解法（将氯化铁逐滴加在沸水中的方法）制备，以水为纯净液，反复净化。

在外加电场的作用下，Fe(OH)3胶体向阴极移动，说明胶体带正电。