提高氢氧化铁胶体电泳实验效果的再探索|氢氧化铁胶体电泳
时间：2018-12-23 19:43:13 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：通过实验对影响胶体电泳实验效果的几方面因素进行了探索和分析，并在实验的基础上提出了较适宜的实验方案，以便获得较快的电泳速度和清晰的电泳界面。 关键词：胶体 电泳实验 氢氧化铁
Fe(OH） 胶体电泳是高职化学中关于胶体性质的一个重要实验，该实验因为不易成功且需要的时间长而成为难点实验。笔者经过反复实验，得出了较适宜的实验方案，以便获得较快的电泳速度和清晰的电泳界面。
一、实验部分
1. 仪器与药品
仪器：U形管(100mm×10mm)、水槽(φ=125mm)、烧杯(100mL)、带鳄鱼夹的细铜线电极、铁架台(含铁夹)、电炉、0V―40V晶体管直流电源或干电池组。
药品：饱和FeCl 溶液、琼脂(AR)、KNO (AR)
2. 实验装置与操作
(5) 按下图接在0V―40V晶体管直流电源上，做如下几组对比实验；在一定条件下，①电压和胶体浓度对胶体电泳的影响；②电极间距对胶体电泳的影响；③环境温度对胶体电泳的影响。
3. 实验数据
（注：“―”表示此时电泳距离太短，无法测量，下同）
二、结果与讨论
1.在琼脂柱中加入适量强电解质KNO 是为了增强导电性。使用琼脂柱电极既能减小电极的极化作用，又能减小阳极电解出的Cu 对Fe(OH） 胶体的破坏。
2.由Helmholz方程可知，电压E对胶体电泳有很大的影响，E越高，电泳速率v越快，反之则越慢。而胶体的粘度η和介电常数ε主要是由其浓度决定的，所以胶体浓度对胶体电泳也有很大的影响。一般来讲，浓度越大，ε和η也越大，前者有利于电泳速率增大而后者不利于，因此需要在一定的浓度下(或合适的浓度范围内)才能获得最佳的电泳速率。这些都和表1中所得的实验事实相吻合。但是，如果电压和浓度过低，电泳速率较慢，界面也不清晰平整；反之则阴极产生气体的速率加快，电流的热效应增大，胶体的发散、凝聚作用增强，电泳速率和实验效果并不好。实验表明：控制电压在25―35V、胶体浓度在1.33×10 ―2.66×10 mol/L之间，电泳速率较快，实验效果较好。
3. 环境温度和电流热效应对胶体电泳有较大的影响。从表2可知，当环境温度较高，电流热效应越大(电压越高，通电时间越长)，电泳速率较慢，界面清晰度较低且易于被破坏，甚至出现Fe(OH） 胶体向阳极上浮的现象。实验结果表明：将电泳管浸在冷水(18℃)中，利用其吸收电流通过胶体溶液时所产生的热量，是减小电流热效应对界面的破坏和对电泳的干扰的有效措施。
另外，电泳时间不宜过长，应以出现清晰、平整的电泳界面和较长的电泳距离(0.7―１cm)为宜。
4. 电极间距对电泳速率也有较大的影响。这可从电泳的速率公式看出。但电极间距太小，电流的热效应更为显著，胶体的凝聚和发散现象严重，界面的清晰度下降。电极间距选择在4cm―6cm较好。
5. 胶体的纯化对电泳实验有一定的影响。未经纯化过的胶体溶液，电泳过程中界面不平整且电泳层呈浅黄色，而纯化后的胶体溶液则不会出现此类现象。
综上所述：使用琼脂柱电极，控制电压在25―35V、新制Fe(OH） 胶体溶液浓度在1.33×10 ―2.66×10 mol/L之间，并在实验过程中辅以冷水(18℃)冷却电泳管，可以获得较快的电泳速率和清晰、平整的电泳界面，实验效果较好。
参考文献：
［1］孙尔康.物理化学实验［M］.南京大学出版社，1997.
［2］何秉锋.氢氧化铁胶体电泳实验条件的确定［J］.武汉师范学院学报：自然科学版，1982，(2)：38-41.
［3］杜光智.物理化学实验［M］.武汉：武汉大学出版社，2000.190.
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
