简述电泳

一、实验目的 
1.掌握电泳法测定ξ电势的原理与技术; 
2.加深理解电泳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。 3.观察胶体的电泳现象,了解宏观电泳法测ζ电势的技术; 4.掌握测定胶粒的运动速度和电荷符号的方法。   
二、实验原理 
胶体溶液是一个多相体系,分散相胶粒和分散介质带有数量相等而符号相反的电荷,因此在相界面上建立了双电层结构。当胶体相对静止时,整个溶液呈电中性。但在外电场作用下,胶体中的胶粒和分散节制反向相对移动,就会产生电位差,此电位差称为ξ电势。ξ电势是表征胶粒特性的重要物理量之一,在研究胶体及实际应用中有着重要的作用。ξ电势和胶体的稳定性有密切关系。|ξ|值越大,表明胶粒荷电越多,胶粒之间的斥力越大,胶体越稳定。反之,则不稳定。当ξ电势等于零时,胶体的稳定性**差,此时可观察到聚沉的现象。因此无论制备或破坏胶体,均需要了解所研究胶体的ξ电势。 
在外加电场的作用下,荷电胶粒与分散介质间会发生相对运动,胶粒向正极或负极(视胶粒所带电荷为负或正电而定)移动的现象,称为电泳。电泳速度与?电势有如下关系:

本实验是采用宏观电泳法来测定ζ电势。宏观法是观测胶体溶液与另一个不含胶粒的无色导电溶液的界面在电场中的运动速度。对高度分散的溶胶(如Fe(OH)3溶胶和As2S3溶胶)或过浓的溶胶,只能用宏观法。测定装置如下:
三、实验仪器及药品 
仪器:DY—2B型电泳仪、电泳测定管、秒表、滴管 试剂:Fe(OH)3胶体溶液、稀NaCl溶液   
四、实验步骤 
1.将Fe(OH)3胶体溶液注入预先洗净、烘干的电泳测定管的U型管中,滴入适量的稀NaCl溶液,使其与胶体溶液的分界面清晰。然后把U型管垂直固定在铁架台上,在U型管两端插入铂电极 
2.调节电泳仪输出电压为85V,计时,待液面上升了0.5cm时,记下时间。再测定一次所需时间t,求出二次时间的平均值。 
3.倾去U型管中的胶体溶液,按以上步骤,换上新的胶体溶液,改变电压为115V,测定面上升0.5cm距离所需的时间,测定两次,求出二次时间的平均值。 
4.量出两电极之间的距离,此值需测量5~6次,取其平均值 。
五、思考题 
1.电泳速度的快慢与哪些因素有关? 
答:(1)外加电场强度影响大,外加电压大,速度快;  (2) 与胶体净化后所测电导值有关,电导大,电泳速度快;  (3) 与两极间距离有关,距离短,速度快; 
 (4) 与温度有关,温度高,介质的粘度降低,有利于电泳速度的提高;  (5)与胶体的z 本性相关;  (6)与辅助液的性质相关。   
2.实验中所用的电导液的电导为什么须与待测溶胶的电导十分相近? 
答:目的是使溶液中的电势梯度处处相等,则电泳速度一致,保证胶体移动的界面清晰。   
3.要准确测定胶体电泳速度必须注意哪些问题? 
答:电压要足够,稳定;电路畅通;溶液保证畅通无气泡;电泳管要洗干净,不能有杂质或其它电解质存在;溶胶要充分渗析;实验中产生的气泡要少;要精确测量界面上升的距离和所需的时间等。 
  
4.在Fe(OH)3溶胶的电泳实验中,界面如何移动,为什么?实际哪部分在移动? 答:Fe(OH)3胶体界面向负极移动,说明Fe(OH)3胶体荷正电。   
5.电泳实验可测量胶体的什么电位?其意义是什么?
答:测定一些其它溶胶的z 电位和研究电解质浓度对溶胶z 电位的影响,测定溶胶的等电点等。 
  
六、数据处理 1.计算电泳的速度 
u1=l/t=0.5cm/585s=8.547*10-4cm/s u2=l/t=0.5cm/395s=1.2658*10-3cm/s 
胶体种类:Fe(OH)3胶体      η:0.8513*10-3Pa·s    ε:77.2 85V 
极间距
/cm 
21.5 
21.2 
21.3 
21.4 
2
1.3 
平均值:21.34 
115V 
极间距
/cm 21.4 
21.3 
21.5 
21.2 
21.3 
平均值:21.34 
  电压/V 
电泳时间/s 
两极间距
/cm 
负极移动距离/cm 
电泳速度cm/s 
85 
585 
21.34 0.5 
8.547*10-4 
115 
395 
21.34 
0.5 
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