(最新版)大学化学实验报告(全)1951320(2)

= 2σ1

（2-3）

Δp

1

r

式中：Δp

－已知表面张力液体的最大附加压力；

1

σ1－已知液体的表面张力。

= 2σ2

（2-4）

Δp

1

r

式中：Δp

－未知表面张力液体的最大附加压力；

2

σ2－未知液体的表面张力。

因为两种液体的最大附加压力（即最大压差）是在同一仪器的同一毛细管测的。所以，上两式的r 是相同的，若将r 消去即得：

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σ

2 =

Δp

2

Δp

1

?σ

2

（2-5）

因此，在同一温度下，只要测得ΔP1、ΔP2，再由温度查出已知表面张力液体（水）的表面张力；即可由公式（2-5）求出未知液体的表面张力。

三.仪器与药品

1．仪器最大压差法测表面张力装置一套，洗瓶，

吸耳球。

2.药品正丁醇（分析纯），

蒸馏水。

四.步骤

1.用洗液洗表面张力测定仪的外套管和毛细管。方法是在外套管中放入少量洗液, 倾斜转动外套管,使洗液与外套管接触( 注意不要让洗液从侧管流出 ).再将毛细管插入, 这时保持外套管倾斜不动,转动毛细管,使洗液与毛细管接触,再用洗耳球吸洗液至毛细管内,洗毛细管内壁.用完的洗液倒回原来瓶中,然后用自来水充分冲洗外套管和毛细管, 最后用蒸馏水冲洗外套管和毛细管各三次,即可进行下面实验。

2.在外套管中放入蒸馏水(作为已知表面张力的液体,其表面张力见附录二),将毛细管插入外套管,塞紧塞子,并使毛细管尖端刚碰到液面。读出斜管压差计下面一根管内的零点液位h0（此时斜管压力计两端都通大气）。按图2－1 所示装好仪器，分液漏斗中装满自来水。

3.打开分液漏斗的活塞，使分液漏斗中的水慢慢滴入广口瓶中，这时瓶内压力逐渐增加，气泡将通过毛细管端。

从斜管压力计读出第一个气泡通过毛细管端时的最高液位h1,如此重复三次，测三个平行数据，取平均值得h2。

4.测完蒸馏水的最大压差后，倒掉蒸馏水，用 0.02mon/L 的正丁醇洗一次外套管和毛细管，然后再加入该溶液，象测蒸馏水的最大压差一样，测定该溶液的最大压差。依次侧得0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35mom/L 的正丁醇溶液的最大压差。（注意：每更换一次溶液，都应用待定液洗外管套管和毛细管）。

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5.记录实验温度.

五.结果处理

1.由附录－查出实验温度下蒸馏水的表面张力。

2.由公式 σ 2 = Δp 2 Δp 1 ? σ 2

计算出不同浓度正丁醇溶液的表面张力，用表格的形式

列出计算结果，并取一组数据附－计算实例。

3.以表面张力为纵坐标，以浓度为横坐标，在坐标纸上画出正丁醇溶液的σ-c 图。

4.在σ-c 图上选若干点，作不同浓度曲线时切线，依 Gibbs 公式（2-1）求出相应 的表面吸附量；并在坐标纸上画出正丁醇溶液的吸附等温线。

六.思考题

1.实验中，如果毛细管深入液面 1mm 会造成多大误差？

2.实验中，为什么要尽量放慢鼓泡速度？

3.实验中，为什么要求从稀到浓逐个测定不同浓度溶液的表面张力？

4.解释σ-c 曲线的变化趋势。

5.实验中，影响表面张力测定准确性的因素有哪些？

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实验三溶胶的制备和电泳

一.实验目的

1．学会溶胶制备的基本原理、并掌握溶胶制备的主要方法；

2．利用界面电泳法测定AgI 溶胶的电动电位。

二.实验原理

溶胶是溶解度极小的固体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。

1.溶胶制备要制备出稳定的溶胶一般需满足两个条件：固体分散相的质点大小必

须在胶体分度

的范围内；固体分散质点在液体介质中要保持分散不聚结，为此，一般需要加稳定剂。

制备溶胶原则上有两种方法：将大块固体分割到胶体分散度的大小，此法称为分散法；使小分子或粒子聚集成胶体大小，此法称为凝聚法。

(1)分散法

分散法主要有3 种方式，即机械研磨、超声分散和胶溶分散。

①研磨法：常用的设备主要有胶体磨和球磨机等。胶体磨由两片靠得很近的盘或磨刀，均由坚硬耐磨的合金或碳化硅制成。当上下两磨盘以高速反向转动时（转速约5000 －10000rpm），粗粒子就被磨细。在机械磨中胶体研磨的效率较高，但一般只能将质点磨细到1um 左右。

②超声分散法；频率高于16000H z 的声波称为超声波，高频率的超声波传入介质，在介质中产生相同频率的疏密交替，对分散相产生很大的撕碎力，从而达到分散效果。此法操作简单，效率高，经常用作胶体分散及乳状液制备。

③胶溶法：胶溶法是把暂时聚集在一起的胶体粒子重新分散而成溶胶。例如，氢氧化铁、氢氧化铝等的沉淀实际上是胶体质点的聚集体，由于制备时缺少稳定剂，故胶体质点聚在一起而沉淀。此时若加入少量的电解质，胶体质点因吸附离子而带电，沉淀就会在适当的搅拌下重新分散成胶体。

有时质点聚集成沉淀是因为电解质过多，设法洗去过量的电解质也会使沉淀转化成溶胶。利用这些方法使沉淀转化成溶胶的过程成为胶溶作用。胶溶作用只能用于新鲜的沉淀。若沉淀放置过久，小粒经过老化，出现粒子间的连接或变化成大的粒子，就不能

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利用胶溶作用来达到重新分散的目的。 (2) 凝聚法主要有化学反应法及更换介质法，此法的基本原则是形成分子分散的过饱和溶液，

控制条件，使形成的不溶物颗粒大小在溶胶分散度内。此法与分散度相比不仅在能量上有限，而且可以制成高分散度的胶体。

①化学反应法：凡能形成不溶物的复分解反应、水化反应以及氧化还原反应等皆可用来制备溶胶。由于离子的浓度对胶体的稳定性有直接的影响，在制备溶胶时要注意控制电解质的浓度。

②改换介质法：此法系利用同一物质在不同溶剂中溶解度相差悬殊的特性，使溶解于良溶剂中的溶质，在加入不良溶剂后，因其溶解度下降而以胶体粒子的大小析出，形成溶胶。此法作溶胶方法简便，但得到的溶胶粒子不太细。

（一）溶胶的电泳在电场的作用下，胶体粒子向正极或负极移动的现象叫电

泳。电泳现象证实胶体

粒子的带电性。胶体粒子带电是因为在其周围形成了扩散双电层。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。ξ电势的大小可通过电泳实验测得。在外电场的作用下，根据胶体粒子的相对运动速度计算ζ电势的基本公式是：

ξ＝ηld

(3-1)

εtv

式中: ξ－胶体粒子的电动电势(V)；

η－介质的动力粘度（Pa.s）；

d－溶胶界面移动的距离(m)；

l－两电极之间的距离(m)；

ε－介电常数(F/m)； V－两

级间的电位差(V)； t－电

泳进行的时间(s)。

水的粘度和介电常数查附录二和附录七。 …… 此处隐藏：2675字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……