实验胶体的制备和电泳课件.ppt

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1、1/12在 线 答 疑 ： 大学通用化学实验技术 胶体的制备和电泳 大学通用化学实验技术实 验 78 胶 体 的 制 备 和 电 泳78.1 实 验 目 的 (1) 掌 握 电 泳 法 测 定 电 势 的 原 理 和 技 术 。 (2) 用 电 泳 法 测 定 氢 氧 化 铁 溶 胶 的 电 势 。 2/12在 线 答 疑 ： 大学通用化学实验技术 胶体的制备和电泳 大学通用化学实验技术78.2 实 验 原 理 几 乎 所 有 胶 体 系 的 颗 粒 都 带 电 荷 。 在 外 电 场 中 ， 这 些 荷电 的 胶 粒 与 分 散 介 质 间 会 发 生 相 对 运 动 ， 若 分 散 介 质

2、 不 动 ，胶 粒 会 向 正 极 （ 胶 粒 带 负 电 ） 或 负 极 （ 胶 粒 带 正 电 ） 移 动 ，称 为 电 泳 。 胶 粒 荷 电 的 来 源 可 能 是 本 身 电 离 、 吸 附 离 子 或 与 分 散 介质 （ 非 水 介 质 ） 摩 擦 生 电 ， 荷 电 的 胶 粒 与 分 散 介 质 间 的 电 势差 ， 称 为 电 势 。 显 然 ， 胶 粒 在 电 场 在 移 动 速 度 和 电 势 的有 关 。 所 以 ， 电 势 也 称 为 电 动 电 势 。 溶 胶 的 聚 结 不 稳 定 性和 它 们 的 电 势 大 小 有 关 。 所 以 无 论 制 备 哪 种 胶

3、 体 ， 通 常 都需 要 先 了 解 有 关 胶 体 的 电 势 。 在 同 一 外 电 场 （ 电 压 为 V） 和 同 一 温 度 下 ， 胶 粒 移 动 的 速 率 （ 即 电 泳 速 率 ） U与 电 势 的 大 小 有 关 。 二 者 之 间 有 下 关 系 ： 3/12在 线 答 疑 ： 大学通用化学实验技术 胶体的制备和电泳 大学通用化学实验技术UVl )/( 式 中 ， 为 介 质 的 黏 度 ， l为 两 极 间 距 离 ， 为 介 质 的介 电 常 数 。 本 实 验 是 采 用 界 面 移 动 法 来 测 出 电 泳 速 率 ， 它 是 通过 观 察 t 时 间 内 电

4、 泳 仪 中 溶 胶 与 辅 液 界 面 在 电 场 作 用 下移 动 距 离 l 后 ， 由 u= l /t 求 出 ， 故 式 中 l , l ,t,u 均 可 由 实 验 测 出 ： 水 的 值 可 由 手 册查 得 ， 水 的 值 则 按 下 计 算 得 到 F m-1 4/12在 线 答 疑 ： 大学通用化学实验技术 胶体的制备和电泳 大学通用化学实验技术78.3 操 作 步 骤1. 纯 化 氢 氧 化 铁 溶 胶 的 制 备 用 量 筒 量 取 65 mL， 已 备 氢 氧 化 铁 溶 液 ， 加 热 至 接 近 沸腾 ， 可 得 棕 色 溶 胶 ， 备 用 。 放 入 渗 析 袋

5、 中 扎 好 口 ， 置 于 有 蒸馏 水 的 烧 杯 中 每 10 min换 一 次 水 至 检 不 出 Cl-与 Fe3+为 止 。 2. 测 定 电 泳 速 度 U和 电 位 梯 度 a. 电 泳 仪 应 事 先 用 铬 酸 洗 液 洗 涤 清 洁 ， 以 除 去 管 壁 上可 能 存 在 的 杂 质 。 然 后 洁 净 并 烘 干 ， 活 塞 上 涂 一 层 凡 士 林 。 b. 配 制 电 导 率 与 胶 体 溶 液 相 同 的 KCl溶 液 5/12在 线 答 疑 ： 大学通用化学实验技术 胶体的制备和电泳 大学通用化学实验技术 c.将 待 测 氢 氧 化 铁 胶 体 溶 液 从

6、漏 斗 注 入 电 泳 仪 的 U形管 底 部 至 超 过 0刻 度 线 。 关 闭 活 塞 ， 并 将 多 出 的 部 分 溶 液倒 出 。 将 KCl溶 液 加 入 U形 管 左 右 两 臂 的 管 壁 ， 至 约 15 cm高 度 ， 慢 慢 旋 转 活 塞 使 两 液 间 形 成 清 晰 的 界 面 ， 轻 轻 将两 支 铂 电 极 插 入 氯 化 钾 液 层 中 ， 并 使 两 极 浸 入 液 面 下 的深 度 相 等 。 记 下 界 面 的 位 置 。 d. 把 正 负 极 接 于 30 50 V直 流 电 源 上 ， 按 下 电 键 ，开 始 记 时 ， 记 下 界 面 的 位

7、置 。 每 隔 10 min记 录 一 次 。 e. 测 完 后 ， 关 闭 电 源 ， 用 铜 丝 量 出 两 极 间 的 距 离 。（ 不 是 水 平 距 离 ） 共 量 3 5次 ， 取 平 均 值 。 6/12在 线 答 疑 ： 大学通用化学实验技术 胶体的制备和电泳 大学通用化学实验技术78.4 注 意 事 项 （ 1） 溶 胶 净 化 要 彻 底 ， 否 则 将 影 响 电 泳 速 度 。 （ 2） 辅 助 液 电 导 率 必 须 与 溶 胶 电 导 率 相 等 。 （ 3） 掌 握 好 装 电 泳 管 技 术 ， 必 须 做 到 辅 助 液 与 溶胶 的 界 面 分 明 。 7/

8、12在 线 答 疑 ： 大学通用化学实验技术 胶体的制备和电泳 大学通用化学实验技术78.5 问 题 讨 论 （ 1） 电 泳 速 度 的 快 慢 与 哪 些 因 素 有 关 ？ （ 2） 如 果 电 泳 仪 事 先 没 洗 净 ， 管 壁 上 残 留 微 量 电 解质 ， 对 电 泳 测 量 结 果 将 有 什 么 影 响 ？ （ 3） Fe(OH)3溶 胶 胶 粒 带 何 种 符 号 的 电 荷 ？ 为 什 么它 会 带 此 种 符 号 的 电 荷 ？ （ 4） 测 电 位 时 ， 为 什 么 要 控 制 所 用 的 辅 助 液 的 电导 率 与 待 测 溶 胶 的 电 导 率 相 等 ？

9、 根 据 什 么 条 件 选 择 作 为辅 助 液 的 物 质 ？ （ 5） 在 电 泳 测 定 中 如 不 用 辅 助 液 体 ， 把 两 电 极 直 接插 入 溶 胶 中 会 发 生 什 么 现 象 ？ 8/12在 线 答 疑 ： 大学通用化学实验技术 胶体的制备和电泳 大学通用化学实验技术 （ 1） 电 泳 速 度 的 快 慢 与 哪 些 因 素 有 关 ？ 答 ： 与 外 加 电 压 V、 电 导 率 、 温 度 、 两 极 间 的 距 离 、胶 体 的 本 性 以 及 辅 助 液 的 性 质 等 因 素 有 关 。 外 加 电 压 V越 大 ， 电 泳 速 度 越 快 ； 电 导 率

10、 越 大 ， 电 泳 速 度 越 快 ； 两极 间 的 距 离 越 短 ， 电 泳 速 度 越 快 ； 温 度 越 高 ， 介 质 粘 度越 低 ， 电 泳 速 度 越 快 。78.6 参 考 答 案 9/12在 线 答 疑 ： 大学通用化学实验技术 胶体的制备和电泳 大学通用化学实验技术 （ 2） 如 果 电 泳 仪 事 先 没 洗 净 ， 管 壁 上 残 留 微 量 电 解质 ， 对 电 泳 测 量 结 果 将 有 什 么 影 响 ？ 答 ： 可 能 会 影 响 溶 胶 的 电 位 ， 甚 至 使 溶 胶 凝 聚 。 10/12在 线 答 疑 ： 大学通用化学实验技术 胶体的制备和电泳 大

11、学通用化学实验技术 （ 3） Fe(OH)3胶 粒 带 何 种 符 号 的 电 荷 ？ 为 什 么 它 会带 此 种 符 号 的 电 荷 ？ 答 ： Fe(OH)3溶 胶 胶 粒 带 正 电 荷 ； 因 为 Fe(OH)3溶 胶胶 粒 吸 附 了 溶 胶 中 的 正 离 子 ， 因 而 带 正 电 荷 。 11/12在 线 答 疑 ： 大学通用化学实验技术 胶体的制备和电泳 大学通用化学实验技术 （ 4） 测 电 位 时 ， 为 什 么 要 控 制 所 用 的 辅 助 液 的 电 导率 与 待 测 溶 胶 的 电 导 率 相 等 ？ 根 据 什 么 条 件 选 择 作 为 辅 助液 的 物 质

12、 ？ 答 ： 测 电 势 时 ， 电 势 对 辅 助 液 的 成 分 敏 感 ， 只 有控 制 辅 助 液 的 电 导 率 与 待 测 溶 胶 的 电 导 率 相 等 才 能 保 证 辅助 液 的 移 动 速 度 与 溶 胶 相 等 ， 可 以 避 免 因 界 面 处 电 场 强 度突 变 造 成 两 壁 界 面 移 动 、 速 度 不 等 产 生 的 界 面 模 糊 。 选 择 作 为 辅 助 液 的 物 质 的 条 件 是 1.应 为 无 色 物 质 或 与溶 胶 色 差 大 ； 2.阳 离 子 和 阴 离 子 的 迁 移 速 度 应 大 致 相 等 ； 3.两 者 不 发 生 反 应 ； 4.电 导 率 大 致 相 等 ； 5、 辅 助 液 的 比 重 要 小 。 12/12在 线 答 疑 ： 大学通用化学实验技术 胶体的制备和电泳 大学通用化学实验技术 （ 5） 在 电 泳 测 定 中 如 不 用 辅 助 液 体 ， 把 两 电 极 直 接插 入 溶 胶 中 会 发 生 什 么 现 象 ？ 答 ： 电 极 插 入 胶 体 ， 通 电 后 ， 可 能 会 产 生 絮 凝 现 象 ，界 面 不 清 ， 干 扰 了 电 泳 现 象 的 观 察 。