一、实验目的
1. 了解胶体溶液的制备、保护和破坏的方法;
2. 了解并试验胶体溶液的Tyndall效应、电泳现象以及胶体的聚沉现象;
二、 实验原理
1、胶体的制备
溶胶是一种半径为1nm-100nm固体粒子(称分散相)在液体介质(称分散介质)中形成的多相高分散系统。目前制备方法主要有两种:(1)凝聚法。(2)分散法。
本试验采用凝聚法制备硫溶胶、氢氧化铁溶胶和碘化银溶胶,用分散法制备氢氧化铝溶胶。
2、胶体的性质
丁达尔效应、电泳现象、相对稳定性。聚沉的方法有1、加入强电解质;2、加入反溶胶;3、加热。
三、主要试剂和仪器
1仪器
酒精灯、铁三角架、石棉网、烧杯、U型电泳管1支、石墨电极2个、蒸馏水洗瓶、烧杯、试管、5ml,25ml量筒。
2药品
KI(1mol·L-1)、AlNO3 (0.05 mol·L-1 )、AlCl3(1mol·L-1) 、CaCl2(0.5mol·L-1)、NH3·H2O(10%)、KNO3(0.1 mol·L-1) 、FeCl3(0.1mol·L-1) 、Na2SO4(0.5mol·L-1)、NaCl(5mol·L-1) 、0.4%酒石酸锑钾溶液、S的酒精饱和溶液.
四、实验步骤
1.胶体溶液的制备
(1) 凝聚法
1)改变溶剂法制备硫胶体 在一支试管中加入3mL蒸馏水,然后往水中滴加硫酒精饱和溶液5-6滴,振荡试管,观察硫溶胶得生成。试加以解释。保留溶胶供后面试验用。
2)水解反应制备氢氧化铁溶胶 向25mL沸水中低价3mL0.1 0.1mol·L-1 FeCl3 溶液并不断搅拌,继续煮沸1-2min,既得红棕色Fe(OH)3 溶胶。写出反应方程式。
3)利用复分解反应制备碘化银胶体 取蒸馏水25mL于100mL小烧杯中,加入1mol·L-1 KI溶液5滴,混合均匀后在不断搅拌下滴加滴加0.05 mol·L-1 AlNO3溶胶5滴。滴完继续搅拌1-2min,既得乳黄色AgI溶胶。写出胶团的结构。
(2) 分散法制备氢氧化铝溶胶 向小烧杯中加入2 mL 1mol·L-1 AlCl3溶液,再加入2 mL10%的氨水,即有氢氧化铝沉淀析出。然后加入50 mL水,煮沸5min,静置冷却后,取上层清液工后面试验用。
2.丁达尔效应和电泳现象
(1)丁达尔效应 把上面制备的各溶液分别倒入试管,放在实验装置中,令光线通过胶体,观察现象,并给予解释。
(2)电泳现象 将6-7 mL蒸馏水由中间漏斗注入U形管内,滴加4滴0.1 mol·L-1 KNO3溶液,然后缓慢地注入Fe(OH)3溶胶,保持溶胶的夜面相齐,在U形管的两端分别插入铜电极,接通电源,电压调至30-40V。半小时后观察现象。由界面移动方向判断Fe(OH)3溶胶胶粒所带的是正电荷还是负电荷。写出Fe(OH)3溶胶胶粒和胶团的结构式。
3. 胶体的聚沉
(1) Fe(OH)3溶胶的聚沉 两只试管中各加入Fe(OH)3溶胶10滴,然后分别向两只试管中加入0.5mol·L-1 Na2SO4和5 mol·L-1 NaCl边加边摇直到溶胶刚产生混浊为止。记录滴数比较聚沉值得大小。
(2)溶胶的聚沉 比较聚沉值的大小
(3)带不同电荷溶胶得相互聚沉
(4)温度对溶胶稳定性的影响