1．试验意图 （1）把握电泳法测定 ζ 电势的原理与技能； （2）加深了解电泳是胶体中液相和固相在外电场效果下相对移动而产生的电性 现象。

  （3） 2 通过电渗法测定 SiO2 对水的电势， 把握电渗法测定 电势的根底原理和技能。

  胶体溶液是一个多相系统， 分散相胶体和分散介质带有数量持平而符号相反 的电荷，因而在相界面上建立了双电层结构。但在外电场的效果下，胶体中的胶 粒和分散介质反向相对移动。就会产生电位差，此电位差称为 ζ 电势。ζ 电势 和胶体的安稳性有密切联系。∣ζ ∣越大，标明胶体的荷电越多，胶体之间的斥 力越大，胶体越安稳。反之，则不安稳。当 ζ 等于零时，胶体的安稳性最差， 此刻可观察到聚沉的现象。 因而不管制备或损坏胶体，均有必要了解所研讨胶体的 ζ 电势。 在外电场的效果下，若分散介质对静态的分散相胶粒产生相对移动，称为电 渗。若分散相胶粒对分散相介质产生相对移动，则称为电泳。本质上两者都是电 荷粒子在电场效果下的定向运动，所不同的是，电渗研讨液体介质的运动，而电 泳则研讨固体粒子的运动。本试验通过电泳或电渗试验测定 ζ 电势。

  操作过程： （一）详细操作办法 1 2 3 依照试验设备图所示装置电渗仪。 测定电渗时液体的流量 v 和电流强度 I。重复丈量正、反向电渗时的流量 v 值各三次， 测定液体的电导率。

  一起记载各次的电流值。 （二）留意事项 核算 SiO2 对水的 中不该有 4 。 （三）发问： 固体粉末样品粒度太大，电渗测定的成果重现性差，其原因安在？ 四、总结 （一）数据处理 核算各次电渗测定的 v/I 值，取其平均值，将液体的电导率 和 v/I 的平均值代入上式，可 求得 SiO2 对水的 电势。 电势时，留意各物理量的单位。在法定计量单位实施之后，核算公式

  （1） 电泳公式的推导 当带电的胶粒在外电场效果下迁移时，若胶粒的电荷为 q，两电极之间的电 位梯度为 w，则胶粒遭到的静电力为： F1=qω 球形胶粒在介质中运动遭到的阻力按斯托克斯规律为： F2=6πηru 若胶粒运动速率 u 到达稳定，则有 qω=6πηru u=qω/6πηr （3） （4） （2） （1）

  二、原理 电渗归于胶体的电动现象。 电动现象是指溶胶粒子的运动与电功能之间的联系。 一般来说包含电 泳、电渗、活动电位与沉降电位。电动现象的本质是因为双电层结构的存在，其紧密层和分散层 中各具有相反的剩下电荷，在外电场或外加压力下，它们产生相对运动。 电渗是指在电场效果下，分散介质通过多孔膜或极细的毛细管而定向移动的现象。 若知道液体介质的粘度 ，介电常数 ，电导率 ，只需测定在电场效果下通过液体介质的电 流强度 I，和单位时间内液体流过毛细管的流量 v，可依据下式求出 电势。

  电渗的试验办法原则上是要设法使所要研讨的分散相质点固 定在静电场中（通以直 流电） ，让能导电的分散介质向某一方向流经 刻度毛细管，然后丈量出其流量（㎝ 3） 、在丈量出（或查出)相同温 度下分散介质的特性常数和通过的电流后， 即可算出  电势。 设电渗 产生在一个半径为 r 的毛细管中， 又设固体与液体触摸界面处的吸附 层厚度为  (  比 r 小许多,因而，双电层内液体的活动可不予考虑)， 若外表电荷密度为  加于长为 l 的毛细管两头的电势差为 U 电势梯度 为

  用式（II.204）核算  电势，可用试验办法测 V 、k 和 I 值，而 、  值 可从手册中查得。式 中所有电学量必须用肯定静电单位表明。选用 我国法定计量单位时，若 k 单位为 Ω -1·cm-1， I 为 A ,液体流量 V 为

  假定界面处的电荷分布状况类似于一个处在介电常数为  的 液体中平板电容器上的电荷分布，其电容为

  恒温水浴； 停表、滴管、锥形瓶（100ml）； 胶棉液、KCL 辅佐溶液（0.024mol.L-1）、 10%FeCl3 溶液。 4．试验过程 （1） 析半透膜的制备 在预先洗净并烘干的 150ml 锥形瓶中参加约 10ml 胶棉液（溶剂为 1：3 乙醇— ），当心滚动锥形瓶，使胶棉液在瓶内壁构成一均匀薄膜，倾出剩余的棉胶 液。将胶形瓶倒置于铁圈上，使发挥结束。此刻如用手指悄悄触及胶棉应无 粘着感。然后将蒸馏水注入胶膜与瓶壁之间，当心取出胶膜，将其置于蒸馏水中 浸泡待用，一起查看是不是有缝隙。 （2） FeCl3 胶体溶液的制备 取锥形瓶 1 个，加 95ml 蒸馏水煮沸，再取 5ml10% FeCl3 溶液拌和滴加于沸 腾的水中，著沸约 2-3 分钟，溶液变成棕赤色，中止加热。冷却至室温待用。

  胶粒的带电性质通常用 ζ 电势而不必电量 q 表明，依据静电学原理 ζ=q/εr 式中 r 为胶粒的半径。上式代入（13）得：u=ζεω/6πη 式（6）适用于球形胶粒，关于棒状胶粒，其电泳速率为： u=ζεω/4πη 或 ζ =4π η u/ε ω （7） （8） （5） （6）

  式（8）即为电泳公式。相同若已知ε 、η ，通过丈量 u 和 ω，代入式（8）也可 算出 ζ 电势。