实验六 胶体溶液的制备与性质

实验六 胶体溶液的制备与性质 韩山师院化学系 化学 专业 物理化学实验 课实验报告 实验六 胶体溶液的制备与性质 实验目的: 了解水溶胶的制备方法及胶体溶液的一些性质。 实验原理: -9-7分散相的粒子直径在10~10m之间的分散物系叫做胶体。胶体物系的制备方法有两 种:一种是分散法，使粒子较大的物质分散成胶体物系;另一种是凝聚法，使溶质分子原 子或者离子自行结合成胶粒大小而形成溶胶。本实验利用凝聚法制备Fe(OH)溶胶和3 MnO溶胶。 2 通常溶胶都具有比较稳定性质，如可以在密闭条件下保持比较长的时间而不会产生沉 淀，原因在于胶粒具有一定的ζ电位和溶剂化膜，故当加入一定的电解质时，胶粒电性相 反的溶胶或其它物质使ζ电位降低，溶剂化膜变薄时，胶体变得不稳定并发生聚沉。本实 验研究正溶胶Fe(OH)和负溶胶MnO的这些性质及渗析作用。 32 实验用品:仪器:酸式滴定管(50mL)、试管15支、烧杯(25mL×2，100mL×1)、量筒 (100mL×1，50mL×1,10mL×1)丁达尔现象观察筒、试管架、锥形瓶(250mL×6)、 移液管(25mL×1，2mL×2，1mL×4)玻璃棒、吸量管(10mL×1、2mL×2，1mL×1)、 酒精灯、三脚架。试剂:1mol/L盐酸、0.1mol/L KMnO溶液、2.5mol/L KCl溶液、5% 氨4 水、0.01mol/L KCrO溶液、10% FeCl溶液、1% HO溶液、0.001mol/L K[Fe(CN)]2432236 溶液、1mol/L NaSO溶液 223 实验内容及其现象记录: 实验内容 实验现象及数据记录 解释 在FeCl溶液中存在以下水解3a、Fe(OH)溶胶的制取: 3平衡: 用量筒量取190mL蒸馏水FeCl+3HO=Fe(OH)+3HCl 323加热至沸后，逐滴加入溶液，溶液很往沸腾的水中加入FeCl3在沸水中加入FeCl溶液，溶液310mL10% FeCl溶液，再沸腾5快呈现红棕色。 3沸腾使HCl逸散，Fe(OH)形3分钟即得红棕色的Fe(OH)正3成胶核，剩余的FeCl作为稳定31、溶胶。 剂，形成胶体。 溶b、MnO溶胶的制取: 2胶用量筒量取50mL0.1mol/L 的KMnO溶液于烧杯中，边搅拌4制边慢慢滴入1% HO溶液，直22取 有暗褐色沉淀物生成，同时有无色无味到该溶液用玻棒醮取点于滤纸2KMnO+2HO= 422的气体产生， KMnO斑点颜色逐渐变4时把滤纸染为粉红色(外围的一KMnO+2HO+MnO+2O? 24222淡直到变为粉红色。 小圈为粉红色，中间大部分是黄 褐色)为止，即得暗褐色的 MnO负溶胶 2 2、KCl 、KCrO、K[Fe(CN)]滴定结果: Fe(OH)溶胶是正溶胶，即24363 电溶液对Fe(OH)溶胶的聚沉作胶粒表面带正电荷，负离子对0.001mol/L 3次2.5mol/L 0.01mol/L 解用: 胶粒具有聚沉作用。负Fe(OH)[FeK33数 CrO KCl K24质取3个干净的锥形瓶中各注(CN)] 离子所带的负电荷数越多聚沉6对入25mLFe(OH)溶胶，使用酸作用越强烈。此三种电解质溶31 7.40mL 6.15mL 3.95 mL 溶式滴定管分别滴加电解质溶液液使胶粒处于不稳定状态的能 2 7.30mL 6.05mL 3.85 mL 胶(2.5mol/L KCl溶液、0.01mol/L 力是:KCl> KCrO> K[Fe243 的KCrO溶液、0.001mol/L K[Fe(CN)] 2436平聚(CN)]溶液)直至呈现混浊为6均7.35mL 6.10mL 3.90mL 沉 止，每次的混浊程度应相似，平值 行测定2次。 Fe(OH)和MnO溶胶之间的相32 互聚沉: 取10支试管平分成两排，3、并各编上编号1~5号，吸取2mL 正Fe(OH)溶胶于第一排1号试管3负中，再吸取2mLMnO溶胶于第胶粒能相互聚结而降低2溶10支试管均有黑色沉淀和红褐色二排1号试管，其余各试管加入其表面积，具有聚结不稳定胶胶体的一排下溶液，并且原为Fe(OH)31mL蒸馏水，由各排1号试管性。Fe(OH)和MnO溶胶中32之层沉淀量从1~5号逐渐减少，上层溶取1mL溶胶至2号试管，搅拌的胶粒所带电荷的符号不相间液的颜色逐渐变浅，原为MnO溶胶的2均匀后吸取1mL至3号试管，同(Fe(OH)胶粒带正电，3的一排下层沉淀量从1~5号也逐渐减少，如此类推，至5号试管搅拌后吸MnO胶粒带负电)，而且电荷2互上层溶液的颜色也逐渐变浅。 取1mL弃去。 量也不同。 沉第一排试管各加入1mL最作初的MnO溶胶，第二排试管各2用 加入1mL 最初的Fe(OH)溶3 胶，充分振荡，一小时后观察现 结果。 Fe(OH)沉淀因FeCl溶液33 的胶溶作用: 量取50mL蒸馏水和 1mL10% FeCl溶液，充分搅拌3 下滴加5% 氨水至溶液的颜色是Fe(OH)胶体的稳定FeCl33消失为止，即得疏松的絮状4、剂。往可成胶的沉淀中加入对Fe(OH)沉淀，静置片刻使沉淀3胶应的稳定剂可以使沉淀转化下沉，倾去上层清夜，用倾泻法从1~5号，上层溶液呈橙黄色且越来溶为溶胶，即 Fe(OH)沉淀中加3每次以30mL蒸馏水洗涤两次，越深下层红棕色沉淀量越来越少。 作入FeCl溶液越来越多，而使3然后用25mL蒸馏水充分搅拌用 沉淀转化为胶体进入溶液的下分别吸取含Fe(OH)沉淀的3胶溶作用越来越强。 溶液2mL于编1~5号的5支试 管中，再依次加入5、4.8、4.6、 4.4、4.2mL蒸馏水，0、0.2、0.4、 0.6、0.8mL10% FeCl溶液，充3 分搅拌后观察现象。 5、 胶在150mL烧杯中加入 体100mL蒸馏水，1mL1mol/L 浅紫色的硫溶胶散射紫色光，硫溶胶呈浅紫色到白色，透过日光灯为光NaSO溶液和1mL1mol/L 盐黄色光被吸收得少，因此白光223黄色。放置片刻或者搅拌较长时间就变散酸，搅拌10分钟，即生成浅黄透过后为黄光。浅黄色硫溶胶成浅黄色。 射色的硫溶胶，在向光下观察溶胶散射黄色光。 现周围的散射光。 象 实验5制得的硫溶胶放在丁铎 尔现象观察筒内，打开手电筒， 从上窗孔观察光线通过胶体的 整条光路。又转动面盖，从下窗 口的编光片上，在45?、90?、 135?、180?的方向观察，比较 光强弱的变化。 6、 胶从上窗孔向下观察到橙黄色的锥形光体溶胶是一个固液分散体系，其束，从下窗孔的编光片于45?、90?、丁中的粒子肉眼不可观察，而通135?、180?的不同方向观察，随着光达过观察丁铎尔现象可知存在强度的减弱，光束的颜色逐渐变为红尔的粒子。 色。 现 象 问题与讨论: 1、 用量筒量取190mL蒸馏水进行加热一定要沸腾后才能逐滴加入10mL10% FeCl溶液。 3 2、 在制取MnO溶胶时，滴加HO时一定要慢慢滴加，充分搅拌，否则会产生沉淀，当222 用玻棒醮取该溶液点于滤纸时把滤纸染为粉红色，应注意外围的一小圈为粉红色， 中间大部分是黄褐色，否则还得继续滴加1% HO溶液。 22 3、 在做KCl 、KCrO、K[Fe(CN)]溶液对Fe(OH)溶胶的聚沉作用的实验中要求每次24363 混浊程度应一样，可用一瓶不加电解质的原始溶液来比较，以后的各瓶就可以这一瓶作 为参照来得到满意的实验结果。