5.2.3 Визначення швидкості переміщення межі колоїдний розчин – дисперсійне середовище

По шкалі відмічають положення межі розділу в обох колінах U –подібної трубки, включають струм ( у присутності викладача) та відмічають час початку досліду. Спостерігаючи за переміщенням межі, визначають знак заряду колоїдних частинок. Відліки положення рівнів у колінах трубки слід робити кожні п’ять хвилин. Дослід ведуть протягом 20хвилин. У кожному досліді відмічають різність потенціалів та вимірюють відстань між електродами.

Якщо межа розділу у одному з колін приладу занадто розмивається, то відлік слід вести по положенню границі у другому коліні і по ньому визначати зміщення межі. Слід пам’ятати також, що при додаванні електроліту з багатовалентним іоном може відбутися перезарядка колоїдної частинки.

Після закінчення першого досліду прилад відключають від джерела струму. Електроди виймають із U-подібної трубки. Прилад звільнюють від розчину, промивають дистильованою водою і заповнюють наступною порцією золю з електролітом, як описано в пункті 5.2.2, включають струм і ведуть спостереження, як у першому досліді.

Дослід повторюють з третім зразком і відповідною концентрацією електроліту.

Результати досліду записують у таблицю 1.

Таблиця 5.1 - Дослідні дані з електрофорезу

Концентрація електроліту С моль/дм3	С1 =		С2 =		С3 =
Відстань між електродами L = I1 + I2 + I3	L1 =		L2 =		L3 =
V , B
Положення границі	Ліве коліно	Праве коліно	Ліве коліно	Праве коліно	Ліве коліно	Праве коліно
0 хвл. 5 10 15 20
Середнє зміщення у коліні Δh сер.
Середнє зміщення Δh сер.,М
Знак заряду частки
ζ , В

5.3 Обробка результатів вимірювання

Для розрахунку електрокінетичного потенціалу використовують рівняння (5.1). Для водних золів ε_відн. = 81;  = 1  10^-3 Па ·с; ε₀ = 8,85· 10 ^–12 Ф/м.

Напруженість електричного поля дорівнює:

Е = V/L (5.3)

де: V – різниця потенціалів на електродах, В;

L – відстань між електродами, м;

L = l₁ + l₂ + l₃ (див. рис. 1)

Лінійна швидкість руху частинок (або межі розділу золь-дисперсійне середовище).

U = Δ h_сер./ τ (5.4)

де: Δ h_{сер –} середнє зміщення межі, м;

τ – час, за який відбувається зміщення межі, с;

Підставивши (3) і (4) у рівняння (1), отримуємо розрахункову формулу:

ζ = η ·Δh_cp · L/(τ ε_відн. ε₀ · V) (5.5)

За вирахуваними значеннями електрокінетичного потенціалу ζ будують графік, залежності ζ – потенціалу від концентрації електроліту.

У звіті необхідно привести рівняння реакцій, які приводять до утворення важкорозчинних сполучень і записати формулу міцели досліджуваного золю. При цьому слід базуватися на експериментально встановлений знак заряду колоїдної частинки.