колды / <Электроосмос>
.doc
Отчет о практической работе по коллоидной химии
«Электроосмос»
Студентки III курса 4-ой группы
Шевченко Ольги
Работа 32. Определение электрокинетического потенциала мембран методом электроосмоса.
В данной работе измерение объемной скорости электроосмоса производится в приборе:
Прибор для измерения электроосмоса в жестких мембранах:
1 – измерительные капилляры, 2 и 3 – фланцы; 4 боковые сосуды
с рабочим раствором; 5 – электролитический ключ.
Собранный прибор с открытыми верхними отверстиями наполнили раствором электролита AlCl3 до уровня отверстий. При заполнении удалили пузырьки воздуха путем покачивания прибора, ввели электроды, затем полностью заполнили раствором сосуды и вставили измерительные капилляры. Затем, при помощи кранов в нижней части прибора, медленно выпустили часть раствора так, чтобы уровни менисков в капиллярах установились вблизи середины шкалы.
Прибор для работы установили так, чтобы капилляры находились в горизонтальном положении и на одном уровне во избежание фильтрации жидкости из одной половины в другую. После заполнения прибор проверили на отсутствие пузырьков воздуха и на герметичность. После включения тока определили знак заряда исследуемой мембраны. Знак заряда определяли по направлению движения жидкости через мембрану по отношению к полюсам источника тока. Направление определяется по перемещению менисков в измерительных капиллярах.
Далее измеряли объемную скорость электроосмотического переноса жидкости. Для этого включили ток и следили за движением мениска жидкости в капиллярах – необходимо было, пользуясь секундомером, определить время t, за которое мениск пройдет n 10 маленьких делений капилляра. Меняя направление тока при помощи переключателя, произвели 16 измерений, отмечая каждый раз силу тока I. Полученные данные записали в виде таблицы:
|
Капилляр |
Направление движения жидкости |
№ |
Количество протекшей жидкости V = na, см3 |
Сила тока I, мА |
Iср, мА |
t, сек |
tср, сек |
|
|
|
|
1 |
|
8.4 |
|
18.8 |
|
|
|
правый |
|
2 |
1.76.103 |
8.4 |
8.4 |
19 |
18.7 |
1.1·10-5 |
|
|
|
3 |
|
8.4 |
|
18.6 |
|
|
|
|
|
4 |
|
8.4 |
|
18.4 |
|
|
|
|
|
1 |
|
8.6 |
|
16.4 |
|
|
|
правый |
|
2 |
1.76.103 |
8.6 |
8.6 |
17 |
16.85 |
1.2·10-5 |
|
|
|
3 |
|
8.6 |
|
17 |
|
|
|
|
|
4 |
|
8.6 |
|
17 |
|
|
|
|
|
1 |
|
8.8 |
|
14 |
|
|
|
левый |
|
2 |
1.73.108 |
8.8 |
8.8 |
14 |
14.05 |
1.4·10-10 |
|
|
|
3 |
|
8.8 |
|
14.2 |
|
|
|
|
|
4 |
|
8.8 |
|
14 |
|
|
|
|
|
1 |
|
7.8 |
|
16.2 |
|
|
|
левый |
|
2 |
1.73.108 |
7.8 |
7.8 |
16 |
15.75 |
1.4·10-10 |
|
|
|
3 |
|
7.8 |
|
15.8 |
|
|
|
|
|
4 |
|
7.8 |
|
15 |
|
|
,
см3/А.с
AlCl3 = 1.106.103 Ом1см1, аправ = 1.76.103 см3, алев = 1.73.108 см3.
Далее вычисляем среднее для всех
измерений значение
и подставляем его в уравнение
.
Для воды и водных растворов D
= 81;
= 0.01 пз при 20оС.
В нашем случае во время эксперимента жидкость всегда текла в сторону положительного электрода – анода. Следовательно, диффузный слой ДЭС состоит из анионов, а внутренняя обкладка ДЭС (твердая фаза или мембрана) заряжена положительно, и электрокинетический потенциал тоже положителен и равен: 9.1·10-7