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：
分散相的粒子直径在10-9~10-7m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)3溶胶和MnO2溶胶。
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)3和负溶胶MnO2的这些性质及渗析作用。
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 KMnO4溶液、2.5mol/L KCl溶液、5% 氨水、0.01mol/L K2CrO4溶液、10% FeCl3溶液、1% H2O2溶液、0.001mol/L K3[Fe（CN）6]溶液、1mol/L Na2S2O3溶液
实验内容及其现象记录：
实验内容 a、Fe(OH)3溶胶的制取： 用量筒量取190mL蒸馏水加热至沸后，逐滴加入10mL10% FeCl3溶液，再沸腾5分钟即得红棕色的Fe(OH)3正溶胶。 实验现象及数据记录 解释 1、溶胶的制取 在FeCl3溶液中存在以下水解平衡： FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HCl
往沸腾的水中加入FeCl3溶液，溶液很在沸水中加入FeCl3溶液，溶液快呈现红棕色。 沸腾使HCl逸散，Fe(OH)3形成胶核，剩余的FeCl3作为稳定剂，形成胶体。 b、MnO2溶胶的制取： 用量筒量取50mL0.1mol/L KMnO4溶液于烧杯中，边搅拌边慢慢滴入1% H2O2溶液，直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的气体产生， KMnO4斑点颜色逐渐变时把滤纸染为粉红色（外围的一淡直到变为粉红色。 小圈为粉红色，中间大部分是黄褐色）为止，即得暗褐色的MnO2负溶胶 KCl 、K2CrO4、K3[Fe（CN）6]滴定结果： 2KMnO4+2H2O2= K2MnO4+2H2O+MnO2+2O2↑ 2、Fe(OH)3溶胶是正溶胶，即电解质对溶胶的聚沉 溶液对Fe(OH)3溶胶的聚沉作用： 取3个干净的锥形瓶中各注入25mLFe(OH)3溶胶，使用酸式滴定管分别滴加电解质溶液（2.5mol/L KCl溶液、0.01mol/L K2CrO4溶液、0.001mol/L K3[Fe（CN）直至呈现混浊为6]溶液）止，每次的混浊程度应相似，平行测定2次。 Fe(OH)3和MnO2溶胶之间的相互聚沉： 取10支试管平分成两排，并各编上编号1~5号，吸取2mL Fe(OH)3溶胶于第一排1号试管中，再吸取2mLMnO2溶胶于第二排1号试管，其余各试管加入1mL蒸馏水，由各排1号试管取1mL溶胶至2号试管，搅拌均匀后吸取1mL至3号试管，如此类推，至5号试管搅拌后吸取1mL弃去。 第一排试管各加入1mL最初的MnO2溶胶，第二排试管各加入1mL 最初的Fe(OH)3溶胶，充分振荡，一小时后观察现结果。 次2.5mol/L 数 KCl 1 2 平均值 7.40mL 7.30mL 0.001mol/L 胶粒表面带正电荷，负离子对0.01mol/L K3[FeFe(OH)3胶粒具有聚沉作用。负K2CrO4 （CN）6] 离子所带的负电荷数越多聚沉6.15mL 3.95 mL 作用越强烈。此三种电解质溶液使胶粒处于不稳定状态的能6.05mL 3.85 mL 力是：KCl> K2CrO4> K3[Fe（CN）6] 6.10mL 3.90mL 7.35mL 3、正负溶胶之间的互沉作用 10支试管均有黑色沉淀和红褐色溶液，并且原为Fe(OH)3胶体的一排下层沉淀量从1~5号逐渐减少，上层溶液的颜色逐渐变浅，原为MnO2溶胶的一排下层沉淀量从1~5号也逐渐减少，上层溶液的颜色也逐渐变浅。 胶粒能相互聚结而降低其表面积，具有聚结不稳定性。Fe(OH)3和MnO2溶胶中的胶粒所带电荷的符号不相同（Fe(OH)3胶粒带正电，MnO2胶粒带负电），而且电荷量也不同。 4、胶溶作用 Fe(OH)3沉淀因FeCl3溶液的胶溶作用： 量取50mL蒸馏水和1mL10% FeCl3溶液，充分搅拌下滴加5% 氨水至溶液的颜色消失为止，即得疏松的絮状Fe(OH)3沉淀，静置片刻使沉淀下沉，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。 然后用25mL蒸馏水充分搅拌下分别吸取含Fe(OH)3沉淀的溶液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% FeCl3溶液，充分搅拌后观察现象。 FeCl3是Fe(OH)3胶体的稳定剂。往可成胶的沉淀中加入对应的稳定剂可以使沉淀转化为溶胶，即 Fe(OH)3沉淀中加入FeCl3溶液越来越多，而使沉淀转化为胶体进入溶液的胶溶作用越来越强。 5、胶体光散射现象 6、胶体丁达尔现象 在150mL烧杯中加入100mL蒸馏水，1mL1mol/L 硫溶胶呈浅紫色到白色，透过日光灯为Na2S2O3溶液和1mL1mol/L 盐黄色。放置片刻或者搅拌较长时间就变酸，搅拌10分钟，即生成浅黄成浅黄色。 色的硫溶胶，在向光下观察溶胶周围的散射光。 浅紫色的硫溶胶散射紫色光，黄色光被吸收得少，因此白光透过后为黄光。浅黄色硫溶胶散射黄色光。 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。 从上窗孔向下观察到橙黄色的锥形光束，从下窗孔的编光片于45°、90°、135°、180°的不同方向观察，随着光强度的减弱，光束的颜色逐渐变为红色。 溶胶是一个固液分散体系，其中的粒子肉眼不可观察，而通过观察丁铎尔现象可知存在的粒子。 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% FeCl3溶液。 2、 在制取MnO2溶胶时，滴加H2O2时一定要慢慢滴加，充分搅拌，否则会产生沉淀，当
用玻棒醮取该溶液点于滤纸时把滤纸染为粉红色，应注意要求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% H2O2溶液。
3、 在做KCl 、K2CrO4、K3[Fe（CN）6]溶液对Fe(OH)3溶胶的聚沉作用的实验中要求每次
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。
