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Ⅰ. Fe（OH）3溶胶制备及其ζ电势的测定
一、实验目的
（1） 用电泳法测定氢氧化铁溶胶的ζ电势。
（2） 掌握电泳法测定ζ电势的原理和技术。
二、实验原理
图56双电层示意图
溶胶是一个多相体系，其分散相胶粒的大小约在1nm~1μm之间。
胶核大多是分子或原子的聚集体，因选择性地吸附介质中的某种离子（或自身电离）而带电。
介质中存在的与吸附离子电荷相反的离子称为反离子，反离子中有一部分因静电引力（或范德华力）的作用，与吸附离子一起紧密地吸附于胶核表面，形成紧密层。
于是胶核、吸附离子和部分反离子（即紧密层）构成了胶粒。
反离子的另一部分由于热扩散分布于介质中，故称为扩散层，见图５６。
紧密层与扩散层交界处称为滑移面（或Stern面），显然滑移面与介质内部之间存在电势差，该电势差称为电动电势或ζ电势。
在电场作用下，分散相粒子相对于分散介质的运动称为电泳。
在特定的电场中，ζ电势的大小取决于胶粒的运动速度，是衡量溶胶稳定性的重要参数。
利用电泳现象可测定ζ电势。
电泳法又分为宏观法和微观法，前者是将溶胶置于电场中，观察溶胶与另一不含溶胶的导电液（辅助液）间所形成的界面的移动速率；后者是直接观测单个胶粒在电场中的泳动速率。
对高分散或过浓的溶胶采用宏观法；对颜色太浅或浓度过稀的溶胶采用微观法。
本实验是在一定的外加电场强度下，通过测定Fe（OH）3胶粒的电泳速度然后计算出ζ电位。
ζ=Kπηuε（Ul）×3002（1）
式中:η、ε为测量温度下介质的黏度（Pa·s）和介电常数，取文献值；u为胶粒电泳的相对移动速率（m·s-1）；（Ul）为电位梯度（V·m-1），U为两电极间电位差（V）；l为两电极间距离（m）；K是与胶粒形状有关的常数，球形粒子为6，棒状粒子为4，对Fe（OH）3K值为4。
本实验中，测定电泳测定管中胶体溶液界面在t（s）内移动的距离d（m），求得电泳速度u=dt.
Fe（OH）3溶胶用水解凝聚法制备，制备过程中所涉及的化学反应过程如下：
① 在沸水中加入FeCl3溶液：FeCl3+3H2OFe（OH）3+3HCl;
② 溶胶表面的Fe（OH）3会再与HCl反应：Fe（OH）3+HClFeOCl+2H2O;
③ FeOCl离解成FeO+和Cl-。
胶团结构为[Fe（OH）3]m·nFeO+·（n-x）Cl-]x+·xCl-。
在制得的溶胶中常含有一些电解质，通常除了形成胶团所需要的电解质以外，过多的电解质存在反而会破坏溶胶的稳定性，因此必须将溶胶净化。
最常用的净化方法是渗析法。
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