胶体的制备与性质实验报告

1-3分散系与胶体——胶体的制备与性质【实验报告】一、制备氢氧化铁胶体1.试验目的：制备氢氧化铁胶体，比较其与氯化铁的区别。2.实验要求：保证安全。尽量不损坏仪器。成功制备氢氧化铁。3.实验设备及环境要求：铁架台、石棉网、酒精灯、小烧杯、量筒。要求环境干净整洁，没有极易燃物。4.实验步骤：准备实验（护目镜等）→组装仪器（由下至上，由左至右）→量取25mL蒸馏水，倒入小烧杯中→点燃酒精灯→将蒸馏水加热至沸腾，滴入饱和氯化铁溶液5-6滴，继续煮沸至溶液呈红褐色→熄灭酒精灯，停止加热→取下小烧杯，观察其与氯化铁外观差异→试验其丁达尔效应→在两只烧杯中分别加入相同量的含有悬浮颗粒物的浑浊污水→向其中的一只烧杯中加入10mL氢氧化铁胶体→静置，比较两只烧杯中液体的澄清程度→拆除清洗所有仪器，结束实验。5.实验结果：(1)氯化铁溶液呈棕色，氢氧化铁胶体呈红褐色。(2)制备得到的氢氧化铁胶体具有丁达尔效应。(3)加入了氢氧化铁的颜色深于另一烧杯中液体，但更澄清。6.讨论和分析：成功制备出氢氧化铁胶体。(1)氯化铁的水解反应。FeCl3+6H2O=加热=Fe(OH)3+3HCl。为什么产生的盐酸与氢氧化铁不反应呢？原因大致有二。一是因为高温反应时，盐酸挥发成气体，不接触无法反应。二是因为氢氧化铁和盐酸反应主要是因为氢氧根负离子和氢正离子结合，但制备的氢氧化铁胶体为带正电的粒子，氢离子也带正电，不反应。(2)氢氧化铁胶体会出现聚沉现象。因为煮沸时间过长温度高，加剧了胶体粒子的热运动，碰撞几率增大，更容易结合成大粒子聚沉。(3)做净水剂。胶体粒子表面积大，能够吸附更多的悬浮颗粒物，沉降。高铁酸钾是含有FeO42-的一种化合物，其中心原子Fe以六价存在，因此，高铁酸钾具有极强的氧化性，可以对水进行氧化、消毒、杀菌处理。因此，高铁酸钾在饮用水的处理过程中，集氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭等八大特点为一体的综合性能，被称为多功能水处理剂。二、制备硅酸凝胶1.试验目的：制备硅酸凝胶。2.实验要求：保证安全。尽量不损坏仪器。成功制备硅酸凝胶。3.实验设备及环境要求：试管、滴管。要求环境干净整洁。4.实验步骤：准备实验（护目镜等）→在试管中加入3~5mLNa2SiO3溶液，滴入1~2滴酚酞溶液→加入一滴管盐酸→逐滴加入盐酸，至溶液红色变浅接近消失时停止，→静置→取下试管，结束实验。5.实验结果：成功制备硅酸凝胶，试管倒置不会流出。6.讨论和分析：如果在最后一次滴入盐酸上部溶液为无色，下部溶液为红色时不震荡，静置，则实验也可成功，且制备出的硅酸凝胶渐变色更漂亮。如果在最后一次滴入盐酸震荡后，溶液呈无色静置，实验也可成功，制备出的硅酸凝胶呈无色。(1)硅酸钠与盐酸的反应。Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3(2)因为SiO32-+2H2O=H2SiO3+2OH-硅酸根离子在水中解离出氢氧根离子呈碱性。酚酞会变红。(3)指示酸碱性的作用。因为在接近中性环境下，以饱和硅酸钠溶液和1:5的稀盐酸迅速混合，实验效果更好。三、制备固体酒精1.试验目的：制备固体酒精。2.实验要求：保证安全。尽量不损坏仪器。成功制备固体酒精。3.实验设备及环境要求：大烧杯、玻璃棒、蒸发皿、火柴。要求环境干净整洁，没有易燃物。4.实验步骤：准备实验（护目镜等）→在大烧杯中加入80mL工业酒精→加入15mL饱和醋酸钙溶液→用玻璃棒不断搅拌→出现浑浊物质→出现稠液体→出现冻胶→取出冻胶→放入蒸发皿→点燃→清洗器具结束实验。5.实验结果：成功制备固体酒精，可以燃烧，燃烧后有白色固体残余。6.讨论和分析：(1)不是。酒精的熔点很低，是-114.1℃，常温下不可能是固体。实验原理：酒精与水可以任意比混溶，醋酸钙只溶于水而不溶于酒精。当饱和醋酸钙溶液注入酒精中时，饱和溶液中的水溶解于酒精中，致使醋酸钙从酒精溶液中析出，呈半固态的凝胶状物质。(2)有白色固体残余。剩余固体应该是不能燃烧的醋酸钙固体。说明固体酒精并不是固态的酒精，而是酒精、醋酸钙的混合物，而且也只有此状才能制得固体酒精胶体。——李航宇