Fe(OH)3 sooli valmistamine/ Kolloidosakeste elektrokineetilise potentsiaali elektroforeetiline määramine (0)

TTÜ 
Materjaliteaduse  instituut 
füüsikalise keemia õppetool  
Töö nr: 6/9k 
Töö pealkiri:   
 Fe(OH)3  sooli  valmistamine/ Kolloidosakeste 
elektrokineetilise potentsiaali elektroforeetiline 
määramine  
 
Üliõpilase nimi ja eesnimi:  Jekaterina  Miloserdova 
Õpperühm: KATB47 
Töö teostamise 
 
 
kuupäev: 
Kontrollitud: 
Arvestatud: 
17.03.2014 
 
 
 
 
Töö 
eesmärk: 
Uurida 
elektroforeesi 
nähtust, 
mōōtes 
piirpinna 
kolloidlahus-
dispersioonikeskkond  liikumise  joonkiirust.  Selle  pōhjal  määrata  osakeste  laengu  märk  ja 
arvutada elektrokineetiline potentsiaal (ζ - potentsiaal).  
Töö  käik:  Kõigepealt  valmistada  raudhüdroksiid  sool,  mida  saab  teha  intensiivsel   segamisel  
juhtides  10ml  2%  värskelt  valmistatud  FeCl3  lahust  250ml  keevasse  vette.  Seejärel  võtakse 
kasutusse elektroforeesi  uurimise seade, mille külgtoru täidetakse Fe(OH)3 kolloidlahusega, U-
torusse  kallatakse  umbes  15ml  külgvedelikku  (H2O)  ja  asetatakse  kohale   CuSO4 -ga  täidetud 
vahelahused.  Seejärel  asetatakse  kohale  soolasillad  ja  Cu-elektroodid,  mis  ühendatakse 
alalisvoolu  toiteallikaga.  Nüüd  avatakse  ettevaatlikult  U-toru  ja  külgtoru  ühendav   kraan ,  nii  et 
kolloidlahus  tungiks  vōimalikult  aeglaselt  U-torusse  ja  seguneks  minimaalselt  külgvedelikuga. 
Kraan  hoitakse  lahti  seni,  kuni  külgvedelik  tōuseb  elektroodideni.  Seejärel  suletakse  kraan 
lōplikult ja määratakse piirpinna asukohad kolloidlahuse ja külgvedeliku vahel mōlemas U-toru 
harus.  Lülitatakse  pingeallikas  sisse  ja  reguleeritakse  vastav  pinge  elektroodidele,  fikseerides 
ühtlasi  ka  aja.  Ettenähtud  aja  möödudes  lülitatakse  pinge  välja  ja  määratakse  piirpinna 
edasiliikumise ulatus ja suund (kumma elektroodi poole piirpind nihkus). 
Valemid:  
Elektrokineetiline potentsiaal ζ ,  
kus η - külgvedeliku viskoossus  Pa⋅s,  
v - piirpinna edasiliikumise kiirus m/s,  
v = h/t,  
E - elektrivälja tugevus V/m,  
E= U/L  
ε = külgvedeliku dielektriline läbitavus,  
ε0 - vaakumi dielektriline läbitavus 8,854⋅10-12 F/m.  
Piirpinna nihkumise suuna järgi määratakse laetud osakese märk. 
Potentsiaalide  Elektroodide 
Piirpinna 
Elektroforeesi  Külgvedeliku  Külgvedeliku 
vahe 
vaheline 
edasinihkumine  aeg t (s)  
viskoossus  ᶯ  dielektriline 
elektroodidel 
kaugus L (m)   h (m)  
 
(Pa*s)  
läbitavus ɛ  
U (V)  
 
 
 
 
 
150 
0.192 
0.017 
2500 
0,8902*10-3  
78,53  
 
Arvutused: 
 
   
         
               
 
       
 
                                                    m/s 
 
    
               
           
                                                
    
                           
Laetud osakeste märk on pluss ja need liikusid katoodi poole.  
Järeldus:  Kaitse  käigus  leitud  elektrokineetiline  potentsiaal  oli  0,0129  V  ning  kui   uskuda  
vikipeediat,  siis  on  võimalik  elektrokineetilist  potentsiaali   seostada   kolloidlahuse  püsivuse 
hindamiseks.  Kui  tulemus  jääb  vahemikku  ±10...±30mV,  siis  hinnatakse  kolloidlahust 
vähestabiilseks ning ka minu tulemus jäi sellesse vahemikku.  
Kasutatud  kirjandus:   Praktikumi   juhend,  õppeaine  kodulehel  olev  käsiraamatu  fail  ning 
http://en.wikipedia.org/wiki/Zeta_potential  (17.03.2014)