实验九 用电渗法测定矿物 ζ 电位一、目的要求 1.用电渗法测定石英、萤石对水的 ζ 电位; 2.观察电渗现象,了解电渗法实验技术
二、原理 矿物在溶液中,由于矿物表面离子在水中与极性水分子相互作用,发生溶解、解离或者吸附溶液中的某种离子,使表面带上电荷,带电的矿物表面又吸附溶液中的反离子,在固/液介面构成双电层
在双电层中,决定矿物表面的离子叫定位离子,除此之外,吸附的离子为配衡离子.矿物表面双电层由定位离子层(内层)和配衡离子层(外层)组成
配衡离子层又分为两层,Stern 层和 Guoy 层,Stern 层内有两个面,即 IHP(内赫姆荷兹面)和OHP(外赫姆荷兹面)
在 IHP 以内的离子是部分或完全去水化的,吸附在表面很牢固,所以这一层又叫紧密层
在 IHP 和 OHP 两个面之间,离子是水化的,靠静电力吸附在矿物表面,在 OHP 面与溶液之间是所谓扩散层
当固体表面在溶液中相对移动时,Stern 层将随固体一起移动,并由此引起动电现象
OHP 面就是通常所指的滑动面,动电位是滑动面上的电位,也称之为 ζ 电位
ζ 电位的测定方法很多,如电泳、电渗、流动电位、电位滴定等
在外加电场的作用下,若溶液对矿物发生相对移动,称为电渗
通过溶液流动方向可以确定被测矿物带电符号(正电或负电),并由液体流动速度来确定矿物;电位的大小,其计算公式如下; (9-1)式中;ζ-矿物表面动电位(mV); V-电渗(液体移动)速度(格/秒); λ-被测矿物悬浮液电导率(ms); D-水的介电常数(D=81); η-水的沾度(泊),(通常取 η=0
01), I-外加电场的电流强度(mA)
三、仪器和试剂 1.电渗仪一台; 2.直流电源一台, 3.电导仪一台; 4.酸度计一台; 5.离心机一台; 6.秒表一个, 7.80—100 目石英和萤石矿粉若干
四、实验步骤 1.电渗仪的结构及安