【正文】 Ⅱ?qū)嶒?yàn) 王業(yè)飛 呂開河 葛際江 戴彩麗 焦 翠 于連香 中國石油大學(xué)（華東）石油工程學(xué)院 2007 年 2 月 目 錄 前言 ………………………………………………………………………………1 實(shí)驗(yàn)一 三組分相圖的制備…………………………………………………….3 實(shí)驗(yàn)二 最大壓差法測表面張力 …………………………………………….6 實(shí)驗(yàn)三 溶膠的制備與電泳……………………………………………………11 實(shí)驗(yàn)四 無機(jī)電解質(zhì)的聚沉作用與高分子的絮凝作用………………………16 實(shí)驗(yàn)五 乳狀液的制備、鑒別和破壞…………………………………………20 實(shí)驗(yàn)六 聚丙烯酰胺的合成與水解……………………………………………24 實(shí)驗(yàn)七 聚合物分子量的測定粘度法……………………………………26 實(shí)驗(yàn)八 原油/水界面張力測定（滴體積法）…………………………………31 實(shí)驗(yàn)九 聚合物綜合性能評(píng)價(jià)…………………………………………………33附錄一 苯－水的相互溶解度…………………………………………………35 附錄二 不同溫度下水的密度、粘度和表面張力……………………………36 附錄三 某些液體的密度………………………………………………………37 附錄四 不同溫度時(shí)某些液體的表面張力……………………………………38 附錄五 彼此相互飽和的兩種液體的界面張力………………………………39 附錄六 不同溫度時(shí)水的介電常數(shù)……………………………………………39 附錄七 722 型分光光度計(jì)……………………………………………………40 1前 言 （Ⅱ）實(shí)驗(yàn)的目的 化學(xué)原理（Ⅱ）實(shí)驗(yàn)是化學(xué)原理（Ⅱ）課程的重要組成部分，其主要目的有以下四 點(diǎn)：（Ⅱ）的研究方法，學(xué)習(xí)化學(xué)原理（Ⅱ）中的某些實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng) 根據(jù)所學(xué)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、選擇和使用儀器的能力；、正確記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能 力；（Ⅱ）主要理論的正確性，鞏固和加深對(duì)這些理論的理解；。 （Ⅱ）實(shí)驗(yàn)的要求 ，閱讀實(shí)驗(yàn)教學(xué)化學(xué)原理（Ⅱ）實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng) ，愛護(hù)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，不懂儀器的使用方法時(shí)不得亂動(dòng)儀器。，必須經(jīng)教師檢查，才能接通電源，開始實(shí)驗(yàn)。，以免損壞。 、準(zhǔn)確、完整、整齊。全部記錄都要記在預(yù)習(xí)報(bào)告的表格內(nèi)，不2得寫在其他任意地方。 ，應(yīng)及時(shí)報(bào)告教師，進(jìn)行登記，按學(xué)校有關(guān)規(guī)定處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后， 按規(guī)定將所用儀器設(shè)備洗刷干凈，排放整齊。，做好實(shí)驗(yàn)室用電、用水、防火、防爆、防毒等安全方面的工作。 在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不得吸煙、大聲喧嘩及打鬧。每次實(shí)驗(yàn)完畢，每組負(fù)責(zé)打掃其實(shí)驗(yàn)桌面 衛(wèi)生，值日學(xué)生負(fù)責(zé)打掃全實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生。3實(shí)驗(yàn)一 三組分體系相圖的制備 制備等溫、等壓下苯－水－乙醇三組分體系相圖。 三組分體系的組成可用等邊三角坐標(biāo)表示。等邊三角形三個(gè)頂點(diǎn)分別代表純組分A、B 和 C，則 AB 線上各點(diǎn)相當(dāng)于 A 和 B 組分的混合體系，BC 線上各點(diǎn)相當(dāng)于 B 和 C 的 組分的混合體系。AC 線上各點(diǎn)相當(dāng)于 A 和 C 的組分的混合體系。在苯－水－乙醇三組分體系中，苯與水是部分互溶的，而乙醇和苯、乙醇和水都是 完全互溶的。設(shè)由一定量的苯和水組成一個(gè)體系，其組成為 K，此體系分為兩相：一相 為水相，另一項(xiàng)為苯相。當(dāng)在體系中加入乙醇時(shí)，體系的總組成沿 AK 線移至 N 點(diǎn)。此 時(shí)乙醇溶于水相及苯相，同時(shí)乙醇促使苯與水互溶，故此體系由兩個(gè)分別含有三個(gè)組分 的液相組成，但這兩個(gè)液相的組成不同。若分別用 bc1 表示這兩個(gè)平衡的液相的組成，此兩點(diǎn)的連線成為連系線，這兩個(gè)溶液稱為共軛溶液。代表液－液平衡體系中所有共軛 液相組成點(diǎn)的連線稱為溶解度曲線（如圖 11）。曲線以下區(qū)域?yàn)閮上喙泊鎱^(qū)，其余部分 為均相區(qū)。此圖稱為含一對(duì)部分互溶組分的三組分體系液－液平衡相圖。 圖 11 三組分體系液－液平衡相按照相律，三組分相圖要畫在平面上，必須規(guī)定兩個(gè)獨(dú)立變量。本實(shí)驗(yàn)中，它 們分別是溫度（為室溫）和壓力（為大氣壓）。 4 25mL 酸式滴定管 2 支，5mL 移液管 1 支，50mL 帶蓋錐形瓶 8 個(gè)。 苯（分析純），無水乙醇（分析純），蒸餾水。 8 個(gè)干燥的 50mL 帶蓋錐形瓶，按照記錄表格中的規(guī)定體積用滴定管及移液管 配制 6 種不同濃度的苯－乙醇溶液，及兩種不同濃度的水－乙醇溶液。－乙醇溶液中滴苯，至清液變濁，記錄此時(shí)每種清液中水 的體積。滴定時(shí)必須充分搖蕩，同時(shí)注意動(dòng)作迅速，盡量避免由于苯、乙醇的揮發(fā)而引 入的誤差。 。 表 11 溶解度曲線有關(guān)數(shù)據(jù) 將各溶液滴定終點(diǎn)時(shí)各組分的體積，根據(jù)它們?cè)趯?shí)驗(yàn)溫度下的密度（查附錄二和 附錄三）換算為質(zhì)量，求出各溶液滴定終點(diǎn)時(shí)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)的濃度。 5 1．本實(shí)驗(yàn)所用的滴定管（盛苯的）、錐形瓶、移液管等為什么必須干燥？2．當(dāng)體系組成分別在溶解度曲線上方及下方時(shí)，這兩個(gè)體系的相數(shù)有什么不同？ 在本實(shí)驗(yàn)中是如何判斷體系總組成正處于溶解度曲線上的？此時(shí)為幾相？3．溫度升高，此三組分體系的溶解度曲線會(huì)發(fā)生什么樣的變化？在本實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)注意哪些問題，以防止溫度變化而影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性？ 6實(shí)驗(yàn)二 最大壓差法測表面張力 ； ，了解表面張力的概念及影響因素； Gibbs 公式及其應(yīng)用。 由于凈吸引力的作用，處于液體表面的分子傾向于到液體 dσΓ = ?RT dc式中 Γ －吸附量（mol/L）；c－吸附質(zhì)在溶液（21）σ －表面張力（N/m）； R－通用氣體常數(shù)（）； T－絕對(duì)溫度（K）。若 dσ /dc＜0,溶質(zhì)為正吸附；若 dσ /dc＞0，溶質(zhì)為負(fù)吸附。通過實(shí)驗(yàn)若能測出表 面張力與溶質(zhì)濃度的關(guān)系，則可作出σ －c 曲線，并在此曲線上任取若干個(gè)點(diǎn)作曲線的 切線，這些曲線的斜率即為濃度對(duì)應(yīng)的 dσ /dc，將此值代入 2－1 式可求出在此濃度時(shí) 的溶質(zhì)吸附量。 7測定液體表面張力的方法有許多種。本實(shí)驗(yàn)采用最大壓差法，測定裝置如圖 2－1。 測定時(shí)，將分液漏的活塞打開，使瓶RΔ P－廣口瓶(22) 式中當(dāng)氣泡開始形成時(shí) ，表面幾乎是平的，這是曲率半徑最大，隨著氣泡的形成，曲 率半徑逐漸變小，直到形成半球形，這是曲率半徑與毛細(xì)管半徑 r 相等，曲率半徑達(dá)最 小值，根據(jù) 22 式，這時(shí)附加壓力達(dá)最大值。氣泡進(jìn)一步長大，R 變大，附加壓力則變 小，直到氣泡溢出。 8 圖 2－2 氣泡最小曲率半徑示意圖 如果用圖 21 裝置，分別測出一種已知表面張力的液體（例如水）和另一未知表面 張力液體（如正丁醇水溶液）的附加壓力最大值，這時(shí)因?yàn)?R=r，所以, 2σ Δp1 = 1 r （23） 式中：Δp1 －已知表面張力液體的最大附加壓力； σ1－ 已知液體的表面張力。 2σ Δp1 = 2 r （24） 式中： Δp2 －未知表面張力液體的最大附加壓力； σ2－ 未知液體的表面張力。因?yàn)閮煞N液體的最大附加壓力（即最大壓差）是在同一儀器的同一毛細(xì)管測的。所以，上兩式的 r 是相同的，若將 r 消去即得： 9σ 2 =Δp2 ? σ 2 1 （25）因此，在同一溫度下，只要測得ΔPΔP2，再由溫度查出已知表面張力液體（水）的表面張力；即可由公式（25）求出未知液體的表面張力。 1．儀器 最大壓差法測表面張力裝置一套，洗瓶，吸耳球。 正丁醇（分析純），蒸餾水。 。方法是在外套管中放入少量洗液, 傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)外套管,使洗液與外套管接觸( 注意不要讓洗液從側(cè)管流出 ).再將毛細(xì)管插入, 這時(shí)保持外套管傾斜不動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)毛細(xì)管,使洗液與毛細(xì)管接觸,再用洗耳球吸洗液至毛細(xì) 管內(nèi),然后用自來水充分沖洗外套管和毛細(xì)管, 最后用蒸餾水沖洗外套管和毛細(xì)管各三次,即可進(jìn)行下面實(shí)驗(yàn)。(作為已知表面張力的液體,其表面張力見附錄二),將毛 細(xì)管插入外套管,塞緊塞子,并使毛細(xì)管尖端剛碰到液面。讀出斜管壓差計(jì)下面一根管內(nèi) 的零點(diǎn)液位 h0（此時(shí)斜管壓力計(jì)兩端都通大氣）。按圖 2－1 所示裝好儀器，分液漏斗中裝滿自來水。，使分液漏斗中的水慢慢滴入廣口瓶中，這時(shí)瓶內(nèi)壓力 逐漸增加，氣泡將通過毛細(xì)管端。從斜管壓力計(jì)讀出第一個(gè)氣泡通過毛細(xì)管端時(shí)的最高液位 h1,如此重復(fù)三次，測三個(gè)平行數(shù)據(jù)，取平均值得 h2。，倒掉蒸餾水，用 ，然后再加入該溶液，象測蒸餾水的最大壓差一樣，測定該溶液的最大壓差。 依次側(cè)得 、、。 （注意：每更換一次溶液，都應(yīng)用待定液洗外管套