1、实验九用电渗法测定矿物电位一、目的要求1用电渗法测定石英、萤石对水的电位；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
2、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，也称之为电位。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； 矿物表面动电位（mV ）；V电渗 (液体移动 )速度（格秒
3、） ；被测矿物悬浮液电导率（ms ）；D水的介电常数（D 81 ）；水的沾度（泊） ，（通常取 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电渗仪的结构及安装电渗仪的结构如图9 1 所示。首先将带刻度的毛细管6 、U 形样品管1 盐桥和玻璃棒 7 用乳胶管按图9 1 连接好，然后将盐桥2 和电极 5 插入盛电介质溶液的烧杯 3 中，再把电极接到外加直流电源的接线柱上，仪器即安装完毕。图 9-1 电渗装置1-U 型管装填矿物颗粒，2- 盐桥，
4、3- 电介质溶液， 4- 测定溶液，5- 电极， 6- 带刻度的毛细管，7- 玻璃棒2装样从仪器上取下U 型样品管 1，清洗干净 称取 2 克样品 (石英或萤石粉 ) 置于一烧杯中，加 50 毫升蒸馏水润湿后并搅拌5 分钟，静置后测定该矿浆体系的pH 值及电导率。将测过 pH 值和电导率的矿浆上部清液倒入另一烧杯中待用，下部的样品用吸管慢慢装入U 型样品管内， 把装好样品的 U 型管放入离心机中， 开动离心机 10分钟，借以压紧U 型样品管内的试样，装样完毕。3测定1）把装好试样的U 型样品管接到仪器上，用待用的清液充满仪器的管道，并保证仪器的管道中不存在气泡，如果管道中有气泡，将玻璃棒7 从
5、乳胶管中拨出，再把气泡赶出，确认管道内无气泡存在后，把玻璃棒插入乳酸管内；2）打开直流电源开关，调节电压表指示为220 伏，同时读出毛细管中液体移动一定距离所需的时间。再利用直流电源上的换向开关改变电流方向，记下 I 值和液体移动同上距离所需的时间。如此反复测定4 次正、反向的电流强度I 值下的 V 值，将每次测定得到的液体移动距离、时间和电流强度1 值记入表9 1 中，每次测定时，要注意液体的移动方向。表 9 1 测定数据记录表毛细管试测开关方毛细管中电流电位值测定时向被测溶样定中液体备液强度及符号间液电导名次体移动量注（上、率（ ms）（mV ）（秒）称数移(mA)（ mL ）下）动方向1234平均1234平均五、数据处理按式 9 1 计算出石英和萤石矿对水的电位值，并确定其正、负号，将数据填入表 9 1 中。六、思考题1、为什么在电渗仪测定矿物电位过程中，仪器的管道中不能有气泡存在？2、矿物对水的电位值之正、负号说明什么？
