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玻璃光泽。
是组成白云岩[1]
的主要矿物。
海相沉积成因的白云岩常与菱铁矿层、石灰岩层成互层产出。
在湖相沉积物中,白云石与石膏、硬石膏、石盐、钾石盐等共生。
zeta是表征胶体分散系稳定性的重要指标,为较好的利用zeta电位这一指标,较为全面的分析影响白云石zeta电位的各种因素:
颗粒本身性质、溶液的PH以及掺杂不同离子后对测量的影响。
接触角是材料表面润湿性能的重要参数,通过接触角的测量可以获得材料表面固-液、固-气界面相互作用的许多信息,利用这一性质,较为全面的分析了白云石在不同PH以及掺杂不同离子对测量的影响。
关键字:
zeta电位;
影响因素;
接触角;
白云石
目录
第一章:
引言..............................................................................................................................3
第二章:
白云石简介...................................................................................................................4
2.1白云石主要成分............................................................................................................4
2.2白云石主要用途.............................................................................................................4
第三章:
实验设计........................................................................................................................5
3.1白云石在去离子水中不同PH的接触角测定...............................................................5
3.2白云石在Mg2+中不同PH的接触角和zeta电位测定.................................................6
3.3白云石在Ca2+中不同PH的接触角和zeta电位测定..................................................7
3.4白云石在Fe2+中不同PH的接触角和zeta电位测定...................................................8
第四章:
结果与讨论.....................................................................................................................9
4.1白云石在去离子水中不同PH的接触角测定与分析....................................................9
4.2白云石在Mg2+中不同PH的接触角和zeta电位测定与分析.......................................9
4.3白云石在Ca2+中不同PH的接触角和zeta电位测定与分析.......................................10
4.4白云石在Fe2+中不同PH的接触角和zeta电位测定与分析.......................................10
第五章:
结论.................................................................................................................................11
第一章引言
白云石广泛存在自然界中,是组成白云岩和白云质灰岩的主要矿物成分。
本课题主要研究在不同PH和不同离子影响下白云石的zeta电位与接触角的测定。
由于分散粒子表面带有电荷而吸引周围的反号离子,这些反号离子在两相界面呈扩散状态分布而形成扩散双电层。
根据Stern双电层理论可将双电层分为两部分,即Stern层和扩散层。
Stern层定义为吸附在电极表面的一层离子电荷中心组成的一个平面层,此平面层相对远离界面的流体中的某点的电位称为Stern电位。
稳定层与扩散层内分散介质发生相对移动时的界面是滑动面,该处对远离界面的流体中的某点的电位称为Zeta电位或电动电位,即Zeta电位是连续相与附着在分散粒子上的流体稳定层之间的电势差。
它可以通过电动现象直接测定。
本次实验的测量Zeta电位的方法主用的是电泳法
接触角是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线穿过液体与固-液交界线之间的夹角θ,是润湿程度的量度。
由它可以预测如下几种润湿情况:
1)当θ=0,完全润湿;
2)当θ﹤90°
,部分润湿或润湿;
3)当θ=90°
,是润湿与否的分界线;
4)当θ﹥90°
,不润湿;
5)当θ=180°
,完全不润湿。
本次实验测量接触角使用的方法是外形图像分析方法
第二章白云石简介
2.1白云石的主要成分
白云石的分子式为CaMg(CO3)2。
理论成分:
CaO30.4%、MgO21.9%、CO247.7%。
常含有Si、Al、Fe、Ti等杂质。
可含有Mn、Pb、Zn等元素。
因白云石主要成分是碳酸盐,故调节PH时为不影响其本身性质,PH调节范围为8-12
2.2白云石的主要用途
白云石可用于建材、陶瓷、玻璃和耐火材料、化工以及农业、环保、节能等领域。
主要用作碱性耐火材料和高炉炼铁的熔剂;
生产钙镁磷肥和制取硫酸镁;
以及生产玻璃和陶瓷的配料。
用途还有配入胎釉中作为助熔剂。
北方的一些古窑场,如定窑等常在胎釉中加入白云石,景德镇的某些色釉中亦加入白云石。
第三章实验设计
3.1白云石在去离子水中不同PH的接触角测定
实验试剂:
NaOH(0.1mol/L)、H2SO4(0.1mol/L)
实验器材:
摇床、PH测量仪、压片机、接触角测量仪、电子天平,抽滤机,电烘箱(50°
C)
实验操作:
用电子天平分别称取白云石样品3g,置于5只试管中,加入去离子水,震荡后使用NaOH(0.1mol/L)与H2SO4(0.1mol/L)调节PH,使其PH分别为8,9,10,11,12,转移至摇床,摇晃20分钟后,使用抽滤机将其抽干,得到湿润白色粉末,转移至电烘箱中烘干,压片,测量接触角。
实验数据:
PH
8
9
10
11
12
接触角
3.2白云石在Mg2+中不同PH的接触角和zeta电位测定
NaOH(0.1mol/L)、H2SO4(0.1mol/L)、MgSO4(0.01mol/L)
摇床、PH测量仪、压片机、接触角测量仪、电子天平、抽滤机、电烘箱(50°
C)、zeta电位测量仪、磁力搅拌器
用电子天平分别称取白云石样品3g,置于5只试管中,加入MgSO4(0.01mol/L),震荡后使用NaOH(0.1mol/L)与H2SO4(0.1mol/L)调节PH,使其PH分别为,转移至摇床,摇晃20分钟后,使用抽滤机将其抽干,得到湿润白色粉末,转移至电烘箱中烘干,压片,测量接触角。
用电子天平分别称取研磨后的白云石样品3g,置于5只试管中,加入MgSO4(0.01mol/L),震荡后使用NaOH(0.1mol/L)与H2SO4(0.1mol/L)调节PH,使其PH分别为,转移至磁力搅拌器,搅拌20分钟后静止,待沉淀大部分沉降后,测量zeta电位。
Zeta电位
3.3白云石在Ca2+中不同PH的接触角和zeta电位测定
NaOH(0.1mol/L)、H2SO4(0.1mol/L)、CaSO4(0.01mol/L)
用电子天平分别称取白云石样品3g,置于5只试管中,加入CaSO4(0.01mol/L),震荡后使用NaOH(0.1mol/L)与H2SO4(0.1mol/L)调节PH,使其PH分别为,转移至摇床,摇晃20分钟后,使用抽滤机将其抽干,得到湿润白色粉末,转移至电烘箱中烘干,压片,测量接触角。
用电子天平分别称取研磨后的白云石样品3g,置于5只试管中,加入CaSO4(0.01mol/L),震荡后使用NaOH(0.1mol/L)与H2SO4(0.1mol/L)调节PH,使其PH分别为,转移至磁力搅拌器,搅拌20分钟后静止,待沉淀大部分沉降后,测量zeta电位。
3.4白云石在Fe2+中不同PH的接触角和zeta电位测定
NaOH(0.1mol/L)、H2SO4(0.1mol/L)、FeSO4(0.01mol/L)
用电子天平分别称取白云石样品3g,置于5只试管中,加入FeSO4(0.01mol/L),震荡后使用NaOH(0.1mol/L)与H2SO4(0.1mol/L)调节PH,使其PH分别为,转移至摇床,摇晃20分钟后,使用抽滤机将其抽干,得到湿润棕色粉末,转移至电烘箱中烘干,压片,测量接触角。
用电子天平分别称取研磨后的白云石样品3g,置于5只试管中,加入FeSO4(0.01mol/L),震荡后使用NaOH(0.1mol/L)与H2SO4(0.1mol/L)调节PH,使其PH分别为,转移至磁力搅拌器,搅拌20分钟后静止,待沉淀大部分沉降后,测量zeta电位。
第四章结果分析与讨论
4.1白云石在去离子水中不同PH时接触角测定与分析
数据拟合图:
结论:
4.2白云石在Mg2+中不同PH的接触角和zeta电位测定与分析
zeta电位
4.3白云石在Ca2+中不同PH的接触角和zeta电位测定与分析
4.4白云石在Fe2+中不同PH的接触角和zeta电位测定与分析
数据拟合图
第五章结论