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综合实验模板正文4
白云石在不同PH和不同离子影响下的zeta电位与接触角的测定与分析
摘要
白云石晶体属三方晶系的碳酸盐矿物1。
化学成分为CaMg（CO3）2。
常有铁、锰等类质同象（代替镁）。
当铁或锰原子数超过镁时，称为铁白云石或锰白云石。
三方晶系，晶体呈菱面体，晶面常弯曲成马鞍状，聚片双晶常见。
集合体通常呈粒状。
纯者为白色；含铁时呈灰色；风化后呈褐色。
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
实验试剂：
NaOH（0.1mol/L）、H2SO4（0.1mol/L）、MgSO4（0.01mol/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）、zeta电位测量仪、磁力搅拌器
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。
实验数据：
PH
接触角
Zeta电位
3.3白云石在Ca2+中不同PH的接触角和zeta电位测定
实验试剂：
NaOH（0.1mol/L）、H2SO4（0.1mol/L）、CaSO4（0.01mol/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）、zeta电位测量仪、磁力搅拌器
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。
实验数据：
PH
接触角
Zeta电位
3.4白云石在Fe2+中不同PH的接触角和zeta电位测定
实验试剂：
NaOH（0.1mol/L）、H2SO4（0.1mol/L）、FeSO4（0.01mol/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）、zeta电位测量仪、磁力搅拌器
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。
实验数据：
PH
接触角
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
PH
接触角
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
PH
接触角
zeta电位
数据拟合图：
结论：
4.3白云石在Ca2+中不同PH的接触角和zeta电位测定与分析
PH
接触角
zeta电位
数据拟合图：
结论：
4.4白云石在Fe2+中不同PH的接触角和zeta电位测定与分析
PH
接触角
zeta电位
数据拟合图
结论：
第五章结论
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