胶体的制备与性质实验教学研究开题报告

1. 研究目的与意义

胶体（colloid）又称胶状分散体（colloidal dispersion）是一种较均匀混合物，在胶体中含有两种不同状态的物质，一种分散相，另一种连续相。分散质的一部分是由微小的粒子或液滴所组成，分散质粒子直径在1~100nm之间的分散系是胶体；胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系，这是一种高度分散的多相不均匀体系。

胶体分散系统由于分散程度较高，且为多相（具有明显的物理分界面），因此它的一系列性质与其他分散系统有所不同。胶体与界面化学是研究表面现象和分散系统的物理、化学性质的科学，其内容涉及各种表面现象、表面层结构与性质（如吸附作用、润湿作用、表面活性剂的作用、膜化学等）以及各种分散系统的形成，同时研究它的动力学、光学、电学性质以及稳定性。胶体分散系统在生物界和非生物界都普遍存在，在实际生活和生产中也占有重要的地位。如在石油、冶金、造纸、橡胶、塑料、纤维、肥皂等工业部门，以及如生物学、土壤学、医学、生物化学、气象学、地质学等其他学科中都广泛地接触到与胶体分散系统有关的问题。由于实际的需要，也由于本身具有丰富的内容，因此胶体分散系统的研究得到了迅速的发展，已经成为一门独立的学科。

在废水处理中也能应用到胶体的相关知识，有的废水中的污染物质是以胶体的形式存在的，因此很多污水深度处理设备旨在研究如何快速高效去除废水中以胶体形式存在的污染物质。

胶体的制备、净化和性质的测定是研究胶体化学的重要内容，也是中学化学定量与测定实验研究的课题。本课题研究旨在将学生在大学期间所学化学理论知识与中学化学实验紧密结合起来，将科学性与探究性、应用性与趣味性相融合，充分体现中学化学教学特点，培养学生应用化学基础知识与基本技能解决实际问题的能力，帮助学生形成和发展综合性的化学实验能力以及论文撰写能力。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：通过对现阶段人们提出的许多改进意见进行对比分析得出制备稳定氢氧化铁胶体的高效方法和最佳实验条件并进行胶体的制备。将制备所得的成品用于胶体的性质（丁达尔现象、渗析、电泳、凝聚—胶体的破坏、胶体的保护）分析实验，深入探究胶体的丁达尔现象在不同条件下受到影响而产生的不同现象以及研究对电泳实验的改进。分析胶体性质在生产生活中的应用。

预期目标：通过对课题的研究，加上实验数据及结果的支持，完成本研究后，对于氢氧化铁胶体的不同制备方法研究获得最佳制备方法，探索不同方式对制备氢氧化铁胶体产生的不同影响；分析并改进胶体的性质探究实验，了解不同条件下丁达尔效应产生的不同现象。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：利用常规而少量的药品、简单的实验方法在常温下制取氢氧化铁胶体，取30ml不同浓度的na0h溶液与30ml不同浓度的fecl3溶液，一边搅拌naoh溶液一边将fecl3溶液沿烧杯壁缓缓的倒人na0h溶液中，直接反应制备fe(oh)3胶体。通过大量的摸索和对比实验，利用spssl7.0软件设计正交实验方案，探讨naoh溶液的用量、fecl3溶液的用量及温度等因素对制备fe(oh)3胶体的影响程度及显著性水平，寻找最佳实验条件。

制备胶体后，通过对胶体性质进行探究，包括胶体的丁达尔现象、渗析、电泳、凝聚—胶体的破坏以及胶体的保护，并在原有实验的基础上了解不同条件下丁达尔效应产生的不同现象，对其中一些实验进行深入分析和改进。

研究步骤：

4. 参考文献

[1] 傅献彩，沈文霞，姚天杨，等. 物理化学.5版. 北京：高等教育出版社，2006（下册）.

[2] 韩德刚，高执棣，高盘良. 物理化学. 北京：高等教育出版社，2001年.

[3] 沈钟，赵振国，王果庭. 胶体与表面化学.3版. 北京：化学工业出版社，2004.

5. 计划与进度安排

1. 2022-2022-1学期第17-20周，查阅资料。

2. 2022年3月5日－3月25日（第3周前）：接受毕业论文任务书，查阅参考文献，完成开题报告。

3. 2022年3月26日－4月8日（第4-5周）：做好毕业论文前期各项准备工作，包括制定实验方案、购置所需仪器设备和试剂等。