化学实验报告之电泳 实验目的：认识胶体粒子是带电粒子

实验原理：带电颗粒在电场作用下，向着与其电性相反的电极移动

实验器材及药品：铁架台、u形管、石墨碳棒、粗铜丝、滴管、导线、直流电源、fe(oh)3胶体、定量nacl溶液

1、将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴滴加入6滴fecl3饱和溶液。继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。观察制得的fe（oh）3胶体

2、取一支u形管，注入fe（oh）3胶体到距离管口5.0cm处，固定在铁架台上，用滴管给u形管的两端沿壁慢慢注入一定浓度的nacl溶液，使u形管两端明显分层，形成清晰的液面

3、给u形管两端插入碳棒电极，并分别连接电源的正负极，观察现象并记录时间。

实验现象：u形管和阴极连接的一端液面上升，出现明显的液面差，阴极一端颜色加深，阳极一端颜色变浅

实验分析：在外加直流电源的作用下，fe（oh）3胶体微粒在分散介质里向阴极作定向移动,注意碳棒不要和胶体接触，否则胶体放电或电解水，nacl溶液的浓度不要太大最好是51毫摩每升。篇二：电泳 实验报告

1）掌握电泳法测ζ电势的原理和技术； 2）从实验现象中加深对胶体的电学性质的理解，即在外电场作用下，胶粒和介质分别向带相反电荷的电极移动，就产生了电泳和电渗的电动现象（因电而动）。

二、基本原理 1．电泳

由于胶粒带电，而溶胶是电中性的，则介质带与胶粒相反的电荷。在外电场作用下，胶粒和介质分别向带相反电荷的电极移动，就产生了电泳和电渗的电动现象。影响电泳的因素有：带电粒子的大小、形状；粒子表面电荷的数目；介质中电解质的种类、离子强度，ph值和粘度；电泳的温度和外加电压等。从电泳现象可以获得胶粒或大分子的结构、大小和形状等有关信息。2．三种电势

，固体表面相对溶液的电势，?0=f（固体表面电荷密?0：热力学电势（或平衡电势）

度，电势决定离子浓度）。??：斯特恩电势。

离子是有一定大小的，而且离子与质点表面除了静电作用外，还有范德华吸引力。所以在靠近表面1-2个分子厚的区域内，反离子由于受到强烈的吸引，会牢固的结合在表面，形成一个紧密的吸附层，称为固定吸附层或斯特恩层；在斯特恩层中，除反离子外，还有一些溶剂分子同时被吸附。反离子的电性中心所形成的假想面，称为斯特恩面。在斯特恩面内，电势呈直线下降，由表面的?0直线下降到斯特恩面??。??称为斯特恩电势。?：电动电势。

当固、液两相发生相对移动时，紧密层中吸附在固体表面的反离子和溶剂分子与质点作为一个整体一起运动，其滑动面在斯特恩面稍靠外一些。滑动面与溶液本体之间的电势差，称为 ?电势。?电势与??电势在数值上相差甚小，但却具有不同的含义。应当指出，只有在固、液两相发生相对移动时，才能呈现出?电势。?电势的大小，反映了胶粒带电的程度。?电势越高，表明胶粒带电越多，其滑动面与溶液本体之间的电势差越大，扩散层也越厚。当溶液中电解质浓度增加时，介质中反离子的浓度加大，将压缩扩散层使其变薄，把更多的反离子挤进滑动面以内，使?电势在数值上变小当电解质浓度足够大时，可使?电势为零。此时相应的状态，称为等电态。处于等电态的胶体质点不带电，因此不会发生电动现象，电泳、电渗速度也必然为零，这时的 溶胶非常容易聚沉。3．电泳公式

当带电胶粒在外电场作用下迁移时，胶粒受到的静电力f1为： f1?qe(1)其中q为胶粒的电荷，e为电场强度(或称为电位梯度)本次实验研究的fe(oh)3为棒形胶粒。棒形胶粒在介质中运动受到的阻力f2按stokes定律为：

f2?4??r?(2)其中r为胶粒的半径，?为电泳速度，?为介质的粘度，当胶粒运动速度即电泳速度达到稳定时，f1 =f2，结合(1)、(2)式得到： ??qe(3)4??r 根据静电学原理可知

??q(4)?r 其中r为胶粒的半径，?为介质的界电常数，所以有

e(5)4?? 4???(6)?e ?? 由该式可知，若已知?、?，可通过测定?和e算出?电势。该式只适合于c·g·s单位制，且得出?电势的单位为静电伏特。若各物理量都采用si单位，r的单位为m；?的单位为m·s-1 ；?的单位为pa·s；e的单位为v·m-1此时公式为： ??

三、仪器与试剂 49?109 伏特(7)?e 界面移动电泳仪；213型铂电极两个；高压数显稳压电源；滴管2根；烧杯（250ml）；-1玻璃棒一根；fec13溶液（10%）；kcl溶液（0.02 mol·l）；

图1.实验装置图 2．溶胶的制备：

在不断搅拌的条件下、将fec13稀溶液滴入沸腾的水中水解，即可生成棕红色、透明fe(oh)3溶胶：

胶粒带正电荷，因此在电场作用下向阴极移动，出现电泳现象。3．测定电泳速度和电位梯度 打开活塞，在电泳仪中装上待测fe(oh)3溶胶至一定高度（便于观察界面的移动）。用滴管将kcl溶液从电泳仪两臂的玻璃管壁等量缓慢加入，出现清晰界面才可以，否则重新灌装，继续加入kcl溶液至接近支管，注意不能扰动界面，保持界面清晰并使两臂界面等高。轻轻地将pt电极垂直插入kcl溶液，记下两边界面的高度位置。接通电源，调节电压至180v左右，开始记时，观察液面的变化。

根据通电时间和界面下降的刻度计算电泳速度。

注意事项： a: 氢氧化铁胶体的电泳速度跟氢氧化铁胶粒的带电量有关，胶粒带电量越大，电泳速度越大。渗析可以减少胶粒中的氯离子，增大胶粒的带电量。b: 实验时，一旦通电，手就不能再触及电极，拆卸装置时也一定要先切断电源。c: 要使氯化钾溶液浮在胶体的液面上，并跟胶体之间保持清晰的界面，实验时应注意使胶体的密度比使氯化钾溶液的密度大。这样，使氯化钾溶液加入后不会下沉而跟胶体混在一起。为此，氯化钾溶液的浓度不能太大。

从直流电源读得电压u= v，用直尺测得两电极间的距离l = m，计算e=u/l=-1-1v ·m；记录界面下降高度 m，通电时间 s，计算?= m·s 将e、?数据代入?? 据代入求出?。m-1 ?（20℃，水）=80.37 f·4???，?为介质的界电常数，?为介质的粘度，初略地以水的数?e ?（20℃，水）=0.001pa·s篇三：氢氧化铁胶体电动电位的测定(电泳法)实验报告

深 圳 大 学 实 验 报 告

实验项目名称： 氢氧化铁胶体电动电位的测定（电泳法）

学 院： 化学与化工学院

专 业： 指 导 教 师：

报 告 人: 学号：班级： 同 组 人：

氢氧化铁胶体电动电位的测定（电泳法）

一、目的要求(1)掌握电泳法测定fe(oh)3溶胶电动电势的原理和方法。(2)通过实验观察并熟悉胶体的电泳现象。

在胶体溶液中，分散在介质中的微粒由于自身的电离或表面吸附其他粒子而形成带一定电荷的胶粒，同时在胶粒附近的介质中必然分布有与胶粒表面电性相反而电荷数量相同的反离子，形成一个扩散双电层。

在外电场作用下，荷点的胶粒携带起周围一定厚度的吸附层向带相反电荷的电极运动，在荷电胶粒吸附层的外界面与介质之间相对运动的边界处相对于均匀介质内部产生一电势，为 ζ电势。

它随吸附层内离子浓度，电荷性质的变化而变化。它与胶体的稳定性有关，ζ绝对值越大，表明胶粒电荷越多，胶粒间斥力越大，胶体越稳定。

本实验用界面移动法测该胶体的电势。在胶体管中，以kcl为介质，用fe(oh)3溶胶通电后移动，借助测高仪测量胶粒运动的距离，用秒表记录时间，可算出运动速度。

当带电胶粒在外电场作用下迁移时，胶粒电荷为q，两极间的的电位梯度为e，则胶粒受到静电力为 f1=eq 胶粒在介质中受到的阻力为 f2=kπηru 若胶粒运动速率u恒定，则 f1=f2 qe=kπηru(1)根据静电学原理 ζ=q/εr(2)将(2)代入(1)得 u=ζεe/kπη(3)利 用界面移动法测量时，测出时间t 时胶体运动的距离s，两铂极间的电位差φ和电极间的距离l，则有

fe(oh)3胶体，kcl辅助溶液，高位瓶，电泳管，直尺，电泳仪。1 电极 2 kcl溶液 3 fe(oh)3溶胶

三、实验步骤 1．洗净电泳管和高位瓶，然后在电泳管中加入kcl 辅助溶液，使其高度至电泳管的一半，将电泳管固定在铁架台上。插入电极。(注意两电极口必须水平)2．在高位瓶中加入40ml的fe(oh)3胶体溶液，赶走导管中的气泡，将其固定在铁架台上。3．将高位瓶的毛细管由电泳管中间插入底部。缓慢打开活塞入fe(oh)3胶体。一直没过电极。将导管从电泳管中慢慢取出。4．打开电泳仪，将电压设置60v，将电泳管比较清晰的一极插入阴极中，另一端插阳极。5．调好测高仪的水平仪，并记录电泳管阴极溶液界面的初始位置。6．将电泳仪置于工作位置，同时记时，每4分钟记一次界面高度。7．测量7个点后停止实验，关闭电泳仪开关，用细绳测量电极两端的距离，测三次，记录数据。8．抛弃电泳管中的试液，并冲洗干净。、四、数据记录与处理

依据公式：s=(ζφε/4πηl)?t和已知的η和ε就可算出ζ电位：

通过此次实验，掌握了电泳法测定fe(oh)3溶胶电动电势的原理和方法，同时观察和熟悉了胶体的电泳现象。

导致误差的可能原因：(1)仪器的干净程度要求很高,否则可能发生胶体凝聚,导致毛细管堵塞。故一定要将仪器清洗干净。

(2)观察界面移动时,应由同一个人观察,从而减小误差。(3)实验中辅助液的选择十分重要，要求辅助液的电导率与溶胶的一致，避免因界面处电场强度的突变造成两臂界面移动速度不等产生界面模糊。(4)fe(oh)3 胶体带正电。

1、要准确测定胶体的电泳速度必须注意哪些问题? 答: ①电压要足够,稳定;②电路畅通;③溶液保证畅通无气泡;篇四：琼脂糖凝胶电泳实验 琼脂糖凝胶电泳实验

09:43:56 来源：生物秀 评论：0 我要评论

实验二琼脂糖凝胶电泳实验【实验目的】（1）学习琼脂糖凝胶电泳的基本原理；（2）掌握使用水平式电泳仪的方法；（3）学习在含有甲醛的凝胶上进行rna电泳的方法。【实验原理】琼脂糖凝胶电泳是基因工程实验室中分离鉴定核酸的常规方法。核酸是两性电解质，其等电点为ph2-2.5，在常规的…

实验二 琼脂糖凝胶电泳实验

（1）学习琼脂糖凝胶电泳的基本原理；

（2）掌握使用水平式电泳仪的方法；

（3）学习在含有甲醛的凝胶上进行rna电泳的方法。【实验原理】

琼脂糖凝胶电泳是基因工程实验室中分离鉴定核酸的常规方法。核酸是两性电解质，其等电点为ph2-2.5，在常规的电泳缓冲液中（ph约8.5），核酸分子带负电荷，在电场中向正极移动。核酸分子在琼脂糖凝胶中泳动时，具有电荷效应和分子筛效应，但主要为分子筛效应。因此，核酸分子的迁移率由下列几种因素决定：

（1）dna的分子大小。线状双链dna分子在一定浓度琼脂糖凝胶中的迁移速率与dna分子量对数成反比，分子越大则所受阻力越大，也越难于在凝胶孔隙中移动，因而迁移得越慢。

（2）dna分子的构象。当dna分子处于不同构象时,它在电场中移动距离不仅和分子量有关,还和它本身构象有关。相同分子量的线状、开环和超螺旋质粒dna在琼脂糖凝胶中移动的速度是不一样的，超螺旋dna移动得最快，而开环状dna移动最慢。如在电泳鉴定质粒纯度时发现凝胶上有数条dna带难以确定是质粒dna不同构象引起还是因为含有其他dna引起时，可从琼脂糖凝胶上将dna带逐个回收，用同一种限制性内切酶分别水解，然后电泳，如在凝胶上出现相同的dna图谱，则为同一种dna。

（3）电源电压。在低电压时，线状dna片段的迁移速率与所加电压成正比。但是随着电场强度的增加，不同分子量的dna片段的迁移率将以不同的幅度增长，片段越大，因场强升高引起的迁移率升高幅度也越大，因此电压增加，琼脂糖凝胶的有效分离范围将缩小。要使大于2kb 的dna 片段的分辨率达到最大，所加电压不得超过5v/cm。

（4）离子强度影响。电泳缓冲液的组成及其离子强度影响dna的电泳迁移率。在没有离子存在时（如误用蒸馏水配制凝胶），电导率最小，dna几乎不移动；在高离子强度的缓冲液中（如误加10×电泳缓冲液），则电导很高并明显产热，严重时会引起凝胶熔化或dna变性。

溴化乙啶(ethidium bromide, eb)（1）能插入dna分子中形成复合物，在波长为254nm紫外光照射下eb能发射荧光，而且荧光的强度正比于核酸的含量，如将已知浓度的标准样品作电泳对照，就可估算出待测样品的浓度。由于溴化乙啶有致癌的嫌疑，所以现在也开发出了安全的染料，如sybergreen。

常规的水平式琼脂糖凝胶电泳适合于dna和rna的分离鉴定；但经甲醛进行变性处理的琼脂糖电泳更适用于rna的分离鉴定和northern 杂交，因为变性后的rna是单链，其泳动速度与相同大小的dna分子量一样，因而可以进行rna分子大小的测定，而且染色后条带更为锐利，也更牢固结合于硝酸纤维素膜上，与放射性或非放射性标记的探针发生高效杂交。【试剂与器材】

电泳仪、水平电泳槽、样品梳子、琼脂糖等

2、eb溶液：100ml水中加入1g溴化乙啶，磁力搅拌数小时以确保其完全溶解，分装，室温避光保存。

3、dna加样缓冲液：0.25%溴酚蓝，0.25%二甲苯青，50%甘油（w/v）。

5、5?甲醛变性胶电泳缓冲液：0.1m mops(ph7.0)，40mm醋酸钠，5mm edta(ph8.0)，用depc水配制，过滤除菌，室温避光保存。淡黄色缓冲液可正常使用，深黄色应弃用。

（一）常规的水平式琼脂糖电泳

制备琼脂糖凝胶：按照被分离dna分子的大小，决定凝胶中琼脂糖的百分含量；一般情况下，可参考下表：

1．制备琼脂糖凝胶：称取琼脂糖，加入1x电泳缓冲液，待水合数分钟后，置微波炉中将琼脂糖融化均匀。在加热过程中要不时摇动,使附于瓶壁上的琼脂糖颗粒进入溶液；加热时应盖上封口膜,以减少水份蒸发。2．胶板的制备：将胶槽置于制胶板上,插上样品梳子,注意观察梳子齿下缘应与胶槽底面保持1mm左右的间隙，待胶溶液冷却至50℃左右时，加入最终浓度为0.5微克/毫升的eb(也可不把eb加入凝胶中,而是电泳后再用0.5μg/ml的eb溶液浸泡染色15分钟)，摇匀，轻轻倒入电泳制胶板上，除掉气泡；待凝胶冷却凝固后，垂直轻拔梳子；将凝胶放入电泳槽内，加入1x电泳缓冲液，使电泳缓冲液液面刚高出琼脂糖凝胶面； 3．加样：点样板或薄膜上混合dna样品和上样缓冲液，上样缓冲液的最终稀释倍数应不小于1x。用10 μl微量移液器分别将样品加入胶板的样品小槽内，每加完一个样品，应更换一个加样头，以防污染，加样时勿碰坏样品孔周围的凝胶面。（注意：加样前要先记下加样的顺序和点样量）。4．电泳：加样后的凝胶板立即通电进行电泳，dna的迁移速度与电压成正比，最高电压不超

过5v/cm。当琼脂糖浓度低于0.5%，电泳温度不能太高。样品由负极（黑色）向正极（红色）方向移动。电压升高，琼脂糖凝胶的有效分离范围降低。当溴酚蓝移动到距离胶板下沿约1cm处时，停止电泳。

5．观察和拍照：电泳完毕，取出凝胶。在波长为254nm的紫外灯下观察染色后 之。

（二）在含有甲醛的凝胶上进行的rna电泳（选做）

配制23 ml甲醛电泳胶：0.336g琼脂糖溶于20ml depc水中，冷却至60?c，加入5ml的5x甲醛变性胶电泳缓冲液和5.5ml的甲醛，在通风橱内倒胶，冷却30分钟后使用。

甲醛变性胶rna样品的制备：1μl rna，5?甲醛变性胶电泳缓冲液0.5μl，甲醛0.7μl，甲酰胺2μl，65oc加热15min，迅速冰浴，加1μl上样缓冲液和0.2μl的eb。步骤：

1． 用3%过氧化氢浸泡电泳槽、胶板、梳子30分钟以上。2． 胶板的制备：按常规琼脂糖电泳法。3． 预电泳：1×甲醛变性胶电泳缓冲液，预电泳10 min。电压为5v/cm。4． 小心地进行点样，记录样品次序与点样量；然后开始电泳，电压为3-4v/cm。5． 观察和拍照：在波长为254nm的紫外灯下观察电泳胶板并拍照保存图片。

（1）eb是强诱变剂并有中等毒性，易挥发，配制和使用时都应戴手套，并且不要把eb洒到桌面或地面上。凡是沾污了eb的容器或物品必须经专门处理后才能清洗或丢弃。简单处理方法为：加入大量的水进行稀释（达到0.5mg/ml以下），然后加入0.2倍体积新鲜配制的5%次磷酸（由50%次磷酸配制而成）和0.12倍体积新鲜配制的0.5mol/l 的亚硝酸钠，混匀，放置1天后，加入过量的1mol/l碳酸氢钠。如此处理后的eb的诱变活性可降至原来的1/200左右。

（2）由于eb会嵌入到堆积的碱基对之间并拉长线状和带缺口的环状dna，使dna迁移率降低。因此，如果要准确地测定dna的分子量，应该采用跑完电泳后再用0.5μg/ml的eb溶液浸泡染色的方法。

rrna大部分已降解，则需重新制备。

只需一天：上午配试剂倒胶，下午跑电泳并观察拍照。【实验报告要求与思考题】

1、附上电泳结果的图片并进行正确的标注（如下图）（2）的或已加有eb的电泳胶板。dna存在处显示出肉眼可辨的桔红色荧光条带。于凝胶成像系统中拍照并保存 m：1kb dna ladder；1：质粒dna

2、琼脂糖凝胶电泳中dna分子迁移率受哪些因素的影响？

3、如果样品电泳后很久都没有跑出点样孔，你认为有哪几方面的原因？

使用以上凝胶加样缓冲液的目的有三：增大样品密度；以确保dna均匀进入样品孔内；使样品呈现颜色，从而使加样操作更为便利，含有在电块中能以可预知速率向阳极泳动的染料。溴酚蓝在琼脂糖中移动的速率约为二甲苯青ff的2.2倍，而与琼脂糖浓度无关。以0.5×tbf作电泳液时，溴酚蓝在琼脂糖中的泳动速 率约与长300bp的双链线状dna相同，而二甲苯青ff的泳动则与长4kb的双链线状dna相同。在琼脂糖浓度为0.5%～1.4%的范围内，这些对应 关系受凝胶浓度变化的影响并不显著。

选用哪一种加样染料纯属个人喜恶。但是，对于碱性凝胶应当使用溴甲酚绿作为示踪染料，因为在碱性ph条件下其显色较溴酚更蓝为鲜明。篇五：dna的提取和电泳实验报告

基因组dna的提取和电泳（实验五）实验报告

了解dna提取的方法，以及琼脂糖凝胶电泳分析dna技术。

二、器材和试剂 1.器材

水平琼脂糖电泳仪，离心机，水浴锅，研钵，离心管、移液枪、水稻幼苗等 2.试剂

1.在15ml的离心管中加入5ml的提取缓冲液，60℃水浴预热。2.植物叶1-2g，剪碎，在钵体中加入石英砂，加入预热的提取缓冲液，磨成粉末状，60℃水浴保温20 min，其间不时缓慢摇动。3.5000 rpm离心5分钟，仔细吸取上清液至另一离心管中，4.加入5 ml 氯仿/戊醇/乙醇溶液，颠倒混匀（需带手套，防止皮肤损伤），室温下静置

5-10分钟，使水相和有机相混匀。5.室温下离心5000 rpm离心5分钟。6.仔细吸取上清液至另一离心管中，加入一倍体积异丙醇，混匀，室温下放置片刻即出

7.离心5000 rpm，离心5 min，弃去异丙醇，室温晾干。8.视沉淀多少，加入1ml左右ddh2o溶解，可在60℃水浴中放置15分钟以上助溶。9.取dna样品5 μl，加入1 μl6?loading buffer，混匀，加入0.7%的琼脂糖凝胶加样孔

中，电泳，检测dna的分子大小。

实验分析：本次实验由于种种原因我是和植保102班的同学一起做的，我们组3人，实验过程比较严谨，受到了老师的表扬，实验结果也很令人满意。

下面是实验过程中的注意点：

1、研磨不能太久太用力，会导致dna片段断掉。

2、实验室的某些试剂，如氯仿，有毒性，应带手套进行。

电泳的时候不知是时间的原因还是都做得不错，结果相差不是很远（如上图），第五组和第六组是我们的，第六组是我自己加的。实验过程中要耐心细心，这样才能得到满意的结果。

本工程顶目的设计根据本公司整体规划，应满足重庆长安跨越专用车有限公司的生产配套要求，结合长安跨越专用车公司现有产品、产量合理设计。此外本工程顶目的设计应达到内下建设目标：

1、设计、制造、安装必须满足前处理、阳极电泳涂装、烘干及输送、转运作业相关的国家标准和通用规范；

2、保证车架表面处理在相对环保的情况下进行；

3、可以成倍地提高产能，年产量应满足辆车所需车架；

4、保证产品表面处理的品质稳定性；

5、根据涂装产品的要求，可以采用间歇式生产作业方式。

按照阳极电泳生产线的工艺要求，电泳槽体分别设立了除油槽、除锈槽、表调槽、磷化槽、电泳槽、以及4个水洗槽共计9个槽体。根据汽车车架的外形尺寸，每个槽体均为长10米、宽2.5米、高2.5米的钢结构柜形槽，内壁表面均铺满玻璃钢防腐材料。2、3t/h单级反渗透纯水制备系统：

该制备系统采用全自动作业方式，采用市政自来水为预设系统水源，经过预处理系统、反渗透（RO）系统、反渗透保护系统及液位控制系统以达到纯水的自动生产及自动供给的目的。

该系统作为电泳漆分离过滤、净化漆液的唯一设备，是阳极电泳生产线不可或缺的重要组成部分，本系统采用美国原装进口直通卷式超滤元件，通过供给泵将油漆原液送入袋式过滤器中进行分离，合格的浓缩漆液则返回电泳槽内，超滤废水则自动经由废水管道进入污水处理站。

该设备室体采用自承重结构，内部采用1.2mm镀锌钢板，室体绝热采用150mm厚优质岩棉，使用过程中外壁温度使终控制在不高于环境温10°C，室内设有耐高温插入式风机、高温过滤器、新

电泳的优点、高透明度及饱满度，具有特别光泽及透明性，涂装后具有

高度立体效果，底材颜色表露无遗。、高硬度，当温度为 150 ℃烘烤时，硬度可达到 3-4H。、流平性好，漆膜感强，漆膜滑感好。、具有较强的结合力及渗透力，涂料无孔不入，湿膜及干膜结合力强。、耐变色及防腐性能佳，当烘烤温度达到 180 ℃-190 ℃工件也不变色，产品色泽持久艳丽，耐腐效果绝佳。、电泳均一性好，漆膜均匀平坦，在 30-150V 内即可达到 10-25 μ m，效率高，耗电量低。、耐冲击及耐人工汗性能好。、应用范围广，可用于铝件、金属电镀件，贵金属饰件，灯具，钟表，眼镜，火机饰品，锁具及高档家具五金件的表面防护装饰。、与各种色浆配套可电泳出 K 金色，咖啡色，枪黑色，红，蓝，绿等各类颜色。、与哑光离子配合，可达到半哑的各种效果。

电泳涂装技术研究起于一百多年前，基于人们对金属表面防腐防锈要求的不断提高而相关表面处理工艺技术又不能较好地解决这种需求的压力下，而被逐渐研制开发。直到60年代才由XX汽车公司研制开发成功阳极电泳漆。其最早应用于汽车公司的涂装线，随着阳极电泳漆生产使用，日渐暴露其漆膜中包含有金属离子造成抗蚀性差的缺陷，因而，高抗蚀性的阴极电泳漆于七十年代被开发成功，并被人们等认可并大力推广应用。之后，电泳技术发展日新月异，产品品种由环氧型树脂型发展到丙烯酸型及聚氨脂型。产品的保护品种也由汽车行业引申到自行车、摩托车及家电、轻工饰品行业，如：空调、彩电、洗衣机、摩托车、眼镜、锁具、灯具及饰品、发夹、领带夹及各个金属行业以及铝材表面防锈行业。电泳涂漆之优势

1、在很凹的部位，即可形成完成均匀之保护膜，并可利用调整不同之操作电压，即可控制镀层的厚度，达到极高的防腐性，并消除了电镀过程中的厚薄不均电极效应，同时也消除了喷漆过程中的结皮、泪痕之故障。

2、涂料利用率高达95%，与喷漆法相比，减少了材料的浪费。

3、以水作溶剂，免除了火灾危险，也大大降低了水处理及空气污染，安全性提高，减少了环保设备费用。

4、可减少贵金属镀层厚度，仍可维持及超越原来镀层寿命，用彩色漆可取代镀金，大大降低了生产成本。

5、生产性高，生产时间缩短。金属表面处理、电镀、皮膜等，完成后携带大量水，传统喷涂方法要先行烘干再生产，费时而且浪费能源，而电泳可连续作业，易于大量及自动化生产。

电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。

在阴极反应最初为电解反应，生成氢气及氢氧根离子OH，此反应造成阴极面形成一高碱性边界层，当阳离子与氢氧根作用成为不溶于水的物质，涂膜沉积，方程式为：H2O→OH+H2、电泳动（泳动、迁移）

阳离子树脂及H+在电场作用下，向阴极移动，而阴离子向阳极移动过程。

在被涂工件表面，阳离子树脂与阴极表面碱性作用，中和而析出不沉积物，沉积于被涂工件上。

涂料固体与工件表面上的涂膜为半透明性的，具有多数毛细孔，水被从阴极涂膜中排渗出来，在电场作用下，引起涂膜脱水，而涂膜则吸附于工件表面，而完成整个电泳过程。

不同类型之电泳漆之工艺路线及原因

（一）环氧型电泳漆 此类电泳漆主要用于大型工业企业，对防腐抗锈要求较高，品种有黑、灰、红、黄等各种颜色，主要用于汽车工业、自行车行业、摩托车行业、家电行业等，电泳漆膜为不透明色。

上挂→预清洗→脱脂→热水洗→冷水洗→酸洗→水洗→表调→磷化→水洗→水洗→纯水洗→纯水洗→电泳→回收→回收→纯水洗→纯水洗→进烘箱→下挂

(1)预清洗：清除金属碎骨及焊渣，消除磷化及潜在的尘埃源。

(2)脱脂：有效的清洗分散及除掉工件表面的矿物油、润滑剂及冲压拉延油，提高磷化效果及减少带入电泳膜及电泳涂膜烘干时翻边及焊缝处易引起的缩水污染物。

(3)热水洗：有效处理工件表面的遗留碱膜。

(4)酸洗：除锈及活化金属表面。

(5)表调：调整表面，以形成疏密均匀之磷化膜。

(6)水洗及纯水洗：充分水洗，避免前道工序之酸、碱及盐份带入槽污染漆槽，影响漆膜。纯水电导率小于5μs。

(7)电泳：在计量好电压及时间下，形成电泳膜。

(8)纯水回收：回收水洗，减少漆液浪费，回收降低生产成本。

(9)烘烤：使漆膜在高温160℃～180℃下熟化，固化。

（二）丙烯酸及聚氨脂电泳漆１、工艺路线 上挂→有机溶剂除蜡→超声波除蜡→热水洗→阴极除油→阳极除油→酸洗→冲击镍（不锈钢）/预铜（锌压件）→酸铜→亮镍→闪银此工艺主要针对装饰性工件，要求外观漂亮及较少防腐性的轻工业产品，例如：眼镜、打火机、锁具、灯具、文具、文体用具及饰品发夹行业，此电泳漆膜为透明色，与各种色浆搭配，在各个电镀工艺中均可达到五颜六色之鲜艳效果，此工艺在国内已被大量推广应用。２、各主要部位之作用(1)前处理：彻底地前处理，可预先解决电镀中80%～90%的故障。(2)预冲镍：消除不锈钢制品之不良结合力。(3)预铜：消除锌压铸件之起泡现象。(4)镍：与各种色浆配套，可电泳出：暗色的金色、黄铜色、红铜色、黑铜色、仿古铜色、黑镍色、蓝色、红色、紫红色、黄色、绿色等各类颜色。(5)闪银：与各种色浆配套，可电泳出各种鲜艳的颜色。如：纯金色、24K金色及黄铜、鲜红、仿古铜、黑镍等五颜六色。透明电泳漆与彩色电泳漆之比较底材 表面处理透明电泳彩色电泳

锌合金 镀青铜 前处理—碱铜—酸铜—光镍—青铜—透明电泳 45分 前处理—青铜色电泳漆 6分

锌合金 仿古青铜 前处理—碱铜—酸铜—光镍—青铜—黑镍—打磨—透明电泳 45分 前处理—浸黑—打磨—青铜色电泳漆 8分

铁 镀青铜 前处理—碱铜—酸铜—光镍—青铜—透明电泳 35分 前处理—镀锌—青铜色电泳漆 15分

青铜 薄镀金 前处理—碱铜—酸铜—光镍—青铜—透明电泳 25分 前处理—红色电泳漆 6分

铁 薄镀金 前处理—碱铜—酸铜—光镍—青铜—透明电泳 20分 前处理—镀镍—薄镀银—金色电泳漆 10分

铝合金 镀青铜 前处理—青铜色电泳漆 6分

铝合金 镀金 前处理—金色电泳漆 6分

五、电泳漆设备要求及性能指针

（一）电泳漆槽１、小电泳槽（透明型）：可用PP或PVC即可，但要备有冷却、加热槽及过滤循环系统。２、大槽（环氧型）：铁制

衬里，用PVC或玻璃钢作内壁，设有溢流槽，并有阳极隔膜管套。工件→阳极距离为30～37cm 工件→底部高度为45cm ３、带有循环泵：要求8～10次/小时，滤芯为50um作用之下（１）保证槽液均匀混合，防止色浆料在槽中或工件上沉积；（２）进行过滤，以除去颗粒尘埃及油；（３）经过热交换器冷却槽液，以除去涂装电解及泵运行机械所产生的热能。

（二）整流器１、大槽一般为250V，550V，电流以每挂面积以0.16A/m2计算，电源起动时电压分两段提升0～50伏及50伏～所需电压，时间应为7～10秒。２、小槽一般为50V，20A即可。

（三）阴极部分１、小槽：一般用316不锈钢板即可，阴阳极比为小于4：1。２、大槽：一般要用阳极隔膜，阳极液为醋酸调整，阳极电导率一般控制为70～100us。

（四）超滤系统主要目的为清除电泳漆工作液中杂质离子及有效闭路中带入的阳离子及阴离子污染源，保证漆液稳定及漆膜完整。小槽超滤量：一般为4～30升/小时 大槽超滤量：一般为50～100升/小时

六、电泳漆之维护及故障处理１、电泳漆之维护（１）纯水水质要求在5us以下；（２）槽液液温控制在25℃～26℃之间（用冰或冷动机）；（３）进槽要清洗干净，不要将酸、碱带入槽中；（４）电泳漆要凉干然后进烘箱，烤温不要升温太快。２、电泳漆故障及处理方案 问题 原因 对策

膜厚不足 固体份低电压低温度低 提高固体份提高电压提高温度

漆膜过厚 工作周围循环不好固体份高温度高电导率高电压高 通常因泵、过滤器及喷嘴阻塞而致降低固体份降低温度提高超滤液的排放量降低电压

水迹 纯水不干净温度过高固体份过高 换新纯水降低温度加漆

起泡 工件表面不洁净 充分水洗

漆膜外观不丰满 颜基比过高 减少颜料补加，增加树脂含量

槽液面泡沫 进气、漏气溢流槽液面过低 检查管道及泵是否泄漏降低液面高度

涂膜粗糙 颜料份高电导率高 减少色浆，增加树脂超滤降低电导率

针孔 槽液温度低电导率过高 升高槽液温度 超滤，降低电导率

漆膜不均匀、破裂 槽液温度低电压高电导率高 降低温度降低电压超滤，降低电导率斑纹、地图斑痕 底材表面污染 检查金属预处理检查磷化

漆迹 清洗不够 增加清洗

凹孔、缩孔 杂质污染颜料份低 清除工件上的杂质补加色浆

摘要：金属的腐蚀与保护越来越受到人们的关注。本文试就武钢金属结构厂钢模板电泳 涂装这一防腐新技术的运用，对电泳涂装的若干因素进行简要介绍，实践表明，钢模板经过 电泳涂装，其防腐性能优良，深受用户欢迎，经济效益显著。

钢模板，又称盒子板、模板。钢模板是建筑行业普遍使用的一种工具材料。以钢模板替代木质跳板进行砼施工，不仅使用方便，施工速度快，质量好，而且成本低，效益高。由于钢模板与砼直接接触，就会产生所谓电化学腐蚀，降低模板精度，影响工程质量。以往钢模板防腐多采用喷涂或刷涂油漆，弊病很多。例如，模板阴面筋板焊接结合部不易涂装，漆膜外观差，其附着力，耐冲击等技术指标都较低，且工人劳动强度大，施工速度慢，油漆浪费严重。

1979年武钢金属结构厂试制涂装钢模板获得成功。1980年建成国内第一条钢模板

涂装生产流水线。这条生产线投产以来，不仅产品质量得到极大提高，而且产量也逐年增加，现已达年产5000t，社会效益及经济效益较好。

二、钢模板电泳涂装基本原理

所谓电泳涂装，是将被涂物（钢模板）浸渍在水溶性涂料中作为阳极（阳极电泳），另设一与其相对应的阴极，在两极间通直流电，靠电流所产生的物理化学作用，使涂料均匀涂在被涂物上的一种涂装技术。电泳涂装必须使用电泳漆，电泳漆通常又称水溶性涂料，电泳漆与蒸馏水必须按一定比例进行稀释，才能使用。电泳涂装一般包括四个同时进行的过程：

1、：在直流电场的作用下，正，负带电胶体粒子向负，正方向运动，也称泳动。

2、电解：电极上分别进行着氧化还原反应，反而在电极上形成氧化与还原现象。

3、电沉积：由于作用，移至阳极附近的带电胶体粒子在模板表体放出电子，而呈不溶状态沉积，析出的现象，此时漆膜形成。

4、电渗：在电场作用下，固相不动，而液相移动的现象。电渗作用使漆膜内所含水份逐渐被排到涂膜外，最后形成几乎连电流也通不过去，含水率极低，电阻相当高的致密漆膜。

5、铁红环氧电泳漆为例：该电泳漆系改性环氧树脂，丁醇，乙醇胺，滑石粉，铁红的物质组成，电泳漆与蒸馏水混合后，在直流电场的作用下，即分离成带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子，并进行一系列复杂的物理化学胶体化学，电化学变化过程。

1、钢模板涂装工艺流程

除油、除锈→水冲→水洗→干燥→电泳上膝→水冲→烘干→喷商标→包装→出厂。

除油、除锈：采用二合一法，即除油、除锈一步法，溶液本厂自配。

水冲、水洗：其目的在于去掉模板表面的酸碱残留物。水洗时，最好采用常流水。电泳上漆：这是工艺的目的和核心。电泳槽内的电流、电压、固成份含量、PH值、电泳温度速度以及电泳槽附加设备的正确使用，是决定电泳上漆成败的关键。

烘干：钢模板电泳上漆后必须烘干。烘干箱工作温度为160-180℃，烘烤时间为30分钟。

电泳涂装所需的主要设备。各种水槽，电泳槽，通道式烘干箱，机械传动系统，电气 控制系统，漆液和漆膜设备，如电导仪，附着力测定仪等。

电泳漆与蒸馏水混合后，其浓度应达到10%-15%，浓度过高，漆膜流平性欠佳，易出现桔皮等缺陷。浓度过低，漆膜变薄，易出现针孔现象。

电泳电压一般应控制在60V左右。电压升高，沉积量增加，漆膜变的粗糙，形成桔皮，电压过低，漆膜甚簿，甚至泳不上漆。

一般漆液PH值在8-9时均能得到满意的漆膜。PH值过低，电泳槽内脉冲电流密度降低，从而造成模板局部无漆，形成花脸，PH值过高，会造成湿膜再溶解，使漆膜变簿，影响涂装质量。调整槽液的PH值有多种方法，我们选择了阴极罩法。阴极罩是将阴极板装在一个帆布袋内，袋用钢丝架支撑着，袋内装满蒸馏水。电泳时，胺的正离子和漆液中带正电荷的杂质离子(如水中的Ca﹢﹢、Mg﹢﹢)均可通过帆布进入阴极罩内，并在阴极放电。更换罩内蒸馏水，就可将杂质除去。

电泳漆膜的厚度一般是随着电泳时间的增加而增加的，但是，当电泳时间到达一定点后，漆膜厚度就不再增加，其原因就是漆膜在达到一定厚度时产生绝缘。故采用处长电泳时间使漆膜增厚是行不通的，而且由于耗电增加，在经济上是不合算的。电泳时间一般有3min即可。

电泳漆工作液的导电能力，通常用电导率表示。漆液的电导过低，漆膜不易形成；电导过高，造成漆膜外观粗糙。对同一种涂料而言，对漆液电导影响最大的因素是漆液中杂质离子的存在。因此，一定要通过控制杂质含量，保持电导率的正常值。

近几年随着我国汽车工业的发展 , 各厂家都在新建或改造涂装生产线 , 新建的电泳涂装线 , 大多数都采用阴极电泳涂装方式。由于阴极电泳工艺条件要求比较严格 , 加上电泳涂装线设备多 , 工艺环节多 , 比较复杂 , 一次性投资大 , 设计方案应慎重考虑 , 充分发挥其涂装工艺特点 , 以取得好的经济效益。

CED 有其独到之处 , 并愈来愈为人们所重视 , 推广应用普及速度是前所未有的 , 一般阴极电泳涂装工艺分为以下几个步骤 :

预清洗→碱清洗→水洗→磷化→纯水洗→干燥 → CED →超滤→水洗→干燥 2预处理

控制好预处理 , 对形成均一的磷化膜很重要 , 否则其耐腐蚀性降低 , 并在电泳涂漆后会出现表观缺陷。通常有两种处理方式 :(1)全喷淋式;(2)喷浸相结合式。推荐采用后一种处理方式。其工艺流程见图 1。

图 1典型喷浸式磷化系统工艺流程

为了得到优质均匀的磷化膜 , 应特别注意各步水洗工艺。1 #、2 # 工序要能充分去除油脂 , 1 # 工序要用高压水 , 压力越高越好 , 以不损伤工件为限。这样 , 才有可能形成紧密、附着力好、细腻的磷化膜 , 同时绝对避免或尽可能少的将清洗物带入磷化槽。3 #、4 #、5 # 工序为清洗阶段。6 # 表调阶段 , 它可活化金属表面 , 增加晶核的数量 , 降低磷化膜重量 , 提高形成磷化膜的一致性。7 # 磷化阶段 , 在金属表面形成一层防腐蚀性的无机盐化学涂膜 , 增大电泳漆膜的表面积 , 磷化阶段要及时清除残渣 , 同时 , 建议所有槽都配置过滤器以去除杂质。磷化后喷、浸洗即 8 #、9 # 工序 , 采用常温全浸式 , 以使磷酸盐尽量溶解于水中。10 # 新鲜去离子水喷洗 , 将可能带入电泳槽的杂质减至最少 , 所有磷化残余物须从工件表面冲走。新鲜去离子水的电导率应低于 10 μ s/ cm , 滴水电导率应小于 20 μ s/ cm。3 CED 系统.1电泳槽结构材料

电泳槽是加有防腐、绝缘衬里的钢制槽。通常所采用的绝缘层为胺固化环氧树脂或聚酯 , 绝缘层必须能抗所有化学物质侵蚀 , 并能承受 600V 以上电压。其结构和容积应根据被涂工件的大小和电泳工艺的要求确定 , 副槽的大小为主槽的 1/10 , 设计时应考虑如何减少循环死角。

管道可用不锈钢或 PVC 材料 , 接近电泳槽体的管道采用 PVC 管 , 管内流速保持在 180m / min 左右 , 热交换器应使用不锈钢 , 以保证使用寿命 , 不允许使用 Zn、Cu 和 Al , 它们会损坏电泳槽漆 , 镀锌钢板不能用于槽液和原漆接触的表面 , 聚四氟乙烯可用于所有接触处。3.2槽液的循环

主槽的搅拌要避免让槽液出现沉淀 , 通常槽液表面流速至少达到 12m / min。一般用单台或多台泵 , 从电泳槽吸出槽液后经泵返到电泳槽内。如图 2 所示方式排列的喷嘴中以保证槽液的流速。

并发生沉降。循环泵可选用离心泵 , 转速 1500r/ min 为宜。.3热交换系统

槽液各项参数 , 受温度影响很大 , 槽液施工温度为(18 ～ 35)℃。电泳过程中有不少的电能转换为热能 , 为了维持电泳最佳工作温度 , 应有热交换系统 , 在满负荷运转的情况下 , 冷却机应能使温度控制在 15 ℃ , 温度变化幅度不超过(± 2)℃。在寒冷地区或季节 , 当温度低于正常工作温度时应能自动加温;在高温地区或季节 , 工作参数应有所侧重 , 但通常是以降温为主。.4过滤系统

为了减少电泳涂料工作中的各种夹带杂质颗粒对电泳涂层的影响 , 应对工作液进行经常过滤 , 通常包括粗滤和细滤装置 , 滤出机械杂质和絮凝的颗粒 , 过滤器一般具有自清洗能力。槽液应不少于每小时循环过滤一次。

并且至少有一个吸油滤袋装于过滤器中 , 这种过滤器也可用于任何冲洗阶段过滤。.5超滤系统

为了能及时清除所有积累的各种有害离子 , 保证足够的超滤液量至关重要 , 超滤液的储量必须能满足正常工作(2 ～ 4)h。一般要求超滤器的能力至少达到 1.22L / m 2 · min。使用超滤系统是有效的处理方式。同时利用超滤液进行循环水洗 , 可以进一步提高涂料的利用率(可达 98 %), 减少了对环境的污染。

超滤器有管式、板式、空心束状等多种结构 , 过滤膜材质可用醋酸纤维、聚砜等。3.6阳极系统

酸是阴极电泳过程的副产物 , 阳极系统可以带走电泳过程中所产生的酸 , 而使槽液 p H 值和电导率维持稳定 , 阳极液的电导率通常为(300 ～ 1200)μ s/cm , p H 值为 2 ～ 5。阳极罩上覆盖着一层阳离子选择性半透膜 , 只允许酸通过而不返回槽液中。.7电源

电泳用直流电源 , 根据电泳涂料施工工艺的要求确定 , 阴极电泳涂料要求在(0 ～ 400)V 电压范围。电流应根据涂装工艺要求确定 , 一般每平方米涂装面积约需 10A 的电流容量。大型工业用电泳电源 , 除有足够的电压幅度、电流容量外 , 还应具有自动调压、保护、安全连锁装置。电泳通电方式有两种 , 一种是通电后进槽 , 一种是进槽后通电。两种方式均有缺陷 , 通电后进槽使漆膜外观不好 , 进槽后通电系统过于庞大 , 需要的费用高。进槽后两阶段的通电方式可以高效地利用电源 , 并获得较高的泳透力。.8纯水装置

在电泳涂料工作液的配制和补充固体含量时 , 需要去离子水 , 而在金属表面处理最后水洗 , 电沉积最后阶段也需用去离子水洗 , 纯水装置应根据实际情况而定。水质要求 : 电导率≤ 20 μ s/ cm(25 ℃);pH 值为 7。.9电泳水洗系统

使用净水或超滤液对电泳后工件进行(3 ～ 4)次水洗 , 最后一次应使用纯水洗 , 超滤封闭水洗既节约大量用水又可减少对环境的污染。.10干燥系统低含水量的电泳涂膜 , 在进入烘干前应尽量减少表面水迹 , 以免影响涂膜外观质量。

干燥系统一般采用远红外干燥 , 但对大型复杂工件 , 应采用强制热风干燥 , 以保证各部位干燥的一致性。干燥温度、时间根据电泳涂料的固化要求而定。干燥装置应能保证在规定固化温度下所需的最短时间。定期使用专门仪器测试烘干装置的温度曲线 , 以保证漆膜质量。为减少干燥过程中释放物质对环境的影响 , 应考虑安装废气治理装置 , 如废气催化燃烧装置等.