 |
Получение, очистка и свойства коллоидных растворов
|
|
|
|
Цель работы: Изучить способы получения и очистки коллоидных растворов, их оптические свойства. Приобрести навыки измерения порогов коагуляции золей и коагулирующей способности электролитов.
Оборудование и реактивы: Проекционный фонарь; горелка газовая; пробирки; капельницы; воронка; пипетки глазные; фильтровальная бумага; бюретки.
Раствор канифоли в этаноле; растворы: гексацианоферрата(II) калия, нитрата серебра, сульфата меди; раствор танина. Растворы хлорида железа(III) (с(FeCl3) = 0,5 моль/л и насыщенный); раствор аммиака, щавелевой кислоты, соляная кислота, с(HCl)=0,1 моль/л.
Сущность работы: Определяют метод получения золя в каждом случае, отмечают наличие конуса Тиндаля –Фарадея.
Выполнение эксперимента:
Опыт 1. Получение гидрозоля канифоли методом замены растворителя очистка фильтрацией.
Опыт 2. Получение гидрозоля берлинской лазури методом пептизации.
Уравнение реакции:
Схема строения мицеллы:
Опыт 3. Получение гидрозоля гидроксида железа(III) методом гидролиза(при температуре) и очистка диализом.
Уравнение реакции:
Схема строения мицеллы:
Опыт 4. Получение гидрозоля серебра методом восстановления.
Ag+ + е → Ag0
Опыт 5. Получение гидрозоля гексацианоферрата (П) меди методом обмена.
Уравнение реакции:
Схема строения мицеллы:
Результаты наблюдений записывают в таблицу.
| Опыт | Золь | Метод получения | Цвет | Наблюдение конуса рассеяния света | Метод очистки | ||
| Физический или химический | Диспергирование или конденсация | В проходящем свете | В отраженном свете | ||||
| 1 | |||||||
| 2 | |||||||
| 3 | |||||||
| 4 | |||||||
| 5 | |||||||
Дата _________
|
|
|
Лабораторная работа 10.2
Определение знака заряда коллоидных частиц.
Цель: Научиться определять знак заряда коллоидных частиц методом капиллярного анализа.
Задание: Определить знак заряда коллоидных частиц.
Оборудование и реактивы: Штатив с пробирками, капилляры, бумага фильтровальная. Водные растворы хлорида железа (Ш), гексацианоферрата (П) калия., гексацианоферрата (Ш) калия,с=0,005 моль/л.
Сущность работы: Получают два гидрозоля берлинской лазури реакцией обмена при различном соотношении смешиваемых реагентов. Знак заряда коллоидной частицы определяют, сравнивая степень растекаемости окрашенных пятен золей.
Выполнение эксперимента:
| Пробирка | Объем растворов, мл | Степень растекания окрашенных пятен золей | Знак заряда коллоидной частицы | |
| c(FeCl3)=0,005 моль/л | с(K4[Fe(CN)6]=0,005 моль/л | |||
| 1 | 3 | 1 | ||
| 2 | 1 | 3 | ||
Уравнения реакций:
Наблюдения:
Строение мицелл:
1.
2.
* В выводе отмечают влияние соотношения объемов смешиваемых реагентов на строение мицеллы, знак заряда коллоидной частицы и степень растекания на фильтровальной бумаге.
Вывод:
Дата __________ Занятие __________
Задания для самостоятельной работы
11.36; 11.38; 11.45; 11.55
Дата _________
Лабораторная работа 10.3
Коагуляция золей электролитами. Пептизация.
Цель: Приобрести навыки измерения порогов коагуляции золей и коагулирующей способности электролитов. Научиться пептизировать осадки электролитами.
|
|
|
Задание: Определить порог коагуляции коллоидного раствора гидроксида железа (Ш) разными электролитами. Рассчитать пороги коагуляции и коагулирующую способность электролитов. Провести пептизацию суспензии гидроксида железа (Ш).
Оборудование и реактивы: Бюретка, штатив с пробирками, стеклянные палочки, капельницы.
Гидрозоль гидроксида железа(III); раствор сульфата натрия (с(Na2SO4)= 0,001 моль/л); раствор гексацианоферрата(III) калия (с(К3[Fe(CN)6])=0,002 моль/л); растворы хлорида железа(III) (с(FeCl3) = 0,5 моль/л и насыщенный); раствор аммиака и соляная кислота, с(HCl)=0,1 моль/л, w(NH3) = 10 %.
Сущность работы: Определяют минимальные объемы р-ров сульфата натрия и гексацианоферрата(III) калия, вызывающие коагуляцию гидрозоля гидроксида железа(Ш) с положительно заряженными частицами. Коагуляция выражается в помутнении си стемы и выпадении осадка гидроксида железа (Ш).
Пептизацию суспензии гидроксида железа (Ш) проводят добавлением р-ра хлорида железа (Ш)
(адсорбционная пептизация) и соляной кислоты (химическая пептизация).
Выполнение эксперимента:
Опыт 1. Определение порога коагуляции.
Экспериментальные данные.
| Пробирка | Объем, мл | Результаты наблюдений Коагулирующий электролит | |||
| Раствор электролита | Вода | с(Na2SO4)=0,001 моль/л | с(К3[Fe(CN)6])= 0,0002 моль/л | ||
| 1 | 2,5 | 0,5 | |||
| 2 | 2,0 | 1,0 | |||
| 3 | 1,5 | 1,5 | |||
| 4 | 1,0 | 2,0 | |||
| 5 | 0,5 | 2,5 | |||
Обработка результатов эксперимента.
Рассчитывают пороги коагуляции золя (сп) и коагулирующую способность (К.С.) для каждого электролита (Х), используя уравнения:
сn(X)= c(X) Vmin 1000/ Vсум,
К.С.= 1/сп(X),
где c(X)-молярная концентрация электролита, моль/л; Vmin- наименьший объем исходного раствора электролита, вызывающий коагуляцию данного объема золя, мл; Vсум- суммарный объем золя, исходного раствора электролита и воды, мл.
Наименьший объем исходного раствора электролита, вызывающий коагуляцию золя, находят как среднее значение по уравнению:
|
|
|
Vmin=(Vi+Vi+1)/ 2,
Где Vi- объем исходного раствора электролита в пробирке, в которой произошла коагуляция, мл; Vi+1- объем исходного раствора электролита в соседней пробирке, в которой коагуляция не произошла, мл.
Расчеты:
* В выводе отмечают, соответствуют ли экспериментальные данные правилу Шульце-Гарди):
Вывод:
Опыт 2. Пептизация осадка Fe(OH)3 электролитами.
| Пробирка | Внешний вид содержимого пробирки | Добавленный электролит | Наблюдаемые изменения | Вид пептизации |
| 1 | ||||
| 2 |
Уравнение реакции и схемы строения мицелл золей:
Вывод:
Дата ___________ Занятие __________
МОДУЛЬ 12. Физическая химия высокомолекулярных соединений и их растворов
Задания для самостоятельной работы
12.21; 12.24; 12.28; 12.31
Дата _________
Лабораторная работа 11.1
|
|
|
