 |
Й метод – конденсационные методы
|
|
|
|
Методические указания
Для студентов I курса
Стоматологического факультета
По дисциплине «Прикладная химия
В стоматологии»
I семестр
Методические рекомендации
Для преподавателей по дисциплине «Прикладная химия
В стоматологии»
Методическое указание № 1
(для преподавателей)
Тема: Методы получения коллоидных растворов.
Цель: Получить разными способами золи; подтвердить коллоидную природу
растворов.
Ход занятия:
I. Организационный момент ……………………………………….. 5 мин.
II. Разбор теории по вопросам …………………………………......30 мин.
1. Общая характеристика коллоидных растворов.
2. Методы получения коллоидных растворов:
- дисперсионный;
- конденсационный.
3. Дисперсионные методы:
- шаровые и коллоидные мельницы;
- ультразвуковой метод;
- метод пептизации;
- метод растворения.
4. Конденсационные методы:
- окисление;
- гидролиз;
- восстановление;
- замена растворителя;
- электрический метод.
5. Строение мицеллы коллоидной частицы. Возникновение заряда на
поверхности коллоидов. Двойной электрический слой.
III. Выполнение студентами лабораторной работы ………………….30 мин.
Обсуждение результатов лабораторной работы ………………….10 мин.
Выполнение тестовых заданий по строению мицеллы …………...10 мин.
IV. Задание на дом ……………………………………………………….5 мин.
Всего……… 90 минут
Образец тестового задания по строению мицеллы
К водному раствору NaI медленно приливается водный раствор Pb(NO3)2. Образуется коллоидный раствор. Составьте схему строения мицеллы и ответьте на вопросы.
1. Какие ионы адсорбируются вокруг агрегата?
|
|
|
а) Pb2+, б) Na+, в) I-, г) NO3-, д) не знаю.
2. Каков заряд агрегата и потенциалопределяющих ионов?
а) положительный,
б) отрицательный,
в) нейтральный,
г) не знаю,
д) -
3. Какие ионы входят в состав адсорбционного слоя, являясь одновременно противоионами?
а) Pb2+, б) Na+, в) I-, г) NO3-, д) не знаю.
4. Укажите заряд коллоидной частицы (гранулы)
а) положительный,
б) отрицательный,
в) нейтральный,
г) не знаю,
д) -
5. Какие ионы входят в состав диффузного слоя?
а) Pb2+, б) Na+, в) I-, г) NO3-, д) не знаю.
6. Укажите заряд мицеллы:
а) положительный,
б) отрицательный,
в) нейтральный,
г) не знаю,
7. Какие ионы, добавленные в раствор, могут вызвать коагуляцию?
а) Pb2+, б) Na+, в) I-, г) NO3-, д) не знаю.
Строение мицеллы
По современным представлениям, коллоидные частицы представляют собой образования со сложной структурой – мицеллы. Мицелла состоит из электроней трального аппарата ® (ядра) и ионогенной части. Масса коллоидной частицы находится в основном в агрегате, который состоит из сотен атомов, молекул. Агрегат в результате избирательной адсорбции ионов приобретает заряд. Эти ионы, концентрирующие вокруг агрегата, - потенциал определяющие ионы.
Агрегат + потенц. ионы ® ядро.
Далее – слой противоионов.
Потенциал опред. ионы + противоионы ® адсорбционный слой.
Рассмотрим на примере частицы AgJ.
AgNO3 + KJ ® AgJ + KNO3
Если AgNO3 и KJ взяты в эквивалентных количествах, то образуется осадок AgJ.
Если одно вещество взято в избытке, то оно будет играть роль стабилизатора.
Агрегат будут формировать ионы Ag+ и J-. Ионы Ag+ будут продолжать достраивать кристаллическую решетку ядра, прочно входя в его структуру и сообщая электрический заряд, определяющий электродинамический потенциал. Е – потенц./ионы – потенциалопределяющие ионы.
Величина потенциала может достигать 1 в, совершенно очевидно, что частицы с таким зарядом будут притягивать противоионы – NO3-. Образуется двойной электрический слой. Адсорбционный слой (потенц. ионы и противоионы).
|
|
|
Агрегат + адсорбционный слой ® гранула.
Гранула имеет электрический потенциал того же знака, что и электродинамический Е-потенциал, но меньший по величине, так как есть там противоионы (90 %).
Потенциал гранулы называется õ-потенциалом (электрокинетический) дзета. Далее удерживается остаток противоионов диффузного слоя. Гранула и противоионы диффузного слоя образуют мицеллу. Мицелла электронейтральна.
Формула мицеллы золя
Иодида серебра с положительно заряженными частицами
(mAgJ) n Ag+ (n – x) NO3- × NO3-
агрегат
ПОИ адсорбцион- диффузион-
ный слой ный слой
ядро
противоионы
гранула
мицелла
Получение коллоидных растворов
Коллоидные системы – это микрогетерогенные системы, состоящие из дисперсионной среды и дисперсионной фазы.
Условия для получения коллоидных растворов:
1) размеры диспергируемого вещества должны доведены до размеров коллоидных частиц (10-5 – 10-7);
2) необходимы стабилизаторы (ионы электролитов);
3) дисперсная фаза обладать должна плохой растворимостью.
2 группы методов:
1) раздробление (диспергирование)
(ульразвуковой диспергатор)
2) укрупнение > мелких частиц до размеров коллоидных.
1-й метод – дисперсионный
2-й метод – конденсационный
Й метод – дисперсионный
- механические методы дробления;
- шаровые и коллоидные мельницы.
Ультразвуковой метод
Можно дробить графит, серу, крахмал, каучук, клеточные стенки бактерий, желатин.
Метод пептизации – это процесс перехода вещества из геля в золь под влиянием пептизаторов.
В качестве пептизаторов могут служить электролиты.
Получение золя Fe(OH)3 под влиянием FeCl3.
Метод растворения или метод самопроизвольного диспергирования. Этот метод может быть использован для получения растворов ВМС из твердых полимеров диспергированием их в соответствующих растворителях. Как, например, при растворении в воде крахмала, желатина, сухого белка (альбумина).
й метод – конденсационные методы
1) метод окисления:
2Н2S + SO2 ® 3S + 2H2O
коллоид сера
2) метод восстановления (например, Au и Ag):
Ag2O + H2 ® 2Ag + H2O
3) метод обменного разложения:
|
|
|
BaCl2 + K2SO4 ® BaSO4 + 2KCl
4) метод гидролиза:
FeCl3 + 3H2O ® Fe(OH)3 + 3HCl
Fe(OH)3 + HCl ® FeOCl + 2H2O
FeOCl ® FeO+ + Cl-
5) метод замены растворителя.
6) электрический метод – используется для приготовления гидрозолей благородных металлов.
Лабораторная работа № 1
Тема: Методы получения и очистки коллоидных растворов.
Цель: Получить разными методами золи; подтвердить коллоидную
природу растворов; написать формулы мицелл.
|
|
|
