- •260300 – «Технология сырья и продуктов животного
- •260301 – «Технология мяса и мясных продуктов»,
- •260302 – «Технология рыбы и рыбных продуктов»),
- •Способы получения коагуляционных структур. Коагуляция
- •Набухание высокомолекулярных соединений природного происхождения
- •Изучение гидрофильности вмс природного происхождения
- •Свойства коллоидных пав. Определение критической концентрации мицеллообразования (ккм)
- •Определение межфазного натяжения на границе двух жидкостей
- •Получение эмульсий и изучение их свойств
- •Библиографический список
- •Дисперсные системы и структурообразование Методические указания по выполнению лабораторных работ
- •260300 – «Технология сырья и продуктов животного
- •260301 – «Технология мяса и мясных продуктов»,
- •260302 – «Технология рыбы и рыбных продуктов»),
- •394000, Воронеж, пр. Революции, 19
Свойства коллоидных пав. Определение критической концентрации мицеллообразования (ккм)
Цель работы: определение критической концентрации мицеллообразования ионогенного коллоидного ПАВ кондуктометрическим методом.
Приборы и реактивы: кондуктометр c кондуктометрической ячейкой, стакан вместимостью 100 см3, мерные колбы вместимостью 100 см3, пипетки на 10 см3, раствор ионогенного ПАВ – олеата натрия концентрацией 0,5 моль/дм3.
Порядок выполнения работы
И
Рис. 1. Зависимость
омического
сопротивления
раствора от
концентрации
коллоидных ПАВ
О
Рис. 2. Схема
электрохимической
ячейки:
1 – стакан; 2 – ячейка
термостатирующая;
3 –электроды
Для выполнения работы необходимо:
– приготовить раствор нескольких концентраций ПАВ разведением исходного раствора (значения концентраций указывает преподаватель);
– измерить омическое сопротивление каждого из них. С этой целью налить исследуемый раствор так, чтобы электроды были погружены в жидкость, и измерить электрическое сопротивление. Полученные результаты внести в таблицу;
Таблица
С,моль/м3 |
|
|
|
|
|
|
R,Ом |
|
|
|
|
|
|
– построить кривую зависимости электрического сопротивления ячейки R от концентрации ПАВ, по значению координат точки излома определить ККМ.
Контрольные вопросы и задания
Какие вещества относят к коллоидным ПАВ? Каковы их основные свойства?
Схематически изобразить строение мицеллы из коллоидных ПАВ в полярном и неполярном растворителе.
В чем заключается явление солюбилизации?
Что называют критической концентрацией мицеллообразования? От каких факторов зависит ее величина? Как можно определить ККМ?
Привести примеры практического использования коллоидных ПАВ.
Лабораторная работа № 5
Определение межфазного натяжения на границе двух жидкостей
Цель работы: овладение сталагмометрическим методом определения поверхностного натяжения растворов и межфазного натяжения на границе двух несмешивающихся жидкостей.
Приборы и реактивы: сталагмометр, химический стакан на 100 см3, мерная колба, мерная пипетка, термометр, толуол (С6Н5СН3), тетрахлорметан (CCl4), насыщенные растворы CCl4 в воде и воды в CCl4.
Порядок выполнения работы
В работе используется сталагмометрический метод. Сталагмометр представляет собой стеклянную трубку (рисунок) с расширением в средней части, переходящую в нижней части в капилляр. Расширенная часть трубки ограничена двумя метками. Верхняя часть трубки снабжена зажимом.
Для измерения поверхностного натяжения жидкости на границе с воздухом необходимо выполнить следующие операции:
–
Рисунок. Схема
сталагмометра
– отрегулировать зажимом частоту образования капель (1 – 3 капли в минуту);
– определить число капель n при истечении жидкости от верхней метки до нижней.
Перед заполнением сталагмометр должен быть промыт и высушен.
Задание 1. Определение постоянной прибора.
Для установления константы прибора, определяемой соотношением
,
заполнить сталагмометр стандартной жидкостью, измерить ее температуру и число капель, истекающих в воздух. Определить плотность ρст и поверхностное натяжение σст стандартной жидкости (табл. 1). В качестве стандартной жидкости использовать дистиллированную воду.
Таблица 1
Температура t, ºС |
10 |
20 |
30 |
40 |
Поверхностное натяжение σ·103, Дж/м2 |
74,22 |
72,75 |
71,15 |
69,55 |
Плотность ρ·103, кг/м3 |
1,000 |
0,998 |
0,996 |
0,992 |
Задание 2. Определение поверхностного натяжения исследуемой жидкости.
Сталагмометр заполнить изучаемой жидкостью (тетрахлорметан) и измерить число капель n при истечении ее в воздух. Поверхностное натяжение вычислить по формуле
,
в которой ρ – плотность тетрахлорметана (табл. 2)
Таблица 2
Температура t, ºС |
10 |
20 |
30 |
40 |
Поверхностное натяжение σ·103, Дж/м2 |
28,05 |
25,68 |
25,54 |
24,41 |
Плотность ρ·103, кг/м3 |
1,613 |
1,594 |
1,575 |
1,556 |
Полученные результаты внести в табл. 3
Таблица 3
Стандартная жидкость |
Исследуемая жидкость |
||||
ρст, кг/м3 |
σст, Дж/м2 |
nст |
ρ, кг/м3 |
σ, Дж/м2 |
n |
|
|
|
|
|
|
Задание 3. Определение межфазового натяжения двух несмешивающихся жидкостей.
Заполнить прибор исследуемой жидкостью (тетрахлорметаном), опустить капилляр сталагмометра в стакан с водой и измерить число вытекающих капель n. Межфазные натяжения на границе раздела тетрахлорметан – вода вычислить по формуле
,
где ρ1, ρ2 – плотность жидкости, заполняющей сталагмометр и жидкости в химическом стакане (табл. 1 и 2).
Задание 4. Проверить правило Антонова, позволяющее определить межфазное натяжение на границе раздела воды и соответствующей жидкости
,
используя значения поверхностного натяжения воды, насыщенной органической жидкостью и органической жидкости, насыщенной водой , приведенных в табл. 4.
Таблица 4
Жидкость |
Температура, ºС |
Поверхностное натяжение на границе |
Отклонение от экспериментальных результатов, % |
|||
с воздухом |
жидкость – вода |
|||||
водный слой |
органическая жидкость |
эксперимент |
расчет |
|||
Бензол |
19 |
63,2 |
28,8 |
34,4 |
|
|
Анилин |
26 |
46,4 |
42,2 |
4,8 |
|
|
Хлороформ (трихлорметан) |
18 |
59,8 |
26,4 |
33,8 |
|
|
Четыреххлористый углерод (тетрахлорметан) |
17 |
70,2 |
26,7 |
43,8 |
|
|
Амиловый спирт |
18 |
26,3 |
21,5 |
4,8 |
|
|
Крезол |
18 |
37,8 |
34,3 |
3,9 |
|
|
Контрольные вопросы и задания
Дать определение понятиям «поверхностное натяжение» и «межфазное натяжение».
Какова связь между межфазным натяжением и поверхностным натяжением контактирующих жидкостей?
Как должны соотноситься полярности жидкостей, чтобы они а) полностью смешивались; б) полностью не смешивались; в) ограниченно смешивались?
Как формулируется правило Антонова?
Проверить применимость правила Антонова.
Какие методы применяются для измерения межфазного натяжения?
Лабораторная работа № 6