Лабораторная работа №3 Получение дисперсных систем

Методы получения золей:

I. Методы диспергирования

В методах диспергирования вещество дисперсной фазы измельчается до заданной степени дисперсности механическим путем, или другим физическим методом. Из физических методов часто применяют электрораспыление в вольтовой дуге металлических электродов, погруженных в дисперсионную среду, а также ультразвуковое воздействие.

Важной особенностью методов диспергирования является то, что дробление и истирание часто изменяют кристаллографическую струк­туру вещества дисперсной фазы или даже переводят его в аморфное состояние.

При диспергировании получают полидисперсные системы. Это яв­ляется недостатком методов диспергирования. Кроме того, к сущест­венным недостаткам методов диспергирования следует отнести техни­ческую сложность и высокую энергоемкость процессов измельчения вещества дисперсной фазы.

II. Методы агрегации (конденсации)

В основе методов агрегации лежит физическая или химическая конденсация атомов или молекул с последующим образованием новой фазы в виде дисперсных частиц, равномерно распределенных в объеме среды (газообразной, жидкой или твердой). Обязательным условием для образования дисперсной фазы является пересыщение раствора, из которого выделяются частицы дисперсной фазы.

Механизм конденсации включает стадии:

1) возникновение зародышей в пересыщенном растворе;

2) рост зародышей до размеров коллоидных частиц;

3) адсорбция стабилизатора и формирование слоя противоионов.

Конденсационные методы существенно отличаются от диспергационных. Они менее энергоемки и позволяют не только достигнуть более высоких степеней дисперсности, но и контролировать дисперсность получаемых систем. С этой целью меняют соотношение скоростей зародышеобразования и роста кристаллов, концентрации реагентов или вводят поверхностно-активные вещества (ПАВ).

III. Методы пептизации – раздробление свежеприготовленного осадка на отдельные частицы при действии на них некоторых веществ (пептизаторов).

Пептизация сочетает получение рыхлого осадка из растворов методом конденсации и последующее диспергирование осадка в заранее выбранной среде химическим путем. В рыхлых осадках отдельные частички, как правило, разделены прослойками дисперсионной жидкости и поэтому их сравнительно легко разделить (пептизировать). Пептизация – процесс обратный коагуляции. Процесс протекает на поверхности раздела фаз. Поэтому для пептизации, как и для коагуляции, требуется небольшое количество электролита по сравнению с количеством пептизируемого осадка.

I. Получение гидрофобных коллоидных растворов

Принадлежности для работы. Плитка электрическая; двенадцать конических колб на 250 мл; пипетки на 10 мл; палочки стеклянные; 2%-ный раствор FeCl₃.

Опыт №1. Получение золя Fe(OH)₃ посредством гидролиза.

150 мл дистиллированной воды нагреть на электрической плитке до кипения. Затем в кипящую воду по каплям добавляют 5–10 мл 2%-ного раствора FeCl₃. Описать наблюдения и составить формулу мицеллы. Сохранить полученный коллоидный раствор до следующего занятия.

Для остальных опытов из практикума Балезина С.А. написать строение мицелл.

В отчете:

1. Назвать и обосновать метод получения золя Fe(OH)₃. Дать полную характеристику полученного раствора по всем признакам классификаций дисперсных систем.

2. Теоретически (написать в отчете только формулы мицелл) рассмотреть получение гидрозолей серы, золота, серебра, йодида серебра (записать положительно и отрицательно заряженные частицы).

3. Предложить уравнение реакции для получения мицеллы неорганического золя на основе агрегата заданного химического состава. Объяснить выбор реакции. Привести названия составных частей мицеллы. Формулу соединения, образующего агрегат, смотри в таб.1 согласно своему варианту.

Таблица 1.

Задания для проверки

Вариант	Формула агрегата	Заряд частицы
1	Bi2S3	-
2	Fe(OH) 2	+
3	Ag2CrO4	+
4	Cu2S	+
5	Mn(OH)2	-
6	Pb3(PO4)2	-
7	Zn(CN)2	+
8	CaJ2	-
9	Fe2(CO3)3	+
10	Cr2S3	-
11	Sn(OH)4	-
12	Ca3(PO4)2	+
13	Bi(OH)3	+
14	Cu3(AsO4)2	-
15	Ag2SO4	+
16	Ni(IO3)2	-
17	Cr(OH)3	-
18	Fe(OH)3	-
19	Ba3(PO4)2	-
20	Co3(AsO4)2	-
21	Li2CO3	+
22	Fe3(PO4)2	-
23	Ag2CO3	+
24	ZnJ2	-
25	Pb3(PO4)2	-
26	Ag2Cr2O7	+
27	AuI3	-
28	Cr(OH) 2	+
29	Pb(SCN)2	-
30	BiI3	+