II. Получение гидрофильных золей и эмульсий

Принадлежности для работы. Плитка электрическая; шесть конических колб на 250 мл; мерная колба на 100 мл; пробирка с притёртой крышкой; пробирки (12 шт.); весы технические; палочки стеклянные; мерный цилиндр на 10 мл; пипетка на 1 мл; спиртовка; держатель для пробирок; крахмал сухой водорастворимый; бензол; 2%-ный спиртовой раствор мыла; бура; масло подсолнечное; яйцо куриное; насыщенный раствор (NH₄)₂SO₄.

Опыт № 2. 0,5 г крахмала смешать со 10 мл воды и затем довести до кипения при постоянном помешивании. После нескольких вскипаний получится 0,5%-ный опалисцирующий золь крахмала.

Опыт № 3. В мерную колбу на 100 мл внести белок куриного яйца. Залить белок 40–50 мл холодной дистиллированной воды и взболтать до полного растворения. Затем долить в колбу воды до метки. Описать полученный раствор.

Опыт № 4. В пробирку с притертой пробкой налить 5 мл воды и 1 мл бензола. Энергично взболтать и дать постоять. Образуется ли эмульсия? Добавить 1 мл 2%-ного спиртового раствора мыла и энергично взболтать. К какому типу относится полученная дисперсная система? Наблюдения записать.

Опыт № 5. Взвесить 0,5 г буры и растворить её в 10 мл воды в пробирке с притертой пробкой, добавить 0,3 мл подсолнечного масла и сильно взболтать. К какому типу относится полученная дисперсная система? Наблюдения записать.

Опыт № 6. Поместить в три пробирки золи из опытов 1–3, нагреть до кипения. Отметить, какой из испытуемых золей является устойчивым к нагреванию?

Опыт № 7. Поместить в три пробирки по 5 мл золей из опытов 1–3. В каждую пробирку по каплям добавить насыщенный раствор сульфата аммония до коагуляции коллоидного раствора, отмечая необходимое количество электролита. Полученные результаты записать в таблицу 2.

Таблица 2.

Результаты наблюдений

Золь	Количество капель (мл) (NH4)2SO4, вызывающее коагуляцию золя
Гидроксид железа (III)
Крахмал
Яичный белок

В отчете ответить на следующие вопросы:

1. Какие существуют различия между золями, гелями, студнями и ксерогелями?

2. Почему диспергированием в принципе невозможно получить дисперсные системы с такой максимальной степенью дисперсности, которая достигается в методе химической конденсации?

3. Какие факторы определяют размеры частиц дисперсной фазы при получении дисперсных систем методами диспергирования и конденсации? Какие факторы являются общими, а какие – специфическими?

Лабораторная работа №4 Значение концентраций реагирующих веществ для получения дисперсных систем

Размеры дисперсных частиц зависят от концентрации реагирующих веществ. При очень высоких и очень низких концентрациях получают высокодисперсные (коллоидные) системы. В первом случае это объясняется возникновением одновременно очень большого количества центров кристаллизации (зародышевых центров), что связано с расходом всего реагирующего вещества. Возможность дальнейшего роста частиц этим ограничивается.

В случае низких концентраций весь возможный избыток веществ расходуется на возникновение сравнительно немногочисленных центров кристаллизации, и дальнейший рост частиц тем самым исчерпывается. При средних концентрациях реагирующих веществ получаются грубодисперсные частицы, выпадающие в осадок.

Принадлежности для работы. Спиртовка; пробирки 12 штук; пипетки на 1 мл – 6 штук; колбы на 50 мл – 6 штук; мерный цилиндр на 10 мл; 0,005М, 0,1М и насыщенный растворы K₄[Fe(CN)₆]; 0,005М, 0,1М и насыщенный растворы FeCl₃; насыщенный раствор (NH₄)₂SO₄.

Опыт № 1. В пробирку пипеткой внести 0,5 мл 0,005 М раствора FeCl₃ и добавить 0,5 мл 0,005 М раствора желтой кровяной соли K₄[Fe(CN)₆]. Разбавить полученный раствор 5–7 мл дистиллированной воды. Записать наблюдения и формулу мицеллы берлинской лазури.

Опыт № 2. Выполнить то же, что и в опыте 1, взяв реактивы с концентрацией 0,1 моль/л. Обратить внимание на характер образующегося раствора. Выделяется ли осадок? Объяснить почему.

Опыт № 3. В пробирку внести насыщенные растворы: 0,5 мл FeCl₃ и 1 мл K₄[Fe(CN)₆]. Похож ли образующийся осадок на студень? Часть полученного осадка перенести в колбу на 50 мл и разбавить дистиллированной водой, перемешать до полного растворения и получения золя берлинской лазури, записать формулу мицеллы.

Опыт № 4. Поместить в три пробирки золи из опытов 1, 2 и 3 и нагреть до кипения. Отметить, какой из испытуемых золей является устойчивым к нагреванию?

Опыт № 5. Поместить в три пробирки по 5 мл золей из опытов 1, 2 и 3. В каждую пробирку по каплям добавить насыщенный раствор сульфата аммония до коагуляции коллоидного раствора, отмечая необходимое количество электролита. Полученные результаты записать в табл. 1.

Таблица 1.

Результаты наблюдений

№ опыта	Количество капель (мл) (NH4)2SO4, вызывающее коагуляцию золя
1
2
3

В отчете представить краткое теоретическое объяснение получения осадка, золя и геля.