Последовательность выполнения работы

1. Снять весы с арретира поворотом металлического ключа на правой панели весов. Проверить установку стрелки на нулевой отметке. Арретировать весы.

2. Открыть дверцу весов, положить кусочек сухого желатина на чашечку весов. Закрыть дверцу. Снять весы с арретира и, вращая рукоятку на левой панели весов уравновесить чашечку с образцом. Арретировать весы. Записать результат в таблицу 8.1.

3. Достать образец желатина и погрузить его в стакан с дистиллированной водой. Записать время начала набухания.

4. Через определенные промежутки времени определяют массу воды, поглощенной образцом. Для этого стеклянной лопаткой вынимают образец, осушают его фильтровальной бумагой и взвешивают. Разность измеренной массы и массы сухого образца (до набухания) равна массе поглощенной воды. Длительность процесса набухания указывает преподаватель.

Обработка и оформление результатов

Полученные результаты записывают в таблицу 8.1 и рассчитывают степень набухания .

Таблица 8.1

Время t от начала набухания, мин

масса m, мг

масса поглощенной воды m – m0, мг

Степень набухания 

Скорость набухания d/dt, мин1

Для определения кинетических параметров набухания следует экспериментальные данные представить в виде зависимости степени набухания от времени. Для этого, по экспериментальным данным наносят точки в координа тах t (горизонтальная ось) и  (вертикальная ось). Через них проводят гладкую кривую. Скорость набухания d/dt в данный момент времени t равна коэффициенту наклона касательной, проведенной к кинетической кривой при этом времени. Для определения зависимости d/dt от времени, к кинетической кривой проводят касательные при нескольких значениях времени (произвольных). В большинстве случаев достаточно 4 или 5 касательных, как показано на рис. 8.2. Далее находят угловые коэффициенты (см. приложение 2, формула П2.1 и объяснение к ней).

Для определения кинетических параметров уравнения (8.2), его приводят к виду:

, (8.3)

из которого видно, что максимальная степень набухания _max и константа скорости набухания k_H могут быть найдены из линейного графика зависимости  от d/dt. Поэтому строят график этой зависимости. Величину _max находят из отрезка, отсекаемого графиком по вертикальной оси, а k_H получают из произведения _max k_Н, которое находят из отрезка, отсекаемого графиком на горизонтальной оси (при условии, в начале координат d/dt = 0 и  = 0). (См. рис. 8.3). Для построения графика следует составить отдельную таблицу величин  по графику (они не обязательно равны измеренным ) и соответствующих величин d/dt.

Контрольные вопросы

1. Набухание ВМС, степень набухания

2. Ограниченное и неограниченное набухание

3. Назовите факторы, влияющие на характер набухания ВМС

4. Стадии процесса набухания

5. Опишите зависимость скорости ограниченного набухания от времени (см. рис. 8.2)

6. Перечислите факторы, влияющие на кинетику процесса

Литература

Балакирев А.А., Бабак В.Г., Дехтяренко Н.Г., Иванова И.А., Монисова Р.А. Коллоидная химия. Лабораторный практикум. Часть 2. М: ВЗИПП 1986, Лаб. работа 11.

Зимон А.Д. Коллоидная химия. М: Агар, 2007 .

Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М: Химия, 1975, Глава 14.