- •Навчально-методичний посібник
- •Ужгород–2011
- •Вступ. Предмет колоїдної хімії
- •Тема 1. Поверхневі явища. Адсорбція
- •1.1.Визначення поверхневого натягу і адсорбції поверхнево-активних речовин на межі рідина–повітря
- •Хід роботи
- •1.2.Дослідження поверхневої активності речовин гомологічного ряду
- •Хід роботи
- •1.3.Визначення питомої поверхні вугілля методом вимірювання ізотерм адсорбції поверхнево-активної речовини
- •1.4.Адсорбція оцтової кислоти вугіллям
- •1.5.Вплив адсорбційних шарів на змочування твердих поверхонь
- •Хід роботи
- •1.6. Визначення критичної концентрації міцелоутворення в розчинах пар
- •А) Визначення ккм по поверхневому натягу
- •Хід роботи
- •Б) Кондуктометричне визначення ккм
- •Хід роботи
- •Тема 2. Утворення дисперсних систем
- •2.1.Одержання золей методом заміни розчинника
- •2.1.1.Одержання золю каніфолі
- •2.1.2.Одержання золю сірки
- •2.1.3.Одержання етерозолю хлориду натрію
- •2.2.Одержання золей при проходженні хімічної реакції
- •2.2.1.Одержання золей галогенідів срібла
- •Хід роботи
- •2.2.2.Одержання золю гідрату оксиду заліза (по методу Крекке)
- •2.2.3.Одержання золю гідрату оксиду заліза (по методу Грема)
- •2.3.Одержання золей методом пептизації
- •2.3.1.Одержання золю гідроксиду алюмінію
- •2.3.2.Одержання золю оксиду ванадію (V)
- •2.3.3.Одержання золю сірчистого кадмію
- •2.3.4.Одержання золю берлінської лазурі
- •2.3.5.Одержання золю гідроксиду хрому (III)
- •2.3.6.Одержання золю фосфату алюмінію
- •2.3.7.Одержання золю фосфату заліза
- •2.5.2.Одержання гелю хлориду свинцю
- •2.6.Діаліз розчину желатину
- •Тема 3. Електроповерхневі властивості дисперсних систем з.1.Визначення величини електрокінетичного потенціалу методом електрофорезу
- •3.2.Визначення знаку заряду колоїдної частинки (капілярний аналіз)
- •3.3.Аналіз суміші барвників
- •3.4.Визначення ізоелектричної точки білків
- •3.5.Вплив домішок солей на положення ізоелектричної точки казеїну
- •Тема 4. Стійкість і коагуляція дисперсних систем
- •4.1.Коагуляція колоїдних розчинів електролітами
- •4.2.Визначення порогу коагуляції золів гідроксиду заліза і йодиду срібла
- •Хід роботи
- •4.3.Визначення коагуляції золю каніфолі хлоридом алюмінію (перезарядження золю і неправильні ряди)
- •4.4.Порівняння висолюючої дії електролітів на розчин желатини
- •4.5.Захисна дія желатини
- •Хід роботи
- •Тема 5. Молекулярно-кінетичні та оптичні властивості дисперсних систем
- •5.1.Визначення концентрації золю каніфолі
- •Візуальний нефелометр
- •Хід роботи
- •5.2.Вивчення кінетики утворення золю сірки
- •Хід роботи
- •5.3.Визначення середнього розміру частинок золю нефелометричним методом
- •Хід роботи
- •5.4.Седиментаційний аналіз
- •Хід роботи Методика аналізу на седиментометрі Фігуровського
- •Методика аналізу на торзійних терезах
- •Тема 6. Структуроутворення дисперсних систем
- •6.1.Визначення молекулярної маси полімерів віскозиметричним способом
- •Хід роботи
- •6.2.Вплив нагрівання на в’язкість суспензії крохмалю
- •6.3.Визначення часу тиксотропного застуднівання гелей гідрату оксиду заліза
- •6.4.Набухання гелів
- •Хід роботи
- •6.5.Дослідження швидкості набухання желатини
- •6.6.Утворення кристалів йодиду свинцю в студні кремніевої кислоти
- •Тема 7. Грубодисперсні системи, їх властивості та застосування
- •7.1.Методи визначення фаз в емульсії
- •А) Метод змішування
- •Б) Метод електропровідності
- •В) Метод забарвлення
- •7.2.Приготування емульсії бензолу у воді
- •7.3.Одержання і дослідження емульсій типу м/в та в/м
- •7.4.Одержання розведених емульсій різних масел у воді методом заміни розчинника
- •7.5.Одержання прозорої емульсії гліцерину в оцтовоаміловому ефірі
- •7.6.Тиксотропні властивості емульсій
- •7.7.Дослідження стійкості піни
- •7.8.Визначення “часу життя” крапель на поверхні розділу масло-вода
- •Перелік питань для підготовки до колоквіумів вступ. Предмет колоїдної хімії
- •Тема 1. Поверхневі явища
- •Тема 1. Адсорбція
- •Тема 2. Утворення дисперсних систем. Методи їх очищення
- •Тема 3. Електроповерхневі властивості дисперсних систем
- •Тема 4. Стійкість і коагуляція дисперсних систем
- •Тема 5. Оптичні та молекулярно-кінетичні властивості дисперсних систем
- •Тема 6. Структуроутворення в дисперсних системах
- •Тема 7. Грубодисперсні системи, їх властивості та застосування
- •Рекомендована література
3.5.Вплив домішок солей на положення ізоелектричної точки казеїну
Готують розчин казеїну в 0,1N розчині оцтовокислого натрію таким чином, як це зазначено в роботі 3.4.
В дев’ять пробірок наливають дистильовану воду, розчин оцтової кислоти і 1 мл розчину солі, наприклад, роданіду натрію, як це було вказано в таблиці роботи 3.4 (з тією лише відмінністю, що крім води вводиться в кожну пробірку по 1 мл розчину солі – 1N NH4SCN).
В наступні дев’ять пробірок наливають таку ж кількість води і оцтової кислоти, а замість роданіду натрію приливають 0,001N розчин хлориду алюмінію. Потім в кожну пробірку додають 1 мл розчину казеїну, перемішують і через 5 хв. зазначають ступінь помутніння хрестиками.
Слід пояснити, які йони доданих солей впливають на положення ізоелектричної точки і в яку сторону вона зсувається в присутності хлориду алюмінію та роданіду натрію.
Тема 4. Стійкість і коагуляція дисперсних систем
4.1.Коагуляція колоїдних розчинів електролітами
Одержаний згідно методики (2.2.3.2) і охолоджений до кімнатної температури золь гідроксиду заліза(ІІІ) розливають у 8 колбочок по 20 мл в кожну.
Золь Fe(OH)3 в перших двох колбочках титрують розчином K2SO4, золь інших двох колбочок – розчином K3[Fe(CN)6] до початку коагуляції, що спостерігають по помутнінню золю.
В чотири наступні колбочки наливають 0,5%-ний розчин желатини по 10 крапель і теж титрують розчинами K2SO4 та K3[Fe(CN)6].В цьому випадку електролітів на титрування йде більше. Це вказує на те, що желатина підвищує стабільність колоїдів, виявляючи захисну дію.
Результати титрування записують в слідуючу таблицю:
|
номери колбочок |
K2SO4 |
номери колбочок |
K3[Fe(CN)6] |
Без желатини |
1 2 |
|
3 4 |
|
З желатиною |
5 6 |
|
7 8 |
|
4.2.Визначення порогу коагуляції золів гідроксиду заліза і йодиду срібла
Для досліду використовують золь гідроксиду заліза або золь йодиду срібла, щоб визначити поріг коагуляції. Визначають коагуляцію при додаванні NaCl, KCl, BaCl2, K2SO4, K3[Fe(CN)6], проводячи дві серії дослідів. У першій серії визначають поріг коагуляції приблизно, у другій серії – більш точно.
Хід роботи
Вихідна концентрація солей–коагулянтів у першій серії – 0,25N. У чисті пробірки (всього 21 пробірка) наливають по 4 мл золю, взятого для дослідження, і додають по 1 мл розчинів солей різних концентрацій. Для цього вихідні розчини кожної солі розбавляють у відношенні: 1:1; 1:4; 1:16; 1:64; 1:256. В одну з пробірок з золем додають 1 мл дистильованої води. Після додавання розчинів солей пробірки з золем струшують.
Для зручності пробірки в штативах групують окремо за коагулянтом, розміщуючи Їх у порядку зміни концентрації.
При виконанні дослідів спочатку наливають у всі пробірки золь, додають розчини одного з коагулянтів і зазначають час. Потім додають розчини другого коагулянту і також зазначають час і т.д. Через годину після додавання коагулянтів відмічають пробірки, в яких настала коагуляція.
За результатами приведених дослідів визначають знак електричного заряду золей, звертаючи увагу на те, що основну роль в коагулюючій дії відіграє валентність протийонів.
Для другої серії дослідів беруть розчини одного з електролітів з одновалентними протийонами і одного з електролітів з двовалентними. Для кожної з цих солей готують розчини п’яти концентрацій, величини яких повинні бути між двома сусідніми концентраціями, при якій відбулась коагуляція (с=х) і при якій вона не відбулася (с=х/4). Дослід проводять так, як з першою серією розчинів коагулянтів.
Результати експериментів записують в нижче приведену таблицю 1 та таблицю 2.
Наявність коагуляції позначають знаком "+", відсутність -знаком "-".
Таблиця 1. Результати дослідів (наближені).
Коагулянт |
Перша серія дослідів |
||||
Розведення |
1:1 |
1:4 |
1:16 |
1:64 |
1:256 |
NaCl |
+ |
+ |
– |
– |
– |
Поріг коагуляції СК обчислюють за формулою:
,
де С0 – вихідна концентрація;
n – розведення;
m1 – об’єм золю в пробірці;
m2 – об’єм доданого у пробірку розчину коагулянту.
Таблиця 2. Результати дослідів (точні).
Коагулянт |
Друга серія дослідів |
||||
Розведення |
X:1 |
X:1,5 |
X:2 |
X:3 |
X:4 |
|
|
|
|
|
|
Наприклад, якщо вихідна концентрація коагулянту 0,25N, розведення розчину мінімальної концентрації, при якому відбулась коагуляція, буде 8 (1:8), кількість золю в пробірці 4 мл і кількість доданого коагулянту 1 мл, підставивши значення відповідні у формулу (1), одержують
г-екв/л
Для характеристики золю треба також враховувати ступінь розведення його при додаванні коагулянту.
