Лабораторная работа № 11

Тема: «Определение порога коагуляции»

Цель работы: Определение порога коагуляции и изучение свойств коллоидных растворов.

Оборудование и реактивы:

1. Коническая колба на 250мл

2. Цилиндр на 100мл

3. Пипетка на 10мл

4. 5% раствор хлорного железа

5. Спиртовка

6. 0,25н раствор нитрата натрия

7. 0,01 н раствор гидрофосфата натрия

8. 0,001 н раствор железисто-сернистый калий

Теоретическое обоснование работы.

Коллоидные растворы неустойчивы. При соответствующих условиях отдельные частицы начинают слипаться друг с другом, укрупняться и выпадать в осадок (явление коагуляции). Обычно коагуляцию называют добавкой растворов электролитов. Для начала явной, т.е. различимой глазом коагуляции (изменение цвета, появление мути, выпадения осадка) необходимо добавить некоторое минимальное количество электролита, называемое порогом коагуляции С. Порог коагуляции у золей невелик, выражается в миллиграмм - эквивалентах или в мили на 1л золя мг-экв/л или моль/л. Величина, обратная порогу коагуляции называется коагулирующей способностью иона Р. Р=1/С

Коагуляцию золей вызывают те из ионов прибавляемых электролитов, заряд которых противоположен по знаку заряда коллоидных частиц. Чем выше валентность, коагулирующая иона, тем меньше его порог, тем сильнее выражена его коагулирующая способность. Расчет величины порога коагуляции можно понять, рассмотрев следующей пример. В три колбы налито по 100см золя Fе(ОН)з. Для того, чтобы вызвать коагуляцию золя, потребовалось добавить в первую колбу 10.5 см³ 0,001 н раствора фосфорнокислого натрия, во вторую 62,5см³ раствора серной кислоты. Вычислить порог коагуляции для каждого электролита и определить знак заряда частиц золя.

Решение

Электролиты хлористого калия, сернокислотного натрия и фосфорнокислого натрия содержат катионы одинаковой валентности, а анионы разной валентности, чем больше валентность аниона, тем меньше порог коагуляции. Следовательно, частицы золя Ре(ОНЬ заряжены положительно. Коагуляцию можно вызвать, сливая вместе два золя, частицы которых заряжены противоположно (взаимная коагуляция). При добавлении к золям растворов высокомолекулярных соединений устойчивость их действие электролитов повышается (явление защиты). Высоким защитным действием обладает желатин.

Ход работы:

Для того, чтобы определить порог коагуляции нужно получить золь гидрата окиси железа.

В конической колбе нагревают до кипения 85см Н₂0. Не снимая колбы с плитки, добавляют в нее отдельными порциями 15 см 2% раствора хлорного железа. После несколько минут кипячения в результате гидролиза получается красно-коричневый золь гидроокиси железа. Раствор сохраняется до следующих опытов. В три чистые сухие пробирки на 10 см наливают пипеткой по 5см приготовленного золя Fе(ОН)₃. Из бюретки в первую колбу добавляют до помутнения (первый признак коагуляции) 0,25н раствора нитрата натрия, во вторую 0,001н раствор железнистосернистого калия. На основе полученных опытных данных необходимо рассчитать порог коагуляции (см. пример, рассмотренный в теоретическом обосновании работы) и указать знак заряда частиц золя. Полученные результаты записать в таблицу.

Электролит	Коагулирующий ион электролита и его валентность	Концентра­ция. С р-ра электролита	Кол-во эл-та необходимое для начала коагуляции	Порог коагуляции С мг экв/л	Коагулирую-щая способность иона Р= 1 /С
NaNO2
Nа2НРО4
К4[Fе(СМ)6]

Вывод: