Целевые обучающие задания Задачи I типа: Составление формул золей
№1. Написать формулу золей Аl(ОН)3, стабилизированного АlСl3 и SiО2, стабилизированного Н2SiО3. Для какого из указанных золей лучшим коагулянтом является FeCl3? Na2SО4?
|
Дано:
|
Решение:
Ответ: |
|
|
№2 Написать формулу золя Аu, стабилизированного КАuО2. У какого из электролитов NaСl, Na2SО4, ВаСl2 или FeCl3 порог коагуляции будет иметь меньшую величину? Почему?
|
Дано:
|
Решение:
Ответ: |
|
|
Задачи II типа. Расчет параметров коагуляции.
№3. Каким из приведенных электролитов: NН4Сl или (NН4)2 SО4 экономнее коагулировать золь гидроксида алюминия {m [Al(OH)3] n Al3+ 3(n-х) Cl}3х+ 3хCl-. Рассчитать порог коагуляции по NН4Сl, если на коагуляцию частиц из 30 м3 этого золя расходуется 0,33м3 20% раствора NН4Сl (плотность 1060 кг/м3).
|
Дано:
|
Решение:
Ответ: |
|
|
№4. Какой объем раствора Аl2(SО4)3 концентрации 0,01 ммоль/м3 требуется для коагуляции 10-3 м3 золя Аs2S3? Порог коагуляции γ = 96·10-6 кмоль/м3.
|
Дано:
|
Решение:
Ответ: |
|
|
№5. Для коагуляции 10·10-6 м золя АgI необходимо 0,45·10-6 м3 раствора Ва(NО3)2, концентрация которого 0,05 кмоль/м3. Найдите порог коагуляции золя.
|
Дано:
|
Решение:
Ответ: |
|
|
Тема 24.
Отдельные классы дисперсных систем. Коллоидные поверхностно-активные вещества. Исследование мицеллообразования в растворах.
Основные вопросы:
Классы дисперсних систем.
Коллоидные ПАВ. Классификация.
Причины мицеллообразования.
Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ).
Солюбилизация.
Использование КПАВ в мицеллообразовании.
Опорный конспект
Основные определения:
|
ПАВ –
|
|
ПИВ –
|
|
Катионит –
|
|
Анионит –
|
|
Амфолит –
|
Классификация ПАВ
Характеристики ПАВ
|
Поверхностно-активные вещества |
Характеристика ПАВ |
|
Анионные ПАВ |
|
|
Катионные ПАВ |
|
|
Амфолитные ПАВ |
|
Cтроение мицелл.
|
Строение мицеллы Гартли |
Строение мицеллы Мак-Бена |
|
|
|
|
Схема строения мицелл олеата калия | |
|
В воде |
В бензоле |
|
|
|
Практическая работа: «Исследование мицеллообразования в растворах коллоидных ПАВ»
Цель: Освоить физико-химические методы исследования растворов коллоидных поверхностно-активных веществ (КПАВ). Определить критическую концентрацию мицеллообразования.
ОПЫТ № 1. Рефрактометрическое определение ККМ коллоидного ПАВ.
Метод основан на измерении показателя преломления исследуемых растворов КПАВ.
Показатель преломления в растворах, содержащих мицеллы КПАВ, отличается от показателя преломления раствора, в котором они возникают. Так как размер мицелл меньше длины волны света, то при прохождении луча через раствор показатель преломления усредняется.
В данном методе измеряют разность между величинами показателя преломления раствора ПАВ (n) и воды (n0): ∆n = n - n0
В качестве коллоидного ПАВ используют неонол АФ 9-12. Это алкилфенолэтоксилат С nН2n + 1С6Н4О(СН2СН2О)mН, где n = 9, m=12; М = 748 г·моль-1, d420 ≈1 г·см-3.
Выполнение опыта:
С помощью рефрактометра измеряют показатель преломления растворителя (воды) и приготовленных растворов в порядке возрастания их концентрации.
Данные эксперимента и расчета заносят в таблицу
|
№ п/п |
Концентрация, ω, % |
Lg ω, % |
Показатель преломления (n) |
∆n | |||
|
1 |
2 |
3 |
Среднее | ||||
|
1 (вода) |
-
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1·10-7
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
1·10-6
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
1·10-5
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
1·10-4
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
5·10-4
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
1·10-3
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
5·10-3
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
1·10-2
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
5·10-2
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
1·10-1
|
|
|
|
|
|
|
Строят график зависимости ∆n = ƒ (lg с).
∆n
Lg С
Проводят касательные к линейным участкам кривой, из точки их пересечения опускают перпендикуляр на ось абсцисс и находят Lg ККМ, а затем ККМ.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ККМ (%) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ККМ (моль·л-1)= |
|
|
|
|
| ||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|