527

После набухания добавить в стакан еще 50 мл воды и нагреть на водяной бане при температуре 40-50ºС до полного растворения желатина.

Опыт 3. Получение коллоидного раствора яичного альбумина

В мерную колбу на 100 мл внести 10 г белка куриного яйца. Залить белок 40-50 мл холодной дистиллированной водой и взболтать до полного растворения. Затем добавить в колбу до метки дистиллированной воды.

Опыт 4. Получения золя берлинской лазури

К 5 каплям насыщенного раствора хлорида железа (III) добавить 1 каплю 20% раствора гексацианоферрата (II) калия. Полученную пасту размешать стеклянной палочкой и разбавить водой, при этом часть осадка останется нерастворѐнной.

Опыт 5. Устойчивость гидрофильных растворов к нагреванию и электролитам

Вчетыре пробирки налить по 5 мл полученных растворов золей и нагреть их до кипения. Отметить, какой из испытуемых золей является устойчивым к нагреванию.

Вчетыре пробирки налить по 5 мл растворов золей (таблица). В каждую пробирку добавить из бюретки насыщенный раствор сульфата аммония до коагуляции коллоидного раствора.

электролитов на устойчивость лиофильных коллоидов.

71

Лабораторная работа № 16

Набухание и растворимость белков

Цель работы: изучение процесса набухания высокомолекулярных соединений в различных растворителях. Определение степени набухания высокомолекулярных соединений.

Оборудование: аналитические весы, штатив с пробирками, фильтровальная бумага, пинцет, бюксы для взвешивания, стаканчики ѐмкостью 50 мл;

Реактивы: этанол, желатин, 0,1н НСl, 0,1н NaOH, ацетатный буферный раствор.

Порядок выполнения работы

Опыт 1. Влияние природы растворителя на степень

набухания желатина

В 2 пробирки налить по 3 мл воды и этилового спирта (раздельно). В каждую пробирку опустить по маленькому кусочку желатина, предварительно взвесив их на аналитических весах. Оставить пробирки на 1 час, затем достать желатин, обсушить на фильтровальной бумаге, снова взвесить. Рассчитать степень набухания. Сделать вывод, учесть, что растворение и набухание носят избирательный характер, так, желатин растворяется в воде, но не растворяется в спирте.

Способность полимера к набуханию в различных жидкостях количественно оценивают степенью набухания

(α):

(1)

где α – степень набухания;

72

m1 – масса полимера до набухания;

m2 – масса полимера после набухания.

Опыт 2. Влияние рН на набухание

В3 мерные пробирки внести по 0,5 г порошка желатина (высота слоя 1 см).

Впервую пробирку добавить 8 мл 0,1н НСl, во вторую – 8 мл 0,1н NaOH, а в третью – 8 мл ацетатного буфера, рН которого равен 4,7 и соответствует изоэлектрической точке (рНi) желатина. Содержимое пробирок перемешать стеклянной палочкой и оставить на 1 час (в течение этого времени пробирки периодически перемешивать). В конце опыта измерить высоту слоя желатина.

Рассчитать рН в первой и второй пробирке, сделать вывод о влиянии рН на степень набухания.

Опыт 3. Определение скорости набухания исследуемого объекта (желатина, зерна, лапши, гороха, бобов, фасоли)

На аналитических весах взвесить пустой бюкс.

Взять 4-5 единиц исследуемого объекта, промыть дистиллированной водой, высушить фильтровальной бумагой, поместить во взвешенный ранее бюкс и снова взвесить на аналитических весах. По разности найти массу объекта до набухания (m0).

Перенести исследуемый объект в стакан емкостью 50 мл, добавить 20-30 мл дистиллированной воды, отметить время и оставить на 30 мин.

Через 30 мин. достать исследуемый объект из воды, высушить на фильтровальной бумаге, взвесить, как описано выше. Записать вес бюкса с набухшим объектом. Затем вычислить массу набухшего объекта (m1).

73

После этого вновь погрузить объект в дистиллированную воду и проводить взвешивание набухшего полимера за 60, 90, 120, 150 мин.

Результаты эксперимента записать в таблицу.

Обработка результатов эксперимента

По полученным экспериментальным данным определить скорость набухания и степень набухания, а также их изменение во времени по мере протекания процесса. Все данные представить в виде таблиц.

Таблица Кинетика набухания исследуемого объекта в воде

Набухание полимеров идет с ограниченной скоростью, которая может быть определена как отношение количества поглощенной жидкости к соответствующему промежутку времени, т.е.

74

где ∆m – количество поглощенной жидкости (г) за промежуток времени ∆τ (мин).

Таблица Степень набухания исследуемого объекта в воде

Полученные данные представить в виде графических зависимостей V = f (τ) и α = f (τ).

Сделать вывод о кинетике процесса набухания исследуемого объекта в воде.

75

Лабораторная работа № 17

Коагуляция гидрофобных коллоидов. Определение порога коагуляции и коагулирующей силы электролита

Цель работы: изучение процесса коагуляции гидрофобных коллоидов. Оценка роли коагуляции в очистке воды.

Оборудование: 3 штатива с бюретками, колбы для титрования, пипетки на 10 мл, 3 штатива с пробирками, колба ѐмкостью 1 л.

Реактивы: золь гидроксида железа (III), 4н NaCl, 0,01н К2SO4, глина, золь почвы.

Порядок выполнения работы

Опыт 1. Коагуляция золя гидроксида железа (III)

Бюретки заполнить соответствующими электролитами:

0,01н К2SO4, 4н NaCl.

Приготовить раствор для сравнения («свидетель»): в колбу для титрования пипеткой внести 10 мл золя гидроксида железа (III) и 5 мл дистиллированной воды.

В колбу для титрования внести пипеткой 10 мл золя гидроксида железа (III). Из бюретки с 4н NaCl приливать по каплям раствор электролита в колбу с золем до помутнения раствора (сравнить со «свидетелем»). Записать объем электролита, пошедший на коагуляцию. Повторить опыт еще 2 раза для первого электролита, рассчитать среднее значение объема электролита, пошедшее на коагуляцию.

Повторить исследование для 0,01н К2SO4. Результаты

76

занести в таблицу.

Таблица

Результаты эксперимента

Определить ионы-коагулянты. Рассчитать порог коагуляции (Р) и коагулирующую силу (γ) электролита:

Потвердите правило Шульца-Гарди, которое показывает соотношение коагулирующей силы одно-, двух- и

Опыт 2. Взаимная коагуляция двух лиофобных золей

При смешивании двух лиофобных золей с противоположными знаками зарядов гранул произойдет частичная или полная взаимная коагуляция этих золей. Золь

77

почвенных частиц (отрицательно заряженный) смешать с золем гидроксида железа (III) (положительно заряженный) в количествах, указанных в таблице.

Таблица

Объемы золей для смешивания

Наблюдать, в каких пробирках произошла полная или частичная коагуляция.

Опыт 3. Очистка воды коагуляцией

Приготовить суспензию глины, для этого в литре водопроводной воды взболтать 0,1 г глины. В пять пробирок налить по 10 мл полученной суспензии и различные количества золя гидроксида железа (III) в количествах, указанных в таблице, записать результаты наблюдений. Сделать вывод о влиянии коагуляции на очистку воды.

Таблица

Результаты эксперимента

78

Лабораторная работа № 18

Определение изоэлектрической точки желатина

Цель работы: научиться определять изоэлектрическую точку растворов амфотерных белков.

Оборудование: штатив с пробирками, 2 пипетки ѐмкостью 2 мл.

Реактивы: 0,5% раствор желатина; этанол; 0,1н

CH3COOH; 0,1н CH3COONa.

Порядок выполнения работы

Приготовить в пяти пробирках ацетатные буферные растворы, как описано в таблице.

Таблица

Результаты эксперимента

Затем в каждую пробирку добавить по 1 мл 0,5% раствора желатина и по 4 мл этанола (водоотнимающее средство, снимающее гидратную оболочку). Содержимое каждой пробирки тщательно перемешать и оставить на 10 минут для коагуляции. Затем записать в таблицу степень помутнения в каждой пробирке (прозрачный раствор, слабое

79

помутнение, среднее помутнение, сильное помутнение). Отметить пробирку в которой наблюдается наибольшее помутнение, рН в этой пробирке близок к изоэлектрической точке желатина. Определить знак заряда белка в каждой пробирке. Объяснить неустойчивость белка в растворе в изоэлектрической точке.

80