Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физическая и коллоидная химия. Практикум
.pdf
Лабораторная работа № 18
Исследование процессов набухания ВМС
Цель: исследовать параметры процесса набухания.
Реактивы: крахмал сухой, ацетатный буферный рас‑
твор, 1 н растворы K2SO4, CH3COOK, KCl, KNO3, KI, KCN.
Приборы и материалы: термометр, весы, эксикатор,
тигли, пробирки, цилиндры (10–25 мл), зерновые культуры.
Опыт 1. Наблюдение теплоты набухания
Взвесьте на технических весах 5 г высушенного крах‑
мала, который хранился в бюксе, помещенном в эксикатор.
Заранее приготовьте 5 мл дистиллированной воды.
Пересыпьте крахмал в сухой тигель и с помощью тер‑
мометра определите температуру крахмала. Не вынимая
термометра из тигля, прилейте к крахмалу приготовленную
воду. Осторожно размешайте термометром содержимое ти‑
гля и снова отмерьте показания термометра.
По результатам наблюдений определите ∆t в cистеме,
используя формулу
∆t=t2–t1,
где ∆t – изменение температуры;
t1 – температура до набухания,˚С;
t2 – температура после набухания,◦С.
Сделайте вывод о природе теплового эффекта процес‑
са набухания (∆Н) и отметьте его знак.
Опыт 2. Зависимость степени набухания от рН
раствора
Насыпьте лопаткой в шесть мерных пробирок сухого
измельченного желатина объемом 0,5 мл. Добавьте в каж‑
дую пробирку по 6 мл одного из ацетатных буферных рас‑
творов. Хорошо перемешайте содержимое пробирок сте‑
клянной палочкой. Через час измерьте объем набухшего
желатина и рассчитайте величину степени набухания (α):
141
α = (V–V0)/V0 или α= (m–m0)/m0,
где V0 и V – объемы исходного и набухшего полимера, мл;
m0 и m – массы исходного и набухшего полимера, г.
Результаты всех измерений и расчетов внесите в табл. 17.
Таблица 17
Зависимость степени набухания желатина от рН
Измеряемые
показатели
рН буферных раство‑
ров
1 2 3 4 5 6
3,2 4,4 4,7 5,1 5,7 7,0
Номер пробирки
Объем желатина до на‑
бухания (V0)1, мл
Объем набухшего же‑
латина (V0)1, мл
Степень набухания
α, %
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
По полученным данным постройте график зависимо‑
сти степени набухания желатина от значения рН буферных
растворов. Для этого отложите на оси абсцисс значения рН
буферных растворов, а на оси ординат – значения степени
набухания (α).
Опыт 3. Влияние электролита на степень набухания
Насыпьте лопаткой в шесть мерных пробирок сухого из‑
мельченного желатина по 0,5 мл и добавьте в каждую из них
по 6 мл 1 н растворов электролитов: K2SO4, CH3COOK, KCl,
KNO3, KI, KSCN. Хорошо перемешайте содержимое проби‑
рок стеклянной палочкой.
Через час отметьте объем набухшего желатина в каж‑
дой пробирке и вычислите степень набухания. Результаты
измерений и вычислений занесите в табл. 18. Составьте ли‑
отропный ряд анионов в порядке уменьшения степени на‑
бухания.
142
Таблица 18
Влияние электролитов на степень набухания желатина
Электролит
K2SO
4
CH3COOK 0,5
KCl 0,5
KNO
3
KI 0,5
KSCN 0,5
Объем желати‑
на до набухания
(V0), мл
0,5
0,5
Объем желатина
после набуха‑
ния (V1), мл
Степень
набухания α, %
Опыт 4. Кинетика набухания зерна
Зерновые культуры (пшено, рис, ячмень и др.) ограни‑
ченно набухают в воде. Для изучения кинетики набухания
в мерные цилиндры объемом 25 мл засыпьте зерно (пример‑
но на 1/3) так, чтобы во всех цилиндрах по высоте было оди‑
наковое количество зерна. Зерно залейте дистиллированной
водой, чтобы вместе с зерном цилиндры были заполнены
на 3/4 объема.
Наблюдения за процессом набухания проводите в тече‑
ние 40–50 мин, полученные данные занесите в табл. 19.
Таблица 19
Кинетика набухания зерна
Зерно
Пшено
Рис
Дробленый рис
Горох
Условный объем набухшего зерна за время, мин
0 10 20 30 40 50
На основании полученных экспериментальных данных
постройте график зависимости кинетики набухания зерна,
отложив по оси абсцисс время, а по оси ординат условный
объем набухающего зерна. Постройте график для каждого
вида зерна различным цветом.
143
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
1. Осмотическое давление 1 М раствора глюкозы при 25◦С
равно:
• 619 кПа;
• 1238 кПа;
• 2476 кПа;
• 516 кПа.
2. Для полимеров с сетчатой структурой характерно умень‑
шение:
• прочности;
• степени полимеризации;
• стереорегулярности;
• эластичности.
3. Для золя иодида серебра, полученного по уравнению
AgNO3 +KI (избыток)→AgI +KNO3, наилучшим коагули‑
рующим действием обладает ион:
• Al
• Ca
3 +
;
2 +
;
• Mg
• Na+.
2 +
;
4. Образование коллоидного раствора возможно по реакции:
• KOH+H2SO4→
• AgNO3+KI→
• Cl2+KOH→
• MnO2+HCl→
5. С увеличением температуры удельная поверхностная
энергия:
• не изменяется;
• уменьшается;
•
изменяется
неоднозначно;
• увеличивается.
6. Коллоидная частица, образующаяся в результате взаи‑
модействия иодида калия с избытком нитрата серебра:
• является электронейтраль‑
ной;
• имеет положительный
• имеет отрицательный
заряд;
• выпадает в осадок.
заряд;
7. В соответствии с термохимическом уравнением FeO
(тв)+H2 (г)=Fe (тв)+H2O (г), ΔH 0=23 кДж для получения
560 г железа необходимо затратить тепла (кДж):
• 23;
• 560;
• 230;
• 115.
144
8. Процесс образования полимеров путем последователь‑
ного присоединения молекул мономера называется реак‑
цией:
• полипептизации;
• полимеризации.
9. Зависимость величины адсорбции от равновесной кон‑
центрации или парциального давления при постоянной
температуре называется:
• адиабатой;
• изотермой;
• изохорой;
• изобарой адсорбции.
10. Световой поток при прохождении через коллоидный
раствор подвергается:
• интерференции;
• дифракционному рассея‑
• адсорбции;
• флуоресценции.
нию;
11. Кристаллические полимеры в отличие от аморфных
обладают:
• интервалом температуры
размягчения;
• определенным значением
температуры плавления;
• температурой плавле‑
ния, зависящей от на‑
гревания;
•
неопределенным зна‑
чением температуры
плавления.
12. Коллоидная частица, образующаяся в результате вза‑
имодействия раствора хлорида бария с избытком серной
кислоты:
• является электронейтраль‑
ной;
• имеет положительный
• имеет отрицательный
заряд;
• выпадает в осадок.
заряд;
13. Реакцией поликонденсации можно получить:
• полистирол;
• тефлон;
• нейлон;
• полинитрил.
145
14. Молярная масса неэлектролита, раствор 9,2 г которого
400 г воды замерзает при –0,93◦С (К (н2 о)=1,86 град∙кг/моль)
равна:
в
,
• 60 г/моль;
• 46 г/моль.
15. Дым и туман относятся к дисперсным системам типа:
• эмульсия;
• золь;
• пена;
• аэрозоль.
16. Процесс объединения коллоидных частиц в более
крупные называется:
• седиментация;
• коагуляция;
• пептизация;
• коацервация.
17. Продуктами, выделяющимися на инертных электро‑
дах при электролизе водного раствора сульфата меди,
являются:
• Н2 и О2;
• Сu и SO2;
• Сu и O2;
• Сu и H
2.
18. Особенностью реакции полимеризации, отличающей
ее от реакции поликонденсации, является:
• образование разветвлен‑
ных структур;
• отсутствие побочных
низкомолекулярных
продуктов;
• отсутствие разветвлен‑
ных структур;
• образование побочных
низкомолекулярных
продуктов.
19. Вещество, обладающее поглотительной способностью,
называется:
• адсорбер;
• адсорбент;
• адсорбтив;
• адсорбат.
20. Ион, адсорбируемый на поверхности ядра и определя‑
ющий заряд коллоидной частицы (гранулы), называется:
• коагулирующим;
• адсорбирующим;
• потенциалопределяю‑
щим;
• поверхностным.
146
21. Для повышения температуры кипения раствора на 1,04◦С
(Кэ (Н2 О)=0,52 град·кг/моль) необходимо, чтобы концентра‑
ция растворенного в нем неэлектролита составила:
• 2 моль/кг;
• 1 моль/кг.
22. Метод получения коллоидных частиц, основанный
на физическом дроблении крупных частиц, называется:
• гидролитическим;
• конденсационным;
23. Уравнение π
= СRT (закон Вант‑Гоффа), характеризу‑
осм
• пептизационным;
• дисперсионным.
ющее зависимость осмотического давления от концентра‑
ции температуры, применимо:
• только к растворам неэлектролитов;
• к любым растворам;
• к растворам слабых электролитов;
• только к растворам сильных электролитов.
24.
Изменение смачиваемости твердых тел под действием
ПАВ используют при
• восстановлении металлов;
• растворении электролитов;
• флотации руд;
• синтезе аммиака.
25. Разрушение полимеров под действием физико‑химиче‑
ских факторов называется:
• деструкция;
• дестабилизация;
• девулканизация;
• десорбция.
26. Олигомеры от полимеров отличаются:
• пространственным строе‑
нием;
• характером связей;
• меньшей молекулярной
массой;
• природой мономера.
27. Коллоидные частицы, в которых растворитель
(вода) взаимодействует с ядрами коллоидных частиц,
называются:
• гидрофильными;
• гидрогенными;
• гетерогенными;
• гидрофобными.
147
28. Физическая адсорбция от химической отличается:
• низким тепловым эффектом и обратимостью;
• высоким тепловым эффектом и необратимостью;
• высоким тепловым эффектом и обратимостью;
• низким тепловым эффектом и необратимостью.
29. Молярная масса неэлектролита, раствор 11,6 г
которого в 200 г воды замерзает при –1,86◦С
(К (н2 о) =1,86 град·кг/моль), равна:
• 116 г/моль;
• 58 г/моль;
• 29 г/моль;
• 232 г/моль.
30. Полимеры, образующиеся в результате сшивки це‑
пей при вулканизации и при получении термореактивных
смол, называются:
• термопластичные;
• разветвленные;
• стереорегулярные;
• сетчатые.
31. Коагулирующее действие на золь, полученный по ре‑
акции AgNO3+NaCl (избыток)→AgCl+NaNO3, будут ока‑
зывать:
• катионы электролита;
• катионы и анионы одновременно;
• анионы электролита;
• нейтральные молекулы.
32. В качестве низкомолекулярного вещества в реакции
поликонденсации чаще всего образуется:
• NaCl;
• CO2;
• H2S;
• H2O.
33. Нейтрализация электрического заряда и удаление ги‑
дратной оболочки коллоидной частицы вызывает их:
• перераспределение;
• перезарядку;
• разрушение;
• стабилизацию.
34. Поверхностно‑активным является вещество, формула
которого имеет вид:
• C17H35COONa;
• Na2SO4;
• CH3COONa;
• H2SO
4.
148
35. При полном ферментативном гидролизе белков обра‑
зуется смесь:
• аминов;
• карбоновых кислот;
36. Основной характеристикой дисперсной системы явля‑
ется:
• форма;
• масса;
• количество;
• размер частиц дисперс‑
ной фазы.
37. Для процесса адсорбции справедливы соотношения:
• ΔG ‹ 0; ΔS ‹ 0;
• ΔG ‹ 0; ΔS › 0;
• ΔG › 0; ΔS ‹ 0;
• ΔG › 0; ΔS › 0.
38. Метод анализа, основанный на зависимости электро‑
проводности раствора от концентрации электролита, на‑
зывается:
• кулонометрия;
• кондуктометрия;
• потенциометрия;
• полярография.
39. Для получения искусственных полимеров используют‑
ся реакции:
• поликонденсации
и гидролиза;
• полимеризации
и этерификации;
• полимеризации
и поликонденсации;
• полимеризации
и изомеризации.
40. В коллоидном растворе, полученном при взаимодей‑
ствии избытка иодида калия с нитратом серебра, потенци‑
алопределяющим является ион:
• К+;
• Ag+;
• NO
• I‑.
‑
;
3
41. Количественной мерой адсорбции служит величина,
единицей измерения которой является:
• моль/м 2;
• г/м;
• г/л;
• моль/л.
149
42. Грубодисперсные системы, в которых дисперсионной
средой является жидкость, а дисперсной фазой – твердое
вещество, называются:
• эмульсиями;
• пенами.
43. В методе экстракции в качестве экстрагентов чаще дру‑
гих используются:
• сильные кислоты;
• сильные основания;
• неорганические
вещества;
• органические вещества.
44. При прохождении светового потока через коллоидный
раствор наблюдается дифракционное рассеяние света, на‑
зываемое:
• конус Стокса;
• эффект Рэлея;
• конус Тиндаля;
• эффект Шульце‑Гарди.
45. Методами кондуктометрии можно анализировать толь‑
ко вещества, являющиеся:
• коллоидами;
• диэлектролитами;
• высокомолекулярными;
• электролитами.
46. Метод кулонометрии основан на зависимости количе‑
ства выделившегося на электродах вещества от:
• потенциала электрода;
• длины волны;
• количества
электричества;
• ЭДС.
47. В спектральных методах анализа величиной, пропор‑
циональной количеству определяемого вещества, является:
• оптическая плотность;
• напряжение поля;
• сила тока;
• электродный потенциал.
48. Работа, необходимая для образования единицы площа‑
ди поверхности раздела фаз, называется:
• энергией расширения;
• поверхностным
потенциалом;
• удельной
поверхностью;
• поверхностным
натяжением.
150
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]