- •Кафедра физической и коллоидной химии
- •Кафедра физической и коллоидной химии т.В.Шнее, с.Э.Старых, м.Ж.Будажапова, и.Б.Немировская, в.Т.Семко, т.А.Фёдорова
- •Оглавление
- •1. Определение электродных потенциалов и концентрации ионов в растворе методом измерения электродвижущих сил
- •Биологическое значение.
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Экспериментальная часть:
- •Задание 2. Измерение электродвижущей силы хлорсеребряно-цинкового гальванического элемента и вычисление потенциала цинкового электрода.
- •Задание 3. Измерение эдс медно-хлорсеребряного гальванического элемента и вычисление потенциала медного электрода.
- •Задание 4. Измерение эдс медного концентрационного гальванического элемента
- •Задания 5,6. Измерение эдс окислительно-восстановитель-ной цепи и вычисление окислительно-восстановительного потенциала.
- •2. Буферные системы. Изучение свойств буферных и небуферных систем.Определение буферной емкости раствора.Определение рН потенциометрическим методом в биологических объектах.
- •Буферные системы
- •Потенциометрический метод определения рН.
- •Биологическое значение.
- •Вопросы для самоконтрля:
- •Экспериментальная часть: Задание 1. Приготовление буферных растворов и почвенной вытяжки
- •Задание 2. Подготовка прибора к работе, настройка и измерение рН
- •Подготовка прибора к работе (выполняется инженером кафедры):
- •Настройка прибора и измерение рН:
- •Задание 3. Изучение буферности дистиллированной, водопроводной воды и ацетатного буферного раствора
- •Результаты определения буферного действия растворов
- •Задание 4. Влияние разбавления на рН буферных растворов
- •Влияние разбавления на рН буферных растворов
- •Задание 5. Определение буферной емкости буферного раствора по кислоте или щелочи
- •Результаты определения буферной емкости номерного раствора
- •3. Электрическая проводимость и ее использование для анализа растворов электролитов.
- •Практическое применение электрической проводимости.
- •Биологическое значение.
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Экспериментальная часть: Задание 1. Определение электрической проводимости раствора слабого электролита.
- •Задание 2. Определение солесодержания водопроводной воды по измеренному значению удельной электрической проводимости.
- •Задание 3. Определение коэффициента электропроводности сильного электролита (0,1н раствора кСl).
- •4. Термохимия. Закон гесса. Определение тепловых эффектов химических реакций, теплотворной способности кормов. Определение энтропии реакции.
- •Биологическое значение.
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Экспериментальная часть:
- •Задание 1. Определение постоянной калориметра
- •Задание 2. Определение теплового эффекта реакции окисления металлического цинка и восстановления ионов меди в водном растворе
- •5.Поверхностные явления и адсорбция.
- •1. Адсорбция
- •Поверхностно-активные вещества
- •Методы определения поверхностного натяжения
- •Экспериментальная часть. Задание 1. Определение постоянной капилляра
- •Задание 2. Определение поверхностного натяжения поверхностно-активных веществ (предельных спиртов).
- •Задание 3. Определение поверхностного натяжения водных растворов бутилового спирта различной концентрации.
- •Результаты вычислений к и адсорбционных характеристик пав
- •6. Коллоидные системы, их образование и свойства
- •Образование и структура коллоидной мицеллы.
- •Экспериментальная часть: Задание 1. Получение гидрозоля гидроокиси железа конденсационным методом (метод гидролиза).
- •Задание 2. Оптические свойства коллоидных растворов. Испытание на коллоидность полученных растворов.
- •Задание №3. Очистка коллоидных растворов (диализ) .
- •Задание 4. Наблюдение броуновского движения частиц приготовленного золя при помощи ультрамикроскопа.
- •Задание 5. Электрокинетические свойства коллоидных систем. Определение знака заряда и величины ζ-потенциала гидрофобных коллоидов электрофоретическим методом
- •Вопросы для самоконтроля:
- •7.Коагуляциялиофобныхилиофильных коллоидных растворов.
- •Коагуляция гидрофобных (лиофобных) коллоидов.
- •Пептизация коллоидов.
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Экспериментальная часть: Задание 1. Коагуляция гидрофобных коллоидов. Определение порога коагуляции и вычисление коагулирующей силы.
- •Задание 2. Коагуляция гидрофильных коллоидов действием дегидратирующих веществ. Установление обратимости и необратимости коллоидов.
- •8. Растворы высокомолекулярных соединений. Определение иэт гидрофильного золя вискозиметрическим методом.
- •Биологическое значение:
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Экспериментальная часть: Задание 1. Определение постоянной вискозиметра
- •Словарь терминов.
- •Список литературы.
Пептизация коллоидов.
Процесс пептизации является процессом, обратным коагуляции - это процесс растворения коллоидного осадка (геля) и образование вновь коллоидного раствора (золя).
Процессу пептизации подвергаются не все коллоидные осадки, а только те, которые содержат в себе большое количество растворителя и коллоидные частицы которых еще сохраняют некоторые индивидуальные свойства. У лиофильных коллоидов устранение фактора, вызвавшего коагуляцию, вызывает переход образовавшегося геля вновь в состояние золя. Так, добавление воды в коагель, который был образован от добавления этилового спирта в гидрозоль желатина, вновь переводит этот гель в состояние золя. Такие коллоиды называются обратимыми.
Коагель, образованный в результате коагуляции лиофобного золя, разбавлением раствора, вызвавшего коагуляцию, перевести в состояние золя невозможно. Такие коллоиды называются необратимыми.
И все-таки гидрофобные коллоиды способны к пептизации. При пептизации лиофобных коллоидов основным процессом является восстановление зарядов на коллоидной частицах, утраченных в процессе коагуляции. Осуществить процесс пептизации может тот ион, который способен адсорбироваться на поверхности частицы и сообщить ей заряд. При пептизации происходит химическое взаимодействие между прибавляемым пептизатором (электролитом) и пептизируемым коллоидом. В качестве примера пептизации гидрофобного золя можно привести пептизацию коагулята гидроокиси железа добавлением очень малых количеств хлорного железа. При этом происходит адсорбция ионов железа поверхностью частиц геля. Другим примером пептизации является очищающее действие мыльных растворов.
Коагуляция лиофильных (гидрофильных) коллоидов.
К классу лиофильных коллоидов относятся растворы высокомолекулярных соединений. Растворы ВМС аналогично истинным растворам обладают абсолютной агрегативной устойчивостью. Высокая устойчивость растворов ВМС определяется наличием на поверхности частиц двух оболочек - электрической и сольватной (гидратной). Поэтому для коагуляции растворов ВМС необходимо не только нейтрализовать заряд коллоидной частицы, но и разрушить жидкостную оболочку. Выделение ВМС из растворов по своей природе отличается от коагуляции типичных гидрофобных золей. Так, если для гидрофобных золей достаточно незначительных добавок электролитов, чтобы вызвать их коагуляцию, то для ВМС этого недостаточно. Для выделения дисперсной фазы полимеров необходимы высокие, вплоть до насыщенных, концентрации электролитов. Явление выделения в осадок растворенного ВМС под действием большой концентрации электролита получило название высаливание.
Всякое вещество, способное сольватироваться растворителем ВМС и понижать его растворимость, пригодно для высаливания. Так, например, спирт и ацетон способны отлично высаливать желатину из ее водных растворов. Аналогично происходит осаждение спиртом белка из водного раствора или осаждение ацетоном каучука из раствора бензола.
Коагуляция лиофильных коллоидов достигается прибавлением к золю десольватирующих веществ. Такими десольватирующими веществами являются спирт, ацетон, пересыщенные растворы электролитов, т.е. такие вещества, которые, не изменяя самих частиц, отнимают воду у этих частиц. При коагуляции гидрофильных коллоидов под действием пересыщенных растворов электролитов имеет важнейшее значение гидратация самих ионов: чем менее гидратирован сам ион, тем выше его коагулирующая сила. При высаливании (коагуляции ВМС) решающую роль играет не валентность иона, а его способность к гидратации и к адсорбции на коллоидно-дисперсных частицах.
Как отмечалось выше, коагуляция лиофильных коллоидов носит обратимый характер.