
- •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.
Вопросы для самоконтроля:
В каком месте коллоидной мицеллы возникают полный и электрокинетический потенциалы?
Явление электрофореза и электроосмоса.
Что такое коагуляция коллоидных систем?
Правило Шульце-Гарди.
Чем можно вызвать коагуляцию гидрофобных коллоидов?
Как по коагуляции можно отличить гидрофобный коллоид от растворов ВМС?
Механизм коагуляции гидрофобных коллоидов.
Механизм высаливания растворов ВМС.
Экспериментальная часть: Задание 1. Коагуляция гидрофобных коллоидов. Определение порога коагуляции и вычисление коагулирующей силы.
Коагуляцию гидрофобных золей осуществляют действием следующих растворов: КС1, K2SO4, СаС12 (все растворы 1 М).
Изучая коагулирующее действие указанных растворов, необходимо определить пороги коагуляции коллоидов этими электролитами. Чем меньше порог коагуляции, тем больше коагулирующая сила иона, вызвавшего коагуляцию данного коллоида (по правилу значности и валентности).
В пробирки, установленные в штативе (кроме двух), наливают по 1 мл испытуемого золя (по заданию преподавателя). Готовят контрольный раствор: в первую пробирку с 1 мл испытуемого золя добавляют 1мл дистиллированной воды. Пипеткой берут из колбы с 1 М раствором КС1 1 мл и добавляют в следую пробирку с гидрозолем. Сравнивая содержимое этой пробирки с контрольным раствором, убеждаются в том, что хлористый калий такой концентрации вызывает коагуляцию коллоида. Отмечают в таблице 23 наличие коагуляции знаком «+» и приступают к разбавлению раствора КС1.
Таблица 23
Результаты определения порога коагуляции гидрофобных золй.
№ п/п |
концентрация электролита С, ммоль/л |
номер испытуемого золя | ||
КС1 |
K2SO4 |
СаС12 | ||
1 2 3 4 и т.д. |
|
|
|
|
Возьмите
две оставшиеся чистыми пробирки и
опустите каждую из них по пипетке на 1
мл, предварительно помыв. В одну из этих
пробирок налейте произвольное количество
дистиллированной воды (она потребуется
для разбавления электролита), во вторую
- 1 мл 1 М КС1 и добавьте из пробирки с
дистиллированной водой 1 мл. Размешайте
содержимое пробирки 2 продуванием
воздуха через пипетку и из образовавшихся
2 мл раствора КС1 отберите этой же пипеткой
1 мл раствора и перенесите его в пробирку
с золем. Пипетку в золь
не опускать, а сливать электролит по
стенке пробирки!
Осторожно размешайте содержимое пробирки
и, если раствор помутнел (сравнить с
контрольным раствором), отметьте в табл.
наличие коагуляции знаком «+», в случае
отсутствия ее - знаком «-». Дальнейшее
разбавление электролита проводят
аналогично. Так, разбавляя электролит
и добавляя его по 1 мл в последующие
пробирки с золем, найдите такую
концентрацию электролита, при которой
коагуляция уже не наблюдается. Концентрацию
разбавленных растворов электролитов
удобно выражать и записывать в табл.
(графа С) в виде дроби в соответствующей
степени, например:1);
2)
;
З)
и т.д.
Как
уже говорилось ранее, та минимальная
концентрация электролита, при которой
наблюдается коагуляция золя, называется
порогом коагуляции данного электролита.
Ее величину находят для каждого
электролита и записывают в таблицу 24
(порог коагуляции
для СаС12
и K2SO4
определяют так же, как и для КС1). По
величине порогов коагуляции устанавливают
ионы-коагуляторы. Затем вычисляют
коагулирующую силу иона-коагулятора,
условно принимая коагулирующую силу
одновалентного
иона равной единице. Коагулирующую силу
двухвалентного
иона (S)
вычисляют по формуле: S
=.
Пример:
если С1=,
а С2=
,
тоS=
=25=32.
Таблица 24
Результаты расчета коагулирующей силы испытуемого золя.
электролиты |
испытуемый золь | ||
ионы-коагуляторы |
порог коагуляции |
коагулирующая сила | |
КС1 |
|
|
|
СаС12 |
|
|
|
K2SO4 |
|
|
|
Полученные данные показывают, что коагулирующая сила двухвалентного иона в десятки раз (в нашем случае в 32 раза) больше коагулирующей силы одновалентного иона.
На основании полученных данных определите знак заряда коллоидных частиц исследуемого золя и сделайте письменный вывод.