- •Работа 1. Седиментационный анализ суспензий методом непрерывного взвешивания осадка.
- •Работа 20. Применение уравнения Фрейндлиха к адсорбции органических кислот на твердых адсорбентах.
- •Работа 32. Определение электрокинетического потенциала мембран методом электроосмоса.
- •Работа 39. Очистка коллоидных растворов и суспензий от электролитов методом электродиализа.
- •Работа 40а. Исследование зон коагуляции с помощью фотоэлектроколориметра.
- •Работа 48. Исследование процесса набухания твердых полимеров.
Работа 39. Очистка коллоидных растворов и суспензий от электролитов методом электродиализа.
Электродиализатор, применяющийся в данной работе, состоит из трех Побразных рам и двух сплошных крайних пластин, скрепленных болтами. Мембраны вставляют между двумя резиновыми прокладками, вырезанными по форме рам. Катодом служит никелевая пластина, анодом – графит. Диализатор хранят заполненным водопроводной водой, чтобы не допустить пересыхания ионитовых мембран. Поэтому, подняв крышку диализатора на мешалке, необходимо вылить в раковину содержимое всех камер диализатора. Затем, используя мерный цилиндр, в среднюю камеру наливают 300 мл раствора KCl, полученного в лаборантской и подлежащего очистке от электролита; боковые электродные камеры заполняют дистиллированной водой по уровню средней камеры диализатора.
Перед заполнением средней камеры рабочим раствором определяют исходную концентрацию электролита. Раствор KCl (5 мл), взятый из конической колбы с задачей, по желанию разбавляют водой и титруют 0,01 М раствором AgNO3 в присутствии индикатора K2CrO4 (метод Мора). Все отходы от титрования сливают в темные банки с надписью “слив Ag”. Найденную концентрацию задачи проверяют в лаборантской (в нашем случае объем нитрата серебра, пошедший на титрование, равен 8.2 мл; тогда = 1.64.102 М = 16.4 ммоль/л).
После сборки установки проверяют правильность подключения электродов у преподавателя и следят, чтобы лопасти мешалки находились примерно по центру камеры с электролитом, затем пропускают постоянный ток. Далее через каждые 15 минут, не выключая ток и мешалку, и отмечая одновременно показания амперметра, производят отбор одной пробы пипеткой из средней камеры диализатора. Титруют аликвоту точно так же, как и исходный раствор. Экспериментальные данные заносят в таблицу 39.1.
Таблица 39.1.
Длительность электродиализа, ч |
Сила тока I, А |
Средняя сила тока Iср, А |
Количество электричества Q, А.ч |
Концентрация раствора в средней камере, ммоль/л |
|
за время t |
за все время опыта |
||||
0 |
0 |
|
|
|
16.4 |
0.25 |
0.08 |
0.04 |
0.01 |
0.01 |
14.4 |
0.5 |
0.23 |
0.155 |
0.03875 |
0.04875 |
9.3 |
0.75 |
0.30 |
0.265 |
0.06625 |
0.115 |
4.8 |
1.0 |
0.25 |
0.275 |
0.06875 |
0.18375 |
2.0 |
1.25 |
0.12 |
0.185 |
0.04625 |
0.230 |
0.6 |
1.5 |
0.01 |
0.065 |
0.01625 |
0.24625 |
0.35 |
Для вычисления прошедшего количества электричества в А.ч берут среднюю силу тока , соответствующую промежуткам времени между соседними измерениями, и умножают на время t в часах, т.е. в случае проб, берущихся через каждые 15 мин, на 0,25. Чтобы рассчитать количество электричества за все время опыта, суммируют значения Q за t к данному моменту опыта.
Строят график (рис. 39.1), на котором по оси абсцисс откладывают количество прошедшего электричества от начала опыта (в А.ч), а по оси ординат – концентрацию раствора в средней камере в момент взятия проб, причем на оси ординат отмечают концентрацию исходного раствора.
Рис.39.1. Зависимость концентрации раствора в средней камере диализатора
от количества прошедшего электричества.
Кажущийся выход по току каж вычисляют по уравнению , где c0 и ct –концентрации раствора до и после электродиализа, М; V – объем раствора в средней камере диализатора, л; I – сила тока, А; t – длительность электродиализа, сек.
Если количество прошедшего электричества Q выражать в Ач, объем раствора V – в л, концентрацию c0 и ct – в ммоль/л, то = . В нашем случае = 52.4%. Чем больше величина кажущегося выхода по току, тем эффективнее процесс электродиализа.