колды / <Коагуляция>

Отчет о практической работе по коллоидной химии

«Коагуляция»

Студентки III курса 4-ой группы

Шевченко Ольги

Работа 40а. Исследование зон коагуляции с помощью фотоэлектроколориметра.

В данной работе исследовали зоны коагуляции или так называемые “неправильные ряды” на примере коагуляции отрицательно заряженного золя AgJ раствором Al(NO₃)₃ в области концентраций 10^6  3^.10^4 М. Золь получили в кювете, в которой в дальнейшем производится измерение оптической плотности D.

Золь для каждого измерения готовился заново, и объем золя в кювете всегда составлял 21 мл. При этом компоненты в кювету наливали, строго соблюдая указанный порядок: сначала в кювету наливали необходимое количество дистиллированной воды, затем добавляли раствор Al(NO₃)₃ из соответствующей пробирки , 10 мл раствора AgNO₃ и 10 мл раствора KJ (объем получающегося золя в кювете всегда составлял 21 мл).

После смешения всех четырех компонентов включали секундомер и содержимое кюветы тщательно перемешивали, осторожно продувая грушей воздух через пипетку, носик которой подносили к поверхности раствора в кювете. Затем кювета помещалась в ФЭК, и оптическую плотность D₅ измеряли по три раза подряд на синем светофильтре через 5 минут после смешения растворов; при этом раствором сравнения служит дистиллированная вода (21 мл воды налили из бюретки в оставшуюся кювету, и установили ее в дальний кюветодержатель ФЭКа). После проведенных измерений золь выливали, кювета тщательно ополаскивали дистиллированной водой над сливной емкостью, и аналогичные эксперименты проводили с бóльшими количествами коагулирующего электролита.

Полученные данные заносили в таблицу.

№ про-бир-ки	№ опы-та	H2O, мл	Al(NO3)3, мл	Сисх М	в золе, М	lg C	D5		τ5, см1
I	1	1.0	0.0	2.1∙104	0		0.048 0.049 0.048	0.0483	0.022
	2	0.9	0.1		1∙106	6	0.031 0.031 0.030	0.0306	0.014
	3	0.8	0.2		2∙106	5.7	0.009 0.009 0.008	0.0086	0.004
	4	0.7	0.3		3∙106	5.5	0.015 0.016 0.015	0.0153	0.070
	5	0.5	0.5		5∙106	5.3	0.051 0.054 0.052	0.0523	0.024
	6	0.0	1.0		1∙105	5.0	0.051 0.052 0.053	0.052	0.024
II	7	0.8	0.2	2.1∙103	2∙105	4.7	0.070 0.070 0.070	0.070	0.12
	8	0.5	0.5		5∙105	4.3	0.099 0.099 0.099	0.099	0.045
	9	0.0	1.0		1∙104	4.0	0.087 0.087 0.087	0.087	0.040
III	10	0.8	0.2	2.1∙102	2∙104	3.7	0.288 0.290 0.289	0.289	0.132
	11	0.7	0.3		3∙104	3.5	0.335 0.335 0.335	0.335	0.154

Результаты трех повторных измерений усреднили, после чего из величин вычисляли значения τ₅ по формуле τ₅ = , где l – толщина слоя среды (в см), через который проходил луч в кювете (в нашем случае l = 5 см). На основании полученных результатов построили зависимость τ₅ от логарифма концентрации коагулирующего иона .

Рисунок 1:зависимость мутности золя от логарифма концентрации коагулирующего иона

В зоне 1 золь устойчив и величина τ имеет небольшое значение. Увеличение концентрации коагулирующего иона приводит к коагуляции золя (2 зона), однако дальнейший рост концентрации коагулирующего электролита приводит к перезарядке золя, и появлению новой зоны устойчивости золя (3 зона). При еще бóльших концентрациях коагулирующего иона наступает вторая зона коагуляции (4 зона), связанная со сжатием двойного электрического слоя, существующего вокруг частиц.