колды / <Набухание>

Отчет о практической работе по коллоидной химии

«Набухание»

Студентки III курса 4-ой группы

Шевченко Ольги

Работа 48. Исследование процесса набухания твердых полимеров

В этой работе мы определяли зависимость степени набухания желатины от времени набухания.

Для выполнения работы получили в лаборантской два стаканчика, две проволочки и два кусочка сухой желатины. Сначала на торсионных весах поочередно взвешивали проволочки, на которые потом подвесили по кусочку сухой желатины, после чего снова взвесили проволочки с желатиной и таким образом определили массу каждого из двух кусочков сухой желатины p₀ – для опыта с водой и для опыта с электролитом.

После взвешивания кусочки желатины, не снимая с проволочек, опустили каждый в свой стаканчик – один в воду, второй – в раствор электролита.

Далее через 15 минут вынули проволочку с кусочком желатины из первого стаканчика, фильтровальной бумагой осторожно убрали излишек жидкости с поверхности желатины после чего взвесили проволочку с уже набухшей желатиной. После взвешивания снова поместили образец в свой стаканчик. Через 15 минут проделали то же самое с образцом из второго стаканчика. Полученные данные записали в таблицы. Всего необходимо выполнили по восемь измерений через каждые 15 минут для каждого образца.

Набухание желатины в KCl.

Время t, мин	Вес проволоки pпр, мг	Вес проволоки и сухой желатины p1, мг	Вес сухой желатины p0 = p1-pпр, мг	Вес проволоки с набухшей желатиной p2, мг	Вес набухшей желатины pнаб = p2 – pпр, мг	Степень набухания
15				202	182	0,685
30				245	225	1,083
45				287	267	1,472
60	20	128	108	322	302	1,796
75				353	333	2,083
90				381	361	2,343
105				405	385	2,565
120				428	408	2,778

Набухание желатины в воде.

Время t, мин	Вес проволоки pпр, мг	Вес проволоки и сухой желатины p1, мг	Вес сухой желатины p0 = p1-pпр, мг	Вес проволоки с набухшей желатиной p2, мг	Вес набухшей желатины pнаб = p2 – pпр, мг	Степень набухания
15				174	154	0,571
30				203	183	0,867
45				225	205	1,092
60	21	119	98	245	225	1,296
75				264	244	1,490
90				282	262	1,673
105				298	278	1,837
120				312	292	1,980

Процесс набухания протекает как реакция первого порядка: , где А – постоянная, зависящая от природы полимера, W – степень набухания, - предельная степень набухания, - скорость набухания. Можно представить это уравнение в виде уравнения прямой, не проходящей через начало координат: , с помощью которого можно найти графически предельную степень набухания и константу А.

Для этого построили зависимость степени набухания W от скорости набухания . Для построения такого графика на кривых выбрали точки, соответствующие времени набухания 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105 и 120 минут, и в каждой из этих точек провели касательные к кривым W = f(t). Используя эту касательную как гипотенузу, построили треугольники, в каждом из которых катет, соответствующий оси времени, составляет 10 минут, и вычислили ряд значений W и .

Результаты вычислений занесли в таблицы и по этим данным построили зависимости степени набухания W от скорости набухания .

Набухание желатины в KCl

t, мин	15	30	45	60	75	90	105	120
W	0,685	1,083	1,472	1,796	2,083	2,343	2,565	2,778
ΔW	0,333	0,250	0,229	0,208	0,188	0,167	0,146	0,146
	0,033	0,025	0,023	0,021	0,019	0,017	0,015	0,015

Набухание желатины в воде

t, мин	15	30	45	60	75	90	105	120
W	0,571	0,867	1,092	1,296	1,490	1,673	1,837	1,980
ΔW	0,271	0,229	0,167	0,146	0,125	0,125	0,115	0,104
	0,027	0,023	0,017	0,015	0,013	0,013	0,012	0,010

Набухание желатины в р-ре KCl: = 4,362; = 0,036; А = 0,0083.

Набухание желатины в воде: = 2,668; = 0.033; А = 0,0123.

Н₂О

W_∞

AW_∞

KCl

W_∞

AW_∞