колды / <Очистка коллоидных растворов и суспензий от электролитов методом электродиализа.>

Отчет по практической работе по коллоидной химии

«Очистка коллоидных растворов и суспензий от электролитов методом электродиализа.»

Студентки III курса 4-ой группы

Шевченко Ольги

Электродиализатор, применяющийся в данной работе, состоит из трех Побразных 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 наливаем 300 мл раствора KCl, полученного в лаборантской и подлежащего очистке от электролита; боковые электродные камеры заполняем дистиллированной водой по уровню средней камеры диализатора.

Перед заполнением средней камеры рабочим раствором определяем исходную концентрацию электролита. Раствор KCl (5 мл), взятый из конической колбы с задачей, по желанию разбавляем водой и титруем 0,01 М раствором AgNO₃ в присутствии индикатора K₂CrO₄ (метод Мора). Все отходы от титрования сливаем в темные банки с надписью “слив Ag”. Найденную концентрацию задачи проверяем в лаборантской (в нашем случае объем нитрата серебра, пошедший на титрование, равен 5.26 мл; тогда = 0.01053 М = 10.53 ммоль/л).

После сборки установки проверяем правильность подключения электродов у преподавателя и следим, чтобы лопасти мешалки находились примерно по центру камеры с электролитом, затем пропускаем постоянный ток. Далее через каждые 15 минут, не выключая ток и мешалку, и отмечая одновременно показания амперметра, производим отбор одной пробы пипеткой из средней камеры диализатора. Титруем аликвоту точно так же, как и исходный раствор. Экспериментальные данные заносим в таблицу 1.

Таблица 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				10.5
0.25	0.05	0.025	0.00625	0.00625	9.8
0.5	0.12	0.085	0.02125	0.02750	8.4
0.75	0.26	0.190	0.04750	0.07500	5.0
1.0	0.20	0.230	0.05750	0.13250	1.6
1.25	0.05	0.125	0.03125	0.16375	0.4
1.5	0	0.025	0.00625	0.17000	0.2

Для вычисления прошедшего количества электричества в А^.ч берем среднюю силу тока , соответствующую промежуткам времени между соседними измерениями, и умножаем 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, суммируем значения Q за t к данному моменту опыта.

Строим график, на котором по оси абсцисс откладываем 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.

Кажущийся выход по току h_каж вычисляем по уравнению , где c₀ и c_t –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 А×ч, объем раствора V – в л, концентрацию c₀ и c_t – в ммоль/л, то = . В нашем случае = 48.86%. Чем больше величина кажущегося выхода по току, тем эффективнее процесс электродиализа.