Завдання для самостійної позааудиторної роботи і. Засвоїти основний матеріал навчальної програми

1. Стійкість ліофобних (гідрофобних) золів, види і фактори стійкості.

2. Поняття про коагуляцію, її ознаки. Фактори, що зумовлюють стійкість гідрофобних золів. Причини, що викликають їх коагуляцію.

3. Механізм коагуляції гідрофобних золів під дією електролітів. Поріг коагуляції, його визначення. Основні правила електролітичної коагуляції гідрофобних золів. Правило Шульце-Гарді.

4. Кінетика коагуляції.

5. Фізична теорія стійкості і коагуляції.

6. Особливі випадки коагуляції: коагуляція сумішами електролітів, взаємна коагуляція колоїдів. Явище звикання золів. Колоїдний захист і сенсибілізація.

Іі. Дати письмові відповіді на контрольні запитання

1. Яке явище називають коагуляцією? Дія яких факторів може спричиняти коагуляцію ліофобних золів?

2. Поясніть механізм коагуляції гідрофобних золів електролітами.

3. Які періоди коагуляції розрізняють? Чим вони відрізняються?

4. Що називають порогом коагуляції? В яких одиницях визначається величина порогу коагуляції?

5. Що таке “взаємна коагуляція”? Наведіть приклади.

6. Що розуміють під терміном “ізоелектричний стан золю”?

7. Яке явище називають колоїдним захистом? Що є кількісною мірою захисної дії?

Ііі. Розв’язати задачі

При достатньо повільному введенні речовини В у розбавлений розчин речовини А можливе утворення гідрозолю речовини С. Напишіть формулу міцели і вкажіть знак електричного заряду колоїдних частинок цього золю. Яка з рекомендованих речовин є найекономічнішим коагулятором цього золю? Які ще є можливості для відділення речовини С від рідини?

№ п/п	А	В	С	Коагулятор
1	AgNO3	HCl	AgCl	Al(NO3)3, NH4NO3, K2SO4
2	BaCl2	CaSO4	BaSO4	NH4Cl, AlCl3, Zn(CH3COO)2
3	K2CrO4	AgNO3	Ag2CrO4	Zn(NO3)2, NH4NO3, CH3COONa

Самостійна робота на занятті

1. Виконання тестових завдань (перевірка домашньої самопідготовки).

2. Виконання лабораторної роботи.

3. Обговорення висновків та оформлення протоколу (залік лабораторної роботи).

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА

Визначення порогу коагуляції ліофобного золю

Експериментальна частина

Реактиви та обладнання:розчин FeCl₃(1 М) – 100 см³; розчин КCl – 2,5 M; розчин K₂SO₄– 0,1 M; розчин K₃[Fe(CN)₆] – 0,01 M; дистильована вода; електроплитка; термостійкий стакан ємністю 500 см³; градуйовані піпетки на 10 мл – 3 шт; бюретки для титрування –3 шт; набір пробірок.

Методичні вказівки

Попередньо готують колоїдний розчин ферум (ІІІ) гідроксиду. Для цього нагрівають 300 см³ дистильованої води до температури 60-70 ˚С. Нагрівання проводять в термостійкому стакані, використовуючи електроплиту. В нагріту воду порціями вливають 30 см³ розчину ферум (ІІІ) хлориду, перемішуючи. В результаті цього утворюється темно-коричневий колоїдний розчин ферум (ІІІ) гідроксиду. Приготований в такий спосіб колоїдний розчин охолоджують до кімнатної температури.

Для коагуляції золів з позитивно зарядженими частинками використовують електроліти з аніонами різної валентності КCl, K₂SO₄, K₃[Fe(CN)₆] з відповідними концентраціями в порядку зменшення – 2,5; 0,1 та 0,01 М відповідно. Приготовлені розчини заливають у бюретки для титрування.

У три пробірки піпеткою вносять по 2 см³ приготовленого золю ферум (ІІІ) гідроксиду і додають із бюретки краплинами в кожну з них при інтенсивному перемішуванні один із трьох електролітів до появи ознак явної коагуляції – зміни кольору золю або появи каламуті. Одержані дані записують у таблицю.

Поріг коагуляції розраховують, використовуючи формулу (2.11). При цьому дані представляють у ммоль/дм³. Використовуючи одержані дані, перевіряють виконання правила Шульце-Гарді, співставляючи експериментальні дані з теоретичними.

Таблиця 2.5

Результати коагуляції золю електролітами

Формула електроліту	Концентрація електроліту, С, моль/дм3	Коагулюючий йон і його заряд	Об’єм електроліту, витраченого на коагуляцію, V, см3	Поріг коагуляції, , ммоль/дм3
KCl	2,5	Cl–
K2SO4	0,1	SO42–
K3[Fe(CN)6]	0,01	[Fe(CN)6]3–