Отримання колоїдних розчинів конденсаційними методами Дослід 1. Одержання колоїдних розчинів фенолфталеїну і каніфолі методом заміни розчинника

Принцип методу. Каніфоль та фенолфталеїн в етанолі утворюють істинні розчини. Якщо до невеликого об’єму такого розчину додати об’єм води, що перевищує цей розчин у декілька разів, часточки каніфолі або фенолфталеїну конденсуються в агрегати колоїдної дисперсності.

Вода ж у свою чергу добре розчиняє спирт - вихідний розчинник для каніфолі і фенолфталеїну. Якщо змішати спиртовий розчин каніфолі або фенолфталеїну з водою, то розчинність цих речовин різко знижується, починається збільшення часточок (згодом вони випадуть в осад (седиментація). Поки седиментація не відбулася, є прозорий колоїдний розчин, що у відбитому світлі виглядає блакитнуватим (це явище називається опалесценцією).

Мета роботи. Ознайомитись з готуванням колоїдних розчинів методом заміни розчинника. Пояснити суть явища опалесценції.

Обладнання та реактиви Штатив із пробірками, спиртівка. Фенолфталеїн, 1% спиртовий розчин. Каніфоль, 1% спиртовий розчин. Спирт етиловий. Вода.

Хід роботи. 1. У дві пробірки наливають по 3-4 см³ води і в одну з них добавляють 2-3 краплі спиртового розчину фенолфталеїну, а в другу – стільки ж, або менше каніфолі. Спостерігають явище опалесценції.

Дослід 2. Одержання золю гідрату окиси заліза методом гідролізу

Принцип методу. Цей метод широко використовують при утворенні золей різних метолів з їх солей, якщо в результаті реакції утворюється погано розчинний гідроксид. Утворення золя відбувається у декілька стадій.

Хлорне залізо – сіль сильної кислоти і слабкої основи і як усі солі подібного складу гідролізується у гарячій воді з утворенням гідрату окиси металу і сильної кислоти.

FeCl₃+3H₂O → Fe(OH)₃+3HCl

Частина молекул гідроксиду заліза вступає в хімічну реакцію з HCl, утворюючи стабілізатор системи

Fe(OH)₃+HCl → FeClO +2H₂O

Утворена сіль дисоціює на іони, які слугують основою для утворення адсорбційного і дифузного прошарків міцели гідрату заліза:

FeClO ↔ FeO⁺ + Cl^-

Ці іони й забезпечують іоногенний шар навколо часточок Fe(OH)₃, завдяки чому вони утримуються у зваженому стані.

{[nFe(OH)₃] хFeО⁺ (х-у) Cl^-}^х+ + С1^-

ядро адсорбційний дифузійний

(іоногенний) шар шар

гранула

Міцела

Мета роботи. Ознайомитися з готуванням гідрофобних золей методом хімічної конденсації.

Обладнання та реактиви. Штатив із пробірками. Спиртівка. Хлорне залізо, концентрований розчин. Вода. Пробіркотримачі.

Хід роботи. У дві пробірки наливають по 3...4 см³ води. В одній із них воду нагрівають до кипіння, потім в обидві пробірки добавляють по декілька крапель хлорного заліза. У нагрітій пробірці колір розчину стане темно-коричневий, а в холодній залишиться ясно-жовтим Отриманий золь гідрату окису заліза залишіть для наступних дослідів.

Дослід 4. Одержання золю берлінської лазурі методом хімічної конденсації

Принцип методу. Метод хімічної конденсації оснований на переході від справжніх розчинів до колоїдних систем шляхом перетворення часточок дисперсної фази у нерозчинний або малорозчинний стан за допомогою хімічних реакцій з наступною агрегацією і рекристалізацією нерозчинних часточок. Стабілізаторами є речовини, які знаходяться у дисперсіному середовищі.

При взаємодії жовтої кров'яної солі K₄[Fe(CN)₆] із хлорним залізом утворюється синій барвник «берлінська лазур»:

3K₄[Fe(CN)₆] + 4FeCl₃ = Fe₄[Fe(CN)₆]₃ + 12КС1

Колоїдні часточки стабілізується в розчині або іонами [Fe(CN)₆]^4- (при надлишку жовтої кров'яної солі), або іонами Fe³⁺ (при надлишку хлорного заліза).

Мета роботи. Ознайомитися із готуванням гідрофобних золей методом хімічної конденсації. Одержати два колоїдних розчини з різним зарядом гранули. Навчитися писати схеми міцели з негативно та позитивно зарядженою гранулою.

Обладнання та реактиви. Штатив із пробірками. Піпетки. Жовта кров'яна сіль, 0,1% розчин. Хлорне залізо, 2% розчин.

Хід роботи. У першу пробірку наливають 4...5 см³ міцного розчину жовтої кров'яної солі і добавляють 1-2 краплі розведеного розчину хлорного заліза. Утворюється золь берлінської лазурі з негативно зарядженою гранулою. Напишіть схему міцели, стабілізатор - [Fe(CN)₆]^4-

В другу пробірку наливають 4...5 см³ міцного розчину хлорного заліза і добавляють 1 -2 краплі розведеного розчину жовтої кров'яної солі. Утворюється золь берлінської лазурі з позитивно зарядженою гранулою. Напишіть схему міцели, стабілізатор - Fe³⁺.

Обидва отриманих золя лишіть для наступного досліду