Экспериментальная часть Лабораторная работа. Получение золей

Цель работы: освоение методики получения золей различными методами, построение формул мицелл.

Реактивы: растворы реагентов концентраций: KMnO₄ – 0,05 моль/л, Na₂S₂O₃ – 0,02 моль/л, K₄[Fe(CN)₆] – 0,04 моль/л, (NH₄)₂CO₃ – 0,1 моль/л, AlCl₃ – моль/л, CH₃COONa – 0,2 моль/л, Na₂HPO₄ – 0,1 моль/л, FeCl₃ – 0,2 моль/л.

Оборудование: штатив с пробирками, колбы вместимостью 100 мл, набор пипеток, воронки пробирочные, стеклянные палочки, фильтровальная бумага, электроплитки.

Методика работы

1. Получение золя диоксида марганца. Соль марганца восстанавливают тиосульфатом натрия:

2KMnO₄+6Na₂S₂O₃+4H₂O2MnO₂+3Na₂S₄O₆+2KOH+6NaOH.

В колбу вместимостью 50 мл помещают 1 мл раствора KMnO₄ концентрации 0,05 моль/л и 19 мл воды. В разбавленный раствор добавляют по каплям (5-6 капель) при взбалтывании раствор Na₂S₂O₃ концентрации 0,02 моль/л. Образуется золь темно- красного цвета.

2. Получение золя гексацианоферрата (II)-железа (III) калия (берлинской лазури) с отрицательно заряженными частицами:

FeCl₃ + K₄[Fe(CN)₆]  KFe[Fe(CN)₆]  + 3KCl.

К 20 мл воды добавляют 2-3 капли насыщенного на холоду раствора FeCl₃, а затем при взбалтывании – 1 каплю раствора K₄[Fe(CN)₆] концентрации 0,04 моль/л. Образуется золь сине- зеленого цвета.

3. Получение золя гексацианоферрата (II)-железа (III) калия (берлинской лазури) с положительно заряженными частицами:

К 20 мл воды добавляют 0,5 мл раствора K₄[Fe(CN)₆] концентрации 0,04 моль/л, а затем при взбалтывании – 2 капли раствора FeCl₃ концентрации 1/5 насыщенного. Образуется золь синего цвета.

4. Получение золя гидроксида железа:

К 20 мл кипящей воды прибавляют 1-2 капли насыщенного раствора FeCl₃. Образуется золь вишнево-красного цвета.

5. Получение золя фосфата железа:

FeCl₃+Na₂HPO₄+CH₃COONaFePO₄+3NaCl+CH₃COOH.

К 10 мл воды добавляют 20 капель насыщенного раствора FeCl₃ и 10 капель раствора CH₃COONa концентрации 0,02 моль/л. К этому раствору добавляют по каплям при взбалтывании раствор Na₂HPO₄ концентрации 0,1 моль/л, до появления нерастворимых хлопьев фосфата железа. Образуется золь зеленовато-белесого цвета.

6. Получение золя фосфата алюминия:

AlCl₃ + Na₂HPO₄ + CH₃COONa  AlPO₄ + 3NaCl + CH₃COOH.

К 10 мл воды добавляют 20 капель раствора AlCl₃ концентрации 0,2 моль/л и 10 капель раствора CH₃COONa концентрации 0,02 моль/л. К полученному раствору добавляют по каплям при взбалтывании раствор Na₂HPO₄ концентрации 0,10 моль/л до тех пор, пока появляющиеся хлопья фосфата алюминия не станут растворяться с трудом.

Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля

1. Какие системы называются дисперсными? Как подразделяются дисперсные системы в зависимости от размера частиц?

3. Какие дисперсные системы относятся к лиофильным и лиофобным?

4. Как можно отличить коллоидные растворы от истинных?

5. Какими путями можно получить дисперсные системы?

6. Какими способами можно провести диспергирование твердых и жидких веществ?

7. Перечислите конденсационные методы получения коллоидных растворов.

9. Что называется мицеллой и каково ее строение?

10. Какими методами можно определить знак заряда золя?