Работа 2. Исследование коагулирующего действия ионов в зависимости от их заряда
Цели работы. 1. Определение порога коагуляции золя гидроксида железа различными электролитами. 2. Проверка справедливости правила Шульце-Гарди.
Приборы и реактивы.
-
Электрическая плитка.
-
Настольная лампа.
-
Конические колбы емкостью 100 см3.
-
Стакан емкостью 250 см3.
-
Пипетки емкостью 10 и 25 см3.
-
Бюретки на 25 см3.
-
Раствор FeCl3 (2 %-ный).
-
Водный раствор КС1 (4 моль/дм3).
-
Водный раствор Na2CO3 (0,05 моль/дм3).
-
Водный раствор Na3PO4 (0,005 моль/дм3).
-
Дистиллированная вода.
Порядок выполнения работы.
1. Необходимый для исследований золь Fе(ОН)3 готовят по методике, описанной в опыте №1. Образовавшийся золь красно-коричневого цвета охлаждают до комнатной температуры.
2. В 4 сухие конические колбы на 100 см3 пипеткой вливают по 25 см3 гидрозоля Fе(ОН)3.
3. Одну колбу оставляют для контроля, во вторую добавляют по каплям из бюретки до помутнения раствор КС1, в третью – Na2CO3, в четвертую – Na3PO4. После добавления каждых 2–3 каплей электролита колбы встряхивают, каждый раз сравнивая титруемый золь с контрольной колбой. Наблюдение проводят путем одновременного просматривания обеих колб в проходящем свете настольной лампы или сверх толщу раствора. Началом коагуляции считают помутнение золя по всему объему электролита. Количество электролита, которое потребовалось, чтобы вызвать коагуляцию золя, определяют с точностью до одной капли (объем капли приблизительно 0,05 см3). Опыт повторяют еще два раза. Результаты записывают в таблицу 1.
Таблица 1
Коагуляция золя Fе(ОН)3 различными электролитами
Электролит |
Концентрация электролита с, моль/дм3 |
Объем электролита, необходимый для коагуляции Vэл., см3 |
Порог коагуляции Ск, ммоль/дм3 |
КС1 |
4,0 |
|
|
Na2CO3 |
0,05 |
|
|
Na3PO4 |
0,005 |
|
|
4. Порог коагуляции Ск (ммоль/дм3) рассчитывают по формуле:
.
5. Сопоставляя зарядовые числа анионов соли (С1-, CO32-и РО43-) с соответствующими значениями Ск, проверяют правило Шульце–Гарди.
6. Анализируют результаты, формулируют выводы.
Контрольные вопросы
-
Что называют дисперсной системой, дисперсной фазой, дисперсионной средой?
-
Что такое гетерогенность, дисперсность?
-
Какие системы называют коллоидными?
-
Какие системы называют микрогетерогенными?
-
Какими методами могут быть получены золи?
-
В чем заключаются диспергационные методы?
-
Что называется пептизацией?
-
На чем основаны методы химической конденсации?
-
В чем заключаются методы физической конденсации?
-
На чем основан метод замены растворителя?
-
Каково строение двойного электрического слоя?
-
Что такое мицелла и какова ее структура?
-
Какие ионы называются потенциалопределяющими, противоионами?
-
Что называется агрегатом, ядром мицеллы?
-
Что называют коллоидной частицей?
-
Напишите формулу золя гидроксида железа с положительно заряженными коллоидными частицами?
-
Что понимают под устойчивостью системы?
-
Что такое агрегативная и седиментационная устойчивость?
-
Что такое коагуляция?
-
Из каких стадий складывается процесс коагуляции?
-
Что такое скрытая и явная коагуляция?
-
Какие причины коагуляции Вам известны?
-
В чем заключается сущность теории ДЛФО?
-
Перечислите правила электролитной коагуляции.
-
Что называют порогом коагуляции?
-
Что такое коагулирующая способность?
-
В чем заключается правило Шульце–Гарди?
-
Какие явления могут наблюдаться при коагуляции золя смесью двух электролитов