3. Отримання золю гiдроксиду залiза (III) пептизацiєю

3.1. Адсорбцiйна пептизацiя

Гiдроксид залiза (III) одержують при взаємодiї хлориду залiза (III) з амонiаком, для чого 1 см³ насиченого розчину FeCl₃ розводять водою до 20 см³ і до утвореного розчину додають концентрований розчин амонiаку, щоб одержати осад Fe(OH)₃.

Відбирають невелику частину осаду (до 1/20), промивають водою декантацією тричі та додають розчин хлориду заліза, що готується розведенням 1 см³ насиченого розчину FeCl₃ водою до 50 см³. Утворюється червоно-жовтий золь гідроксиду заліза, що сильно опалесціює завдяки великим розмірам частинок золю.

3.2. Диссолюцiйна пептизація

1 см³ насиченого розчину FeCl₃ розводять водою до 20 см³ i до цього розчину додають концентрований розчин амоніаку, щоб одержати осад Fe(OH)₃. Відбирають невелику частину осаду (до 1/20), тричі промивають водою декантацією. До осаду по краплях додають розчин HCl, що утворений розведенням 10 см³ 0,1 М розчину HCl до 50 см³. При збовтуванні осаду з розчином HCl утворюється золь вишнево-червоного кольору, що сильно опалесціює завдяки великим розмірам частинок золю.

В цьому випадку концентрацiя HCl недостатня для повного розчинення Fe(OH)₃. Тому кислота реагує тiльки з поверхневими молекулами гiдроксиду залiза. Продукт реакцiї Fe(OH)₂Cl, що утворюється на поверхні, дисоцiює на iони з утворенням ПЕШ.

4. Одержання емульсiї

В двi пробiрки налити по 4 см³ дистильованої води та по 0,5 см³ бензолу. В одну з пробiрок додати 4 см³ розчину мила та енергiйно збовтати. Необхiдно пояснити дiю емульгатора.

Робота 6.2. Визначення знаку заряду частинок золів на підставі правила валентності – значності Хід виконання роботи

1. В п’ять чистих пронумерованих пробірок відібрати по 5 см³ золю гідроксиду заліза, а в п’ять інших – по 5 см³ золю берлінської блакиті. Потім в пробірки кожного ряду внести попарно по 2 см³ 0,02 н розчинів електролітів, зазначених в табл. 6.2, перемішати та залишити у штативі на 40 хвилин.

2. В таблиці 6.2 відмітити розчини, додавання яких призвело до коагуляції. На підставі отриманих даних визначити знак заряду частинок золів, що використовувались у роботі.

Таблиця 6.2. Результати перевірки коагуляції електролітами

№ пробірки	1	2	3	4	5
Електроліт	KCl	K2SO4	K3[Fe(CN)6]	BaCl2	AlCl3
Золь гідроксиду заліза Fe(OH)3
Золь берлінської блакиті Fe4[Fe(CN)6]3

Робота 6.3. Визначення порогу коагуляцiї золю Хід виконання роботи

1. В п’яти пронумерованих пробiрках приготувати розчини рiзних концентрацiй одного з рекомендованих для досліду електролiтів (табл. 6.3). Для цього в першу пробiрку пiпеткою відібрати 5 см³ вихiдного розчину електролiту, а в iншi чотири – по 4 см³ дистильованої води. З першої пробiрки 1 см³ розчину вiдібрати та перенести у другу, ретельно перемiшати, потiм 1 см³ з другої пробiрки перенести у третю i так далi. З п’ятої пробiрки 1 см³ розчину вилити у раковину.

2. В кожну пробiрку з розчином електролiту внести пiпеткою по 1 см³ золю гідроксиду заліза та перемiшати.

3. Так одержати 5 розчинiв, що мiстять золь та електролiт, в яких концентрацiя електролiту в кожнiй наступнiй пробiрцi в 5 разiв менша, нiж в попереднiй. Розрахувати концентрацiю електролiту в кожнiй пробiрцi та записати розраховані концентрації в табл. 6.4.

4. Через 40 хвилин візуально визначити, в яких пробірках відбулась коагуляція (випадiння осаду або помутнiння розчину). Вiдмітити в табл. 6.4 концентрацiї електроліту, які спричинили коагуляцiю.

5. Визначити поріг коагуляції золю  (моль-екв/м³) як середнє арифметичне величин концентрацiй електроліту в двох сусiднiх розчинах, в одному з яких коагуляцiя спостерiгається ( ), а в іншому вiдсутня ( ). Таблиця 6.3. Вихiднi розчини електролiтiв, якi рекомендовано для дослiду

Електроліт	Вихідні концентрації, моль/дм3
KCl	2,5
K2CrO4	0,025
K2SO4	0,025
K3[Fe(CN)6]	0,001

Таблиця 6.4. Концентрації розчинів для визначення порогу коагуляції

Електроліт	Концентрація електроліту, моль/дм3
Результат спостережень
Поріг коагуляції, моль-екв/м3

Звіт

Робота 6.1. Записати формули міцел для всіх одержаних золів, вказати ядро, частинку та знак її заряду. Описати ознаки одержаних золів (колір, опалесценція) та динаміку розвитку ознак і пояснити, чому опалесценція в деяких золях наростає, а у інших ознаки не змінюються.

Робота 6.2. Визначити знак заряду колоїдних частинок шляхом їх коагуляції електролітами та пояснити одержаний результат.

Робота 6.3. Розрахувати поріг коагуляції золю заданим електролітом та порівняти його з порогами коагуляції цього золю іншими електролітами, отриманими колегами.