Опыт № 3 Определение знака заряда золей методом капиллярного анализа

Иногда знак заряда коллоидных частиц можно определить, не прибегая к электрофорезу или электроосмосу, например, для окрашенных золей методом капиллярного анализа, используя зависимость адсорбируемости золя от знака заряда поверхности адсорбента. В качестве такой заряженной поверхности может быть использована поверхность капилляров фильтровальной бумаги. При погружении в воду фильтровальной бумаги целлюлозные стенки капилляров заряжаются отрицательно, а прилегающая к ним вода – положительно. За счет сил поверхностного натяжения вода поднимается по капиллярам бумаги.

Если в воде находятся заряженные коллоидные частицы, то передвижение их вверх возможно только тогда, когда они заряжены отрицательно и не притягиваются к стенкам капилляров. Если частицы заряжены положительно, то подъем невозможен, так как они будут оседать на стенках капилляров.

Окрашенный золь гидроксида железа (III) наливают приблизительно по 5–10 мл в маленькие стаканчики и опускают в них по узкой одинаковой полоске фильтровальной бумаги (1×10 см). Верхний конец полосок прикалывают кнопками к деревянной планке, закрепленной в лапке штатива. (Следить, чтобы полоска бумаги не касалась стенки стакана!). Через 3–5 мин сопоставляют высоту поднятия воды и коллоидных частиц гидроксида железа (III). Делают заключение о заряде частиц этого золя.

Опыт № 4

Коагуляция золя действием электролита

Нарушение агрегативной и кинетической устойчивости золей может происходить при добавлении электролита.

Последовательность выполнения опыта. К коллоидным растворам, полученным в опытах 1 и 2, добавьте по несколько капель концентрированного раствора сульфата алюминия Al₂(SO₄)₃. Через 2–3 минуты наблюдайте укрупнение частиц и образование осадка.

При оформлении результатов опыта укажите:

1 Состав частицы дисперсной фазы коллоидной системы: а) до введения Al₂(SO₄)₃; б) после введения Al₂(SO₄)₃.

2 Состав образовавшегося осадка.

3 Объясните роль Al₂(SO₄)₃ в процессе коагуляции золя.

Контрольные вопросы

1. Являются ли коллоидные растворы гомогенными системами?

2. Какова дисперсность коллоидных растворов?

3. Каков состав ядра коллоидной частицы в растворе гидроксида железа (III)?

Какие ионы могут быть зарядообразующими в коллоидной частице золя и от чего это зависит?

5. Перечислите известные вам методы получения коллоидных растворов и опишите кратко их суть.

6. В чем проявляется агрегативная устойчивость золей?

7. Опишите механизм коагуляции коллоидных растворов.

8. Каким образом можно отличить коллоидный раствор от истинного?

6