Лабораторна робота № 8. Тема: Добування колоїдних систем різними методами

Тема: Добування колоїдних систем різними методами. Діаліз.

Мета: Вивчити методи добування і очистки золів.

Прилади та реактиви: електроплитки, конічні колби на 250 мл – по 3 шт, піпетки, мірні циліндри на 100 мл, фарфорові чашки, целофан, нитки, 2 % розчин хлориду заліза, дистильована вода, 0,01 % розчин красної кров’яної солі, насичений розчин сірки у етиловому спирті.

Методичні вказівки.

Усі методи отримання колоїдних систем можна розділити на дві основні групи:

1. Методи диспергування – подрібнення великих частин грубодисперсних систем до колоїдної дисперсності.

2. Методи конденсації – з’єднання атомів, іонів або молекул у більш великі частини колоїдних розмірів.

Колоїдний стан характеризується наступними основними признаками: визначеною дисперсністю, розміри частин дисперсної фази від 10^-7 до 10^-5, гетерогенністю (всякий колоїдний розчин є багато фазною системою) і багатокомпонентною.

До методів диспергування відноситься механічне та електричне диспергування.

До методів конденсації відносять добування золів, парів, заміна розчинника за допомогою різних хімічних реакцій.

Золі дуже часто містять у собі різні суміші, такі як електроліти. Для очищення золів від суміші низькомолекулярних речовин використовують діаліз та електродіаліз.

Хід роботи

 

1. Добування золів:

а) добування колоїдного розчину гідрату окисі заліза.

100 мл дистильованої води нагрівають на плитці до кипіння. У киплячу воду додають по краплям 20 мл 2 % розчину хлориду заліза. Отриманий колоїдний розчин охолоджують.

б) добування золю берлінської лазурі.

До 10 мл 0,01% розчину червоної кров’яної солі додають 2 краплі 2 % розчину хлориду заліза.

в) добування гідролізу сірки.

Насичений розчин сірки у спирті наливають по краплям у дистильовану воду при струшуванні.

2. Очистка колоїдного розчину гідрату окису заліза.

Колбу з колоїдним розчином гідрату окису заліза пов’язують целофаном так, щоб перевернув колбу розчин не виливався. У такому перевернутому виді помістити колбу у фарфорову чашку з дистильованою водою на 20 хвилин. Воду з фарфорової чашки помістити у хімічну склянку. Поряд поставити іншу склянку із дистильованою водою з такою ж кількістю. У обидві склянки додати по 1-2 краплі розчину азотнокислого срібла.

Звіт про роботу

 

1. Записати свої спостереження та обґрунтувати їх.

2. Вказати метод очистки колоїдного розчину.

3. Назвати прилад зібраний Вами для очистки колоїдного розчину.

4. Чи встиг повністю очиститися колоїдний розчин за 20 хвилин? Як це можна підтвердити?

5. Усі отримані колоїдні розчини розглянути у проходящому світлі і записати свої спостереження.

6. Записати рівняння реакцій добутих золів гідрату окисі заліза та берлінської лазурі.

7. Написати формулу міцели цих двух золів. Вказати заряд цих гранул.

8. Вказати три основних компонента золів гідрату окисі заліза та берлінської лазурі.

Лабораторна робота № 9

Тема: Визначення порогу коагуляції золю гідрату окисі заліза.

Мета: Вивчити коагуляцію гідрофобних золів. Спостерігати правило значності. Вивчити явища захисту золів.

Прилади та реактиви: хімічні склянки – по 3 шт, піпетки, бюретки (піпетка) зі штативами, мірні циліндри, золь гідроокису заліза, дистильована вода, розчини електролітів, 0,5% розчин желатину, розчин хлориду натрію, розчин сульфату натрію, розчин червоної кров’яної солі.

 

Методичні вказівки.

Процес збільшення колоїдних часток в результаті їх злипання, які доводять речовину до утворення осаду чи до утворення студню називається коагуляцією.

Коагуляцію можна визвати збільшенням температури, додаванням електролітів, додаванням золю до іншого золю з протилежним за знаком заряду частинок (взаємна коагуляція). Для початку коагуляції, яку можна відрізнити оком (явну), необхідно додати до золю мінімальну кількість електроліту с, - це називається порогом коагуляції. При концентрації електроліту, менше порогу, коагуляція відбувається у скритому стані. Величина зворотного порогу коагуляції, називається коагулюючою здібністю іону Р.

Р =

Коагулююча дія іонів у значній ступені залежить від величини його заряду. Чим більше заряд коагулюючого іону, тим сильніше виражена його коагулююча здібність і тим менше поріг коагуляції (правило Шульца-Гарді). На коагулюючу дію іонів однакового заряду впливає коагуляція іонів. Чим більше коагуляція, тим більше поріг коагуляції і нижче коагулююча здібність іонів. Поріг коагуляції у золя невеликий і виражається у ммоль/л або мг×екв/л.

За отриманими даними для кожного електроліту визначають поріг коагуляції за формулою:

g =

де g - поріг коагуляції, ммоль/л;

с_вих – початкова концентрація електроліту до розбавлення водою;

n – об’єм води, який додали до 1 мл вихідного електроліту;

3 – коефіцієнт, який враховує зміни при змішуванні з золем.

 

Хід роботи

 

1. Визначення порогу коагуляції.

В 3 хімічні склянки налити по 10 мл золю гідроксиду заліза. В 3 бюретки (піпетки) налити електроліти хлориду натрію, сульфату натрію, жовтої кров’яної солі. Потім, додаючи по краплям електроліти з бюреток (піпеток) у стаканчики з золем, провести коагуляцію золю до помутніння розчину у стаканчику.

Результати занести у таблицю.

 

№ склянки	Електроліт	Концентр. розчин електроліту	Кількість електроліту яке пішло на коагуляцію	В переліку на 0,01 м розчинів, мл	Поріг коагу- ляції	Кількість електроліту яке пішло на коагуляцію желатину

 

2. Захисна дія розчину желатину.

Повторити дослід № 1, додав до золю гідроксиду заліза по 3 мл у кожну склянку розчин желатину. Результати досліду занести у останню графу таблиці.

 

Контрольні запитання.

1. Який з електролітів має великий поріг коагуляції? Чому?

2. Як змінюється поріг коагуляції електролітів від додавання до золю розчину желатину?

3. Які фактори впливають на поріг коагуляції?

4. Наведіть приклади типів коагуляції.

5. Чи використовують процес коагуляції у галузях харчової промисловості?