Адсорбция из раствора на твердом адсорбенте.
Цель занятия:
1. Проводить качественные опыты по адсорбции.
2. Количественно характеризовать зависимость степени адсорбции от концентрации адсорбтива.
3. Обрабатывать результаты опытов, делая обобщения и выводы.
Воспитательная цель:
привить умение пользоваться справочной литературой, аккуратное и экономное отношение к химическим реактивам и посуде.
Значение темы:
Адсорбция в широком смысле этого слова- это процесс самопроизвольного изменения концентрации веществ на поверхности раздела фаз. Гетерогенные системы чрезвычайно широко распространены в природе, промышленности и, естественно, их существованию сопутствуют процессы адсорбции. Так, например, процесс любого гетерогенного катализа начинается с адсорбции субстрата на активных центрах фермента. Это в одинаковой степени относится как к промышленному, так и к ферментативному катализу. Достаточно сказать, что фотосинтез начинается с адсорбции углекислого газа. Адсорбция лежит в основе таких промышленных процессов, как улавливание ценных паров и газов; осветления вин, сахара, глюкозы, фармакологических препаратов, нефтепродуктов; крашение волокон; флотационное обогащение руд, препаративная хроматография.
|
|
Трудно переоценить биологическую роль адсорбционных процессов. В качестве примеров можно назвать следующие явления: различная адсорбируемость токсинов, сопровождающая избирательным поражением органов; абсолютная избирательность взаимодействия «антитело-антиген», поражение ядами активных ферментов (например, отравление тяжелыми металлами, цианидами, монооксидами углерода); транспорт белками крови адсорбированных ими витаминов, гормонов, металлов, перенос кислорода гемоглобином, аминокислот эритроцитами и т.д. Действие ряда фармакологических препаратов связано с явлением адсорбции. Это, например, карболен (активированный уголь), применяющийся при отравлениях; гемодез и полиглюкин (кровезаменитель и дезинтоксикационный препарат).
Необходимый исходный уровень знаний и умений студентов.
Студенты должны знать:
1. Второй закон термодинамики и его следствия.
2. Полярные и неполярные группы.
3. Межмолекулярное взаимодействие.
4. Основы метода нейтрализации.
Студенты должны уметь:
1. Определять концентрацию кислоты методом нейтрализации.
2. Производить необходимые расчеты.
3. Делать выводы на основании полученных результатов.
Учебно-целевые вопросы.
1. Поверхностная энергия.
2. Следствие второго начала термодинамики о самопроизвольном уменьшении системой поверхностной энергии.
3. Возникновение поверхностного натяжения.
4. Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Моющее действие ПАВ и биологическая роль. Правило Траубе. Закон Гиббса.
5. Адсорбция. Теория адсорбции (Ленгмюра, Поляни, БЭТ).
6. Избирательная и ионообменная адсорбция.
7. Биологическое значение адсорбции и ее практическое применение.