ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 3
ОТРИМАННЯ КОЛОЇДНИХ РОЗЧИНІВ
Мета: освоєння методик одержання колоїдів; визначення знаку заряду частинок золів; побудова формул міцел отриманих золів.
Короткі теоретичні положення
Колоїдні системи за розмірами частинок дисперсної фази займають проміжне положення між справжніми розчинами (> 10-9 м) і грубодисперсними системами (10-5-10-6 м). Вони можуть бути отримані двома шляхами: конденсацією молекул або іонів (метод конденсації) і дробленням більших часток до потрібного ступеня дисперсності (метод диспергування). Для придання часткам стійкості (агрегативної) проти злипання необхідне створення на поверхні частинок захисних шарів: подвійних іонних шарів, що викликають електростатичне відштовхування (електростатичний фактор стійкості), і сольватних, або адсорбційно-сольватних шарів, що перешкоджають в силу своїх особливих структурно-механічних властивостей зіткненню і злипанню частинок (структурно-механічний фактор стабілізації).
До основних діспергаційних методів відноситься: механічне диспергування в кульових або колоїдних млинах, за допомогою вібраційних подрібнювачів, ультразвуку, вольтової дуги і т. д; фізико-хімічне дроблення осадів, у яких є окремі частинки дисперсної фази, розділені прошарками дисперсійного середовища пептизацію яких можна здійснити : адсорбційної пептизація; пептизація шляхом поверхневої дисоціації і промивання осаду. До основних конденсаційних методів отримання дисперсійних систем відносять: фізичну (метод конденсації парів; метод заміни розчинника та ін); хімічну (за допомогою хімічних реакцій - подвійного обміну, відновлення, гідролізу та ін.) Найбільш поширені методи хімічної конденсації, при яких важко розчинна речовина утворюється в результаті хімічної реакції, що протікає в тому середовищі, яке в подальшому є дисперсійним. При отриманні колоїдних розчинів необхідно вести реакцію у розведеному розчині, щоб швидкість росту кристалічних частинок була невелика, тоді частки виходять дрібні (10-7-10-9 м) і системі буде забезпечена седиментаційна стійкість. Одна з реагуючих речовин повинна бути взята у надлишку. Це забезпечить утворення на поверхні подвійного електричного шару основного чинника агрегативної стійкості. Знак заряду колоїдних частинок в забарвлених золях можна визначити методом капілярного аналізу, який заснований на тому, що целюлозні стінки капілярів фільтрувального паперу заряджаються негативно, а просочує папір вода позитивно. Якщо на листок паперу нанести краплю досліджуваного золю, то частинки, заряджені позитивно, адсорбуються на стінках капілярів, тому золь з позитивними частками дає забарвлене в центрі і безбарвне по краях пляма. Золь з негативно зарядженими частинками, не адсорбуються на стінках капілярів, утворює рівномірно забарвлена пляма.
ДОСЛІД 1. ОТРИМАНИЙ ЗОЛЮ ЙОДИДА СРІБЛА
10 крапель 1,7%-ного розчину AgN03 розбавте водою до 100 см3. До розчину додайте по краплях при збовтуванні 1 см3 1,7% - ного розчину KI. Утворюється блакитнуватий опалесцентний золь йодиду срібла. Формула міцели має вигляд:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Заряд гранули______________________________________________________
ДОСЛІД 2. ОТРИМАНИЙ ЗОЛЯ БРОМІДУ СРІБЛА
15 крапель 1,7%-ного розчину AgNO3 розбавте водою до 100 см3. До розчину додайте по краплях при збовтуванні 0,5 см3 1,2%-ного розчину КВr. Утворюється блакитнуватий опалесцентний золь.
Формула міцели має вигляд:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Заряд гранули______________________________________________________
ДОСЛІД 3. ОТРИМАННЯ ЗОЛЮ ГІДРОКСИДУ ЗАЛІЗА (III)
Гідрозолі гідроксиду заліза можна отримати гідролізом хлориду заліза (III). Для цього до 100 см3 киплячої води додайте 3-4 краплі насиченого розчину FeCl3. При цьому енергійно протікає гідроліз FeCl3 і молекули гідроксиду заліза конденсуються в колоїдні частинки. Утворений золь має вишнево-коричневий колір. У даному випадку врахуйте, що хлороокис заліза FeОCl є стабілізатором, а FeО + потенціавизначаючими іонами.
Формула міцели має вигляд:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Заряд гранули______________________________________________________
ДОСЛІД 4. ОТРИМАННЯ ЗОЛЮ БЕРЛІНСЬКОЇ БЛАКИТІ З НЕГАТИВНО І ПОЗИТИВНО ЗАРЯДЖЕНИМИ ГРАНУЛАМИ
1. 0,5 см3 20%-ного розчину K4 [Fe (CN) 6] розбавте водою до 100 см3. До розчину додати 1 краплю насиченого розчину FeCl3. Утворюється прозорий синього кольору золь берлінської лазурі. Перевірити, що від двох крапель розчину FeCl3 золь ще більше синіє.
2. 0,1 см3 насиченого на холоді розчину FeCl3 введіть в 100 см3 води. У розчин введіть при збовтуванні 1 краплю 20% - ого розчину K4 [Fe (CN) 6]. Утворюється золь берлінської лазурі синього кольору.
Формули міцел мають вигляд:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Заряд гранули______________________________________________________
ДОСЛІД 5. ОТРИМАННЯ ЗОЛЮ ЙОДИДУ СРІБЛА З ПОЗИТИВНО І НЕГАТИВНО ЗАРЯДЖЕНИМИ ГРАНУЛАМИ
1. До 10 см3 розчину нітрату срібла (0,002 моль/дм3) долийте по краплях 1 см3 розчину йодиду калію (0,01 моль/дм3).
2. До 10 см3 розчину йодиду калію долийте по краплях розчину нітрату срібла.
Формули міцел мають вигляд:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Заряд гранули______________________________________________________
Контрольні питання
1. Якими методами в ході роботи були отримані золі?
2. Ліофобні або ліофільним є отримані в ході роботи колоїдні розчини?
3. У чому полягає метод заміни розчинника?
4. Що називається пептизація? Які золі в роботі отримані цим методом?
5. У чому сутність опалесценції, і які її причини?
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
