Методические рекомендации к проведению лабораторно-практических занятий по коллоидной химии на тему: Гидрозоли. Получение, устойчивость, коагуляция, Электрокинетические явления в коллоидных системах.

Определить знаки заряда частиц, полученных в опытах №№ 1 –3.

Опыт 5. Наблюдение светорассеяния.

Золь налить в кюветку с плоскопараллельными стенками. Пропустить через него световой луч от проекционного фонаря. Наблюдать сбоку светорассеяние ( конус Тиндаля).

Параллельно тот же опыт поставить с водой. Отметить разницу в светорассеянии.

Опыт 6. Очистка золей диализом.

В коллоидный мешочек налить горячий золь Fe(OH)3 (Опыт 2). Подвесить мешочек на стеклянной палочке и погрузить в стакан с горячей дистиллированной водой. Через 10 – 15 минут определить присутствие ионов Cl и отсутствие окрашивания в воде, омывающей мешочек. Прошли ли мицеллы через мембрану?

1.4.2. Определение порога коагуляции золя гидроксида железа (+3).

Цель работы: 1. Определить порог коагуляции золя Fe(OH)3 при действии

KCl, K2SO4 , K3[Fe(CN)6].

2. Рассчитать отношение порогов коагуляции.

3. Проверить правило Шульце – Гарди.

Ход работы: Использовать золь Fe(OH)3 , приготовленный в работе 1 (Опыт2).

Приготовить водные растворы:

KCl – 2 М

K2SO4 – 0,05 М

K3[Fe(CN)6] – 0,005 М

Отбирают в три колбы для титрования по 5 мл. охлажденного золя. Из бюретки медленно, по каплям, хорошо перемешивая, добавляют 0,005 М раствор гексацианоферрата (+3) калия до помутнения золя. Повторяют операцию с раствором K2SO4 и KCl

Для расчета берут среднее значение по результатам 3 – х титрований.

Порог коагуляции рассчитывают по формуле:

где:

G - пороговое значение концентрации электролита; моль/л.

Vзоля – объём взятого золя, мл.

Vэл – объём электролита добавленный, до помутнения золя, мл.

Nэл – нормальность электролита, моль/л.

Составляют пороговые значения для трёх электролитов: gCl : gSO4 : g[Fe(CN)6] и сравнивают результаты с правилом Шульце – Гарди.

1.4.3. Изучение явления защиты золя.

Цель работы: Определить защитное действие желатина на золь Fe(OH)3

Ход работы: В работе используется золь Fe(OH)3, приготовленный в работе 1 (опыт 2).

Приготовить водные растворы: (NH4)2SO4 – 0,02 М желатина – 0,5%.

1. Оттитровать 10 мл. золя Fe(OH)3 0,02 М раствором (NH4)2SO4 до помутнения раствора.

2. К новой порции 10 мл. золя Fe(OH)3 добавить 1 мл. 0,5% раствора желатина, пороговое количество раствора (NH4)2SO4. Отметить наступила ли коагуляция?

3. К третьей порции 10 мл. золя Fe(OH)3,защищённого 1 мл. раствора желатина, добавить сухой порошок (NH4)2SO4 на кончике шпателя, нарушающий устойчивость раствора желатина.

Описать явление.

Объясните почему белые хлопья желатина, выпавшие вначале, постепенно окрашиваются в белый цвет?

2. Электрокинетические явления.

2.1. Теоретические основы.

Электрокинетические явления открыты профессором московского университета Ф. Ф.Рейссом в 1808г. И дополнены исследованиями Квинке (18 г) и Дорна (18 г).

Причиной всех электрокинетических явлений является наличие двойного электрического слоя на границе раздела фаз. Заряд на коллоидных частицах обусловлен избирательной адсорбцией одного из ионов электролита, находящегося в дисперсной фазе. Согласно правилу Пескова – Фаянса адсорбируются ионы, входящие в состав ядра мицеллы. Они называются Потенциалопределяющими. Так как в целом коллоидная система электронейтральна, в среде, окружающей ядро мицеллы, должны находится ионы противоположного знака. Так образуется двойной ионный слой, (рис. 2.1) состоящий из двух частей: адсорбционной и диффузной.

Рис 2.1. Схема строения двойного электрического слоя.

Адсорбционный слой противоионов находится на расстоянии молекулярного радиуса от заряженной поверхности. Ионы этого слоя прочно удерживаются поверхностью ядра. Толщина слоя d постоянна и не зависит от концентрации электролита и температуры. Остальные противоионы образуют диффузную часть толщины х, зависящей от концентрации электролита в дисперсионной среде. При увеличении концентрации электролита диффузионный слой сжимается, так, что остаётся только адсорбционный слой – (Рис. 2.2.).