Задание 1. Коагуляция гидрофобных коллоидов. Определение порога коагуляции и вычисление коагулирующей силы

 

Коагуляцию гидрофобных золей осуществляют действием следующих растворов: КС1, K2SO4, СаС12 (все растворы 1 М).

Изучая коагулирующее действие указанных растворов, необходимо определить пороги коагуляции коллоидов этими электролитами. Чем меньше порог коагуляции, тем больше коагулирующая сила иона, вызвавшего коагуляцию данного коллоида (по правилу значности и валентности).

В пробирки, установленные в штативе (кроме двух), наливают по 1 мл испытуемого золя (по заданию преподавателя). Готовят контрольный раствор: в первую пробирку с 1 мл испытуемого золя добавляют 1мл дистиллированной воды. Из колбы с 1 М раствором КС1 пипеткой отбирают 1 мл раствора и добавляют в следующую пробирку с гидрозолем. Сравнивая содержимое этой пробирки с контрольным раствором, убеждаются в том, что хлорид калия такой концентрации вызывает коагуляцию коллоида. Отмечают в таблице 37 наличие коагуляции знаком «+» и приступают к разбавлению раствора КС1.

Таблица 37

Результаты определения порога коагуляции гидрофобных золей

п/п

Концентрация электролита С, ммоль/л

Номер испытуемого золя

КС1 K2SO4 СаС12
1 2 3 4 и т.д.        

 

Возьмите две оставшиеся чистыми пробирки и опустите каждую из них по пипетке на 1 мл, предварительно помыв. В одну из этих пробирок налейте произвольное количество дистиллированной воды (она потребуется для разбавления электролита), во вторую - 1 мл 1 М КС1 и добавьте из пробирки с дистиллированной водой 1 мл. Размешайте содержимое пробирки 2 продуванием воздуха через пипетку и из образовавшихся 2 мл раствора КС1 отберите этой же пипеткой 1 мл раствора и перенесите его в пробирку с золем. Пипетку в золь не опускать, а сливать электролит по стенке пробирки! Осторожно размешайте содержимое пробирки и, если раствор помутнел (сравнить с контрольным раствором), отметьте в табл. наличие коагуляции знаком «+», в случае отсутствия ее - знаком «‒». Дальнейшее разбавление электролита проводят аналогично предыдущему. Так, разбавляя электролит и добавляя его по 1 мл в последующие пробирки с золем, найдите такую концентрацию электролита, при которой коагуляция уже не наблюдается. Концентрацию разбавленных растворов электролитов удобно выражать и записывать в таблице 37 (графа С) в виде дроби в соответствующей степени, например:1) ; 2) ; 3) и т.д.

Как уже говорилось ранее, та минимальная концентрация электролита, при которой наблюдается коагуляция золя, называется порогом коагуляции данного электролита. Ее величину находят для каждого электролита и записывают в таблицу 38 (порог коагуляции для СаС12 и K2SO4 определяют так же, как и для КС1). По величине порогов коагуляции устанавливают ионы-коагуляторы. Затем вычисляют коагулирующую силу иона-коагулятора, условно принимая коагулирующую силу одновалентного иона равной единице. Коагулирующую силу двухвалентного иона (S) вычисляют по формуле:

S = .

Пример: если С1= , а С2= , то S= =25=32.

 

Таблица 38

Результаты расчета коагулирующей силы испытуемого золя

электролиты

испытуемый золь

ионы-коагуляторы порог коагуляции коагулирующая сила
КС1      
СаС12      
K2SO4      

 

Полученные данные показывают, что коагулирующая сила двухвалентного иона в десятки раз (в нашем случае в 32 раза) больше коагулирующей силы одновалентного иона.

На основании полученных данных определите знак заряда коллоидных частиц исследуемого золя и сделайте письменный вывод.