Работа № 9. Коллоидные растворы

Цель работы – изучение физико-химических свойств коллоидных растворов, определение порога коагуляции и защитного числа золя гидроксида железа (III).

Оборудование

1. Штатив с десятью пробирками.

2. Измерительные бюретки.

Последовательность выполнения работы

1. Для определения порога коагуляции золя гидроксида желе­за (III) в десять пробирок при помощи бюретки налить по 10 мл золя Fе(ОН)3 и добавить в каждую разное количество миллилитров (согласно таблице) дистиллированной воды и коагулирующего электролита − 0,00125 М раствора Na2SO4. Общий объем смеси должен составлять 15 мл.

2. Перемешать растворы во всех пробирках.

3. Знаком «+» отметить в таблице пробирки, в которых раствор помутнел (степень помутнения раствора эффективнее наблюдать на темном фоне).

 

Номера пробирок 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Объем воды 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 -
Объем р-ра Na2SO4 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5
Степень помутнения                    

 

4. Рассчитать величину порога коагуляции γ, отнесенную к 1 л золя:

 

,

 

где С − молярная концентрация электролита;

V − наименьший объем электролита Na2SO4, вызвавший коагуляцию золя;

W − объем золя, взятый для определения порога коагуляции.

5. Для определения зависимости величины порога коагуляции золя от заряда коагулирующего иона в пять чистых пробирок налить по 5 мл золя гидроксида железа Fe(OH)3, указанные в таблице количества воды и раствора электролита − 0,001 н KCl с тем, чтобы общий объем смеси был равен 10 мл. Содержимое пробирок хорошо перемешать и через 5 мин. отметить, в какой пробирке наблюдается помутне­ние.

6. То же проделать с растворами электролитов K2SO4 и K3[Fe(CN)6]. Полученные результаты записать в таблицу.

 

 

Номер пробирки 1 2 3 4 5
Раствор электролита, мл 0,5 1,0 2,0 3,0 4,5
Степень помутнения KCl K2SO4 K3[Fe(CN)6]          

 

7. По данным таблицы построить график, откладывая на оси абс­цисс логарифмы числа миллилитров 0,001 н раствора электролита, а на оси ординат 1/n , где n − величина заряда соответствующего коа­гулирующего иона.

8. Для определения защитного числа золя в 10 пробирок налить по 5 мл золя Fe(OH)3 и, согласно таблице, дистиллированной воды и 0,0055%-ного раствора желатина. Затем во все пробирки до­бавить по 2,5 мл раствора Na2SO4 и перемешать. Общий объем смеси должен быть 15 мл.

 

Номер пробирки   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Объем воды , мл 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0
Объем раствора желатина, мл 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5
Степень помутнения                    

 

9. Отметить в таблице зна­ком «−» номера растворов, которые остались прозрачными.

10. Рассчитать защитное число золя S:

,

где С − процентное содержание защищающего вещества; V − минималь­ный объем в миллилитрах раствора желатина, защищающего коллоидный раствор от коагуляции; W − объем золя, мл.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ

 

1. Какие дисперсные системы относятся к коллоидным?

2. Какой процесс подразумевают, применяя термин «коагуляция»?

3. Что такое порог коагуляции и защитное число?

4. Как устроена коллоидная мицелла золя гидроксида железа (III) Fе(ОН)3, кремневой кислоты Н2Si03, иодида серебра AgI и как называются ее составные части?

5. Дайте определение электрокинетического потенциала.