Лабораторна робота № 18 Визначення порогу коагуляції колоїдних розчинів програмні питання

1. Стійкість дисперсних систем: кінетична і агрегативна.

2. Теорія стійкості дисперсних систем.

3. Коагуляція під дією електролітів і інших факторів. Коагуляція і дзета-потенціал.

4. Кінетика коагуляції.

5. Роль явищ стійкості і коагуляції дисперсних систем у природі.

Зразок картки контролю знань

1. Напишіть формулу міцели, утвореної взаємодією розчину CaCl₂ з надлишком розчину Na₂SO₄ і вкажіть складові частини міцели.

2. Який об’єм 0,1 н K₂SO₄ (в см³) потрібно добавити до 1 л золя Fe(OH)₃, щоб викликати його коагуляцію? Поріг коагуляції 0,50 ммоль/дм³.

3. У дві колби налито по 100 см³ золя Al(OH)₃. Щоб викликати явну коагуляцію потрібно добавити: у першу колбу – 10,5 см³ 1н KCl, а у другу – 12,3 см³ 0,001 н Na₃PO₄. Обчисліть пороги коагуляції і визначіть заряд частинок золя.

Хід роботи

Заповніть бюретки розчинами солей – 1М розчином KCl, 0,1М розчином CaCl₂, 0,01М розчином AlCl₃ і досліджуваним золем.

Налийте в три колби для титрування по 10 мл досліджуваного золя. З бюретки з розчином KCl необхідно повільно доливати розчин в колбу з досліджуваним золем при ретельному перемішуванні. Ознакою початку коагуляції вважають помутніння золя по всьому об’єму розчину або, у випадку його мутності, до відокремлення фаз. Запишіть об’єм витраченого розчину калій хлориду й обчислити поріг коагуляції (γ) за формулою

γ= c∙V∙1000 ∕ 10,

де с – концентрація електроліту, моль/л; V – об’єм витраченого електроліту, мл; γ – поріг коагуляції, моль/л.

Повторіть дослід, узявши як коагулюючі електроліти 0,1М розчин CaCl₂, 0,01М розчин AlCl_3.

Визначивши пороги коагуляції, результати трьох дослідів запишіть у таблицю 18.1.

Таблиця 18.1 − Пороги коагуляції електролітів

Електроліт	Коагулюючий йон	Поріг коагуляції γ, моль/л	Відносна коагулююча здатність

Відносну коагулюючу здатність визначають, поділивши значення порогів коагуляції на найменший поріг коагуляції. Порівнюють експериментальне співвідношення порогів коагуляції з теоретично обчисленими за правилом Дерягіна-Ландау:

(КСl): (СаСl₂): (АlСl₃) = = 729:11:1

де 1, 2, 3 – заряд йона-коагулятора.

Завдання для самостійної роботи

1. Написати формулу міцел золів: Mg₃(PO₄)₂, стабілізованого MgCl₂, і SiO₂, стабілізованого K₂SiO₃. Для якого з вказаних золів кращим коагулятором є розчин FeCl₃, а для якого – Na₂SO₄?

2. Розрахуйте поріг коагуляції золю (γ), якщо до 5 см³ золя ферум(ІІІ) гідроксиду додали 2 см³ води і явна коагуляція наступила при додаванні 3 см³ 0,01 М розчину K₂SO₄.

3. Пороги коагуляції деякого гідрозолю рівні γ(СаСl₂) = 0,3 ммоль/л, С_п(K₂SO₄ ) = 0,0299 моль/л. Який по знаку заряд несуть частинки золю?

4. Написати формулу міцел золів: Cu(OH)₂, стабілізованого CuCl₂, і ZnS, стабілізованого Na₂S. Для якого з вказаних золей кращим коагулятором є розчин FeCl₃, а для якого – Na₂SO₄?

5. Які йони електролітів – Na₂SO₄ чи K₄[Fe(CN)₆], є коагулюючими для гідрозолю ферум(ІІІ) гідроксиду, одержаного методом гідролізу.

6. Коагулююча роль якого із електролітів – Na₂SO₄ чи MgCl₂ буде сильніша при дії на золь аргентум йодиду, одержаного змішуванням рівних об’ємів AgNO₃ з с=0,01моль/дм³ і KI з с = 0,015 моль/дм³.

7. Написати формулу міцел золів: BaSO₄, стабілізованого Ba(NO₃)₂ і BaSO₄,стабілізованого K₂SO₄. Для якого з вказаних золей кращим коагулятором є розчин FeCl₃, а для якого – Na₂SO₄?

8. Визначте знак заряду частинок золю, якщо при коагуляції його електролітами одержані такі пороги коагуляції в ммоль/дм³: γ(MqСl₂)=300, γ(KNO₃)=320, γ(Na₃PO₄)=0,6.

9. Який мінімальний об’єм K₂Cr₂O₇ з с = 0,01 моль/дм³ необхідно для коагуляції 1 дм³ золю ферум(ІІІ) гідроксиду, одержаного методом гідролізу. Поріг коагуляції 0,06 ммоль/дм³.

10. Написати формулу міцел золів: Zn(OH)₂, стабілізованого ZnCl₂,і As₂S₃ стабілізованого H₂S. Для якого з вказаних золей кращим коагулятором є розчин FeCl₃, а для якого – Na₂SO₄?

11. Коагуляція негативного золю As₂S₃ відбувається під дією КNO₃, MgCl₂, AlCl₃, пороги коагуляції яких рівні 50,0; 0,72; 0,93 ммоль/дм³. Як співвідносяться між собою коагулюючі здатності катіонів різної валентності.

12. У дві колби налито по 50 см³ золю Fe(OH)₃. Для коагуляції довелось добавити в першу колбу 5,30 см³ 1 М КСl, а у другу 31,5 см³ 0,005 М Na₂SO₄. Обчисліть пороги коагуляції електролітів і визначте знак заряду золю.

13. Написати формулу міцел золів: Fe(OH)₃, стабілізованого FeCl₃, і CaCO₃, стабілізованого Na₂CO₃. Для якого з вказаних золей кращим коагулятором є розчин AlCl₃, а для якого – Na₂SO₄?

14. Який об’єм 0,001 М K₂Cr₂O₇ (в см³) потрібно додати до 1 см³ золю Al(OH)₃, щоб викликати його коагуляцію? Поріг коагуляції 0,63 ммоль/дм³.

15. Написати формулу міцел золів: Al(OH)₃, стабілізованого AlCl₃, і SiO₂, стабілізованого H₂SiO₃. Для якого з вказаних золей кращим коагулятором є розчин FeCl₃, а для якого – Na₂SO₄?