Лабораторная работа №8. Экспериментальная проверка правила Шульце-Гарди

Цель работы: Экспериментальная проверка выполнения правила Шульце-Гарди при коагуляции золей электролитами с заданной их концентрацией.

В результате выполнения данной работы студент должен:

– знать способы классификации дисперсных систем;

– знать условия получения гидрофобных золей малорастворимых веществ методом химической конденсации;

– знать правила составления формул мицеллы золя, охарактеризовать ее структурные элементы;

– знать виды и факторы устойчивости гидрофобных золей;

– знать методы коагуляции и стабилизации дисперсной фазы;

– знать правило Шульце-Гарди, Дерягина и Ландау, уметь их использовать при оценке коагулирующей способности различных коагулянтов.

Оборудование и реактивы: Пробирки, пипетка (10 см³), груша резиновая, золи Fe(OH)₃⁽⁺⁾, KFe[Fe(CN)₆]^-; коагулирующие ионы NaCl (4М), NaCl (0,08М), Na₂SO₄ (0,08М), BaCl₂ (0,08М).

Порядок выполнения работы

1. Записать формулы золя Fe(OH)₃⁽⁺⁾ полученного в результате реакции гидролиза FeСl₃ и золя KFe[Fe(CN)₆], полученного в результате реакции хлорида железа (III) с гексацианоферратом (II) калия. Заполнить теоретическую таблицу 1.

Таблица 1 – Коагулирующее действие электролитов (на основании теоретических расчетов).

Золь	Заряд золя	Коагулирующий ион и его концентрация
		NaCl (4М)	NaCl (0,08М)	Na2SO4 (0,08М)	BaCl2 (0,08М)
Fe(OH)3, оранжевый
КFe[Fe(CN)6] синий

2. На основе эксперимента требуется установить, который из данных растворов будет вызывать коагуляцию при добавлении в золь, как изменяется коагулирующая способность электролитов в зависимости от их природы и концентрации.

Для этого в каждую из двух групп пробирок (по 4 пробирки в каждой группе), содержащих по 5 см³ раствора с коагулирующими ионами (пробирки соответственно пронумерованы), приливают по 5 см³ золя Fe (OH)₃ (оранжевое окрашивание) – первая группа пробирок и по 5 см³ золя КFe[Fe(CN)₆] (синее окрашивание) – вторая группа пробирок. Хорошо перемешивают и наблюдают, в какой пробирке произойдет коагуляция золей электролитами. По результатам наблюдений составляют таблицу 2 (на основании экспериметальных исследований), в которой знаком «+» обозначают ионы, вызывающие коагуляцию, знаком «–» – нет.

Примечание – все вычисления выполнить в рабочей тетради сделать выводы по проделанной работе.

Вопросы и задачи для самостоятельного решения

1. Какие системы называют коллоидными? Назовите две основные группы методов получения коллоидных растворов, сформулируйте их сущность.

2. Напишите формулу мицеллы золя йодида серебра, полученного добавлением 40 см³ 0,02 М раствора AgNO₃ к 50 см³ 0,001 М раствора КI. Каким методом получен золь?

3. Какое явление называется коагуляцией? Факторы, вызывающие коагуляцию лиофобных золей.

4. Что называется порогом коагуляции? В каких единицах выражается эта величина?

5. Коагуляция 10 см³ гидрозоля гидроксида железа (III) наступила при добавлении к нему 2 см³ раствора Na₂SO₄ с молярной концентрацией 0,0025 моль/дм³. Вычислить порог коагуляции и коагулирующую способность электролита.

6. Определите знак заряда коллоидных частиц золя, если при его коагуляции электролитами получены следующие пороги коагуляции (моль/дм³): c_п(KNO₃) = 300;

c_п (MgCl₂) =320; c_п (Na₃PO₄) = 0,6.

7, Какое явление называют солюбилизацией? Приведите примеры.