На головну

Адсорбційні явища. дисперсні системи

  1. Barebone-системи
  2. C) дається приклад країни, успішно поєднати у своїй правовій системі ознаки романо-германський системи права із загальним правом.
  3. D) тріщинуваті - дві системи тріщин з відстанню між тріщинами більше 1,5
  4. I. Загальна характеристика СИСТЕМИ ПІДГОТОВКИ СПОРТСМЕНІВ У ЗИМОВОМУ універсальний БОЮ
  5. I. Формування системи військової психології в Росії.
  6. II. ЕЛЕКТРИЧНИЙ ДИПОЛЬ. Дипольниммоментом СИСТЕМИ ЕЛЕКТРИЧНИХ ЗАРЯДІВ
  7. III. Схеми вивчення гри як системи взаємозв'язків і взаємовідносини

Мета роботи: Вивчення впливу природи адсорбенту, адсорбтива і розчинника на адсорбцію; придбання навичок поділу суміші речовин методами хроматографії; вивчення способів отримання і властивостей дисперсних систем.

теорія: Класифікація дисперсних систем. Оптичні і молекулярно-кінетичні властивості дисперсних систем (броунівський рух, дифузія, седиментація). Ефект Фарадея-Тиндаля. Будова колоїдних систем. Правило Панета-Фаянсу. Коагуляція і пептизація. Правило Шульце-Гарді. Поверхневі явища. Сорбція (абсорбція, адсорбція, хемосорбция). ПАР. Хроматографія.

дисперсні системи - Гетерогенні дво- або багатофазовий системи, що складаються з частинок дисперсної фази і навколишнього їх дисперсійного середовища.

 дисперсна фаза  Безперервна фаза (дисперсійнаСереда)  Позна-чення  приклади
Системи з рідким дисперсійним середовищем
 Тверда  рідка  Т / Ж  високодисперсні золі(Фарби), Связнодісперсние системи або гелі (Желе, агар-агар) і суспензії або суспензії
 рідка  рідка Ж1/ Ж2  емульсії (Нафта, молоко, майонез, водоемульсійні фарби)
 газоподібна  рідка  Г / Ж  піни (Мильна піна, збиті вершки)
Системи з газоподібним дисперсійним середовищем або аерозолі
 Тверда  газоподібна  Т / Г  дим, пил
 рідка  газоподібна  Ж / Г  туман, хмари
Системи з твердим дисперсійним середовищем
 Тверда  Тверда Т1/ Т2  гірські породи, сплави, кольорові скла
 газоподібна  Тверда  Г / Т  тверді піни (Пінопласти, пінобетон, пемза, шлак, хлібобулочні вироби)
 рідка  Тверда  Ж / Т  масло, перли, клітини живих організмів

Оптичне властивість колоїдних систем - опалесценция, тобто розсіювання світла малими частинками, Що приводить, зокрема, до виникнення ефекту Фарадея-Тиндаля - Промінь світла в дисперсної системі стає видимим.

Порушення агрегативной стійкості, при якій відбувається об'єднання часток в агрегати, називають коагуляцией.

Правило Гарді - коагуляцію викликають іони, заряджені протилежно колоїдних частинок. Чим більше заряд іона, тим більше його коагулирующая здатність.

причому коагулирующая здатність іона пропорційна приблизно шостого ступеня заряду коагулюючого іона - Правило Шульце.

Процес, зворотний коагуляції, т. Е. перехід (диспергація) свіжоутвореними осаду або гелю в золь, називається пептизацією.

адсорбція - Зміна концентрації речовини на межі розділу фаз. Адсорбція відбувається на будь-яких міжфазових поверхнях, і адсорбироваться можуть будь-які речовини. Адсорбція зменшується з підвищенням температури.

абсорбція - Поглинання одного речовини іншим не обмежується поверхневим шаром, а те, що відбувається в усьому обсязі сорбенту (розчинення газів в рідинах).

Поверхнево-активні речовини (ПАР) - Хімічні сполуки, здатні адсорбуватися на межі розділу фаз і знижувати поверхневий натяг.

хроматографія - метод розділення складних сумішей шляхом адсорбції в динамічних умовах.

Колоїдні частинки звичайно мають складну структуру, яка залежить від умов отримання золів, стабілізатора і інших чинників. згідно правилом Панета-Фаянсу - адсорбуються переважно іони, що входять до складу агрегату, подібні з ними або утворюють нерозчинні осади з іонами агрегату.

Формула міцели золю хлориду срібла в надлишку хлориду натрію:

Устаткування і реактиви

Воронки, колби, олівець, лінійка, мірні циліндри, проекційний ліхтар, пробірки, Пробіркодержателі, пульверизатор, сірники, спиртівка, скляні палички, фільтрувальна та хроматографічна папір, хімічний стакан.

Активоване вугілля (к), каолін / глина (к); дистильована вода; розчини: аміак NH3 (Конц.), Хлорид заліза (III) FeCl3 (2%), сульфат алюмінію Al2(SO4)3 (Конц.), Гексаціаноферрат (II) калію K4[Fe (CN)6]; водний розчин еозину і метиленового синього, спиртовий розчин метиленового синього; фенолфталеин.

експеримент: Виконайте завдання, складіть рівняння реакцій, назвіть речовини, запишіть спостереження і висновок.

Досвід 1.Вплив природи адсорбенту і адсорбтива на адсорбцію

В одну пробірку помістіть трохи каоліну (глини), в іншу - трохи активованого вугілля. У кожну пробірку додайте по 5 мл водного розчину суміші еозину і метиленового синього. Вміст пробірок збовтують 2-3 хв. і потім процідіть. Запишіть спостереження і поясніть вплив природи адсорбенту на адсорбцію.

Досвід 2.Вплив природи розчинника на адсорбцію

В одну пробірку налийте 10 мл водного розчину метиленового синього, в іншу - такий же обсяг в рівній концентрації спиртовий розчин метиленового синього.

У кожну пробірку внесіть на кінчику шпателя приблизно рівну масу активованого вугілля; вміст збовтайте і відфільтруйте. Порівняйте інтенсивність забарвлення фільтратів. Поясніть досвід.

Досвід 3.Поділ суміші речовин методом паперової хроматографії

Виріжте з хроматографічного паперу смужку 2-3 см шириною і 8-10 см завдовжки. На відстані 1 см від нижнього краю по лінійці олівцем проведіть тонку лінію (лінія старту).

 У центр лінії тонким капіляром нанесіть розчин (діаметр плями 3-4 мм), що містить катіона Cu2+ і Fe3+. Висушивши папір на повітрі, закріпіть її за допомогою двох з'єднаних гумовими кільцями скляних паличок і опустіть у склянку з дистильованою водою (рис. 6.1). Глибина занурення смужки паперу 2-3 мм.

При піднятті води на висоту 6-7 см вийміть смужку зі склянки і відзначте олівцем лінії підйому розчинника (лінія фронту).

Висушивши хроматограму на повітрі, змочіть її з пульверизатора розчином K4[Fe (CN)6]. Відзначте число і забарвлення зон. Виміряйте відстань від центру кожної зони до лінії старту і складіть рівняння реакцій.

Досвід 4. Одержання золю гідроксиду заліза (III) методом конденсації

У пробірку налийте 10 мл дистильованої води і нагрійте до кипіння. У киплячу воду додайте 5 крапель розчину FeCl3 і продовжуйте нагрівання до появи червоно-бурого золю. Відповідно до правила виборчої адсорбції Панета-Фаянсу схема запишіть будови міцели.

Для спостереження ефекту Фарадея-Тиндаля через пробірку з золем пропустіть промінь світла проекційного ліхтаря під кутом 90 °.

Досвід 5. Одержання золю гідроксиду заліза (III) методом пептізаціі (диспергування)

У пробірку налийте 2 мл розчину FeCl3 і додайте по краплях розчин NH3 до повного осадження Fe (OH)3. Злийте рідину над отриманим осадом і промийте його, доливаючи дистильовану воду і повторюючи декантацію до повного видалення аміаку. До промитого осаду додайте 5 мл дистильованої води і 5-10 крапель насичений. розчину FeCl3, Суміш перемішайте 10 хв. Запишіть схему будови міцели. Спостерігайте, чи утворюється ефект Фарадея-Тиндаля.

Досвід 6. Коагуляція золю гідроксиду заліза (III) електролітами

До колоїдно-дисперсних систем, отриманим в дослідах 5 і 6, додайте по кілька крапель конц. розчину Al2(SO4)3. Коагуляцію, за правилом Шульце-Гарді, викликають іони _____________. Запишіть спостереження і складіть рівняння реакцій. Спостерігайте, чи утворюється ефект Фарадея-Тиндаля.

контрольні завдання

1. Написати формулу міцели золю йодиду срібла, отриманого додаванням 40 мл розчину AgNO3 з концентрацією 0,02 моль / л до 50 мл розчину KI з концентрацією 0,001 моль / л.

2. Написати формулу міцели золю гідроксиду алюмінію, отриманого з осаду пептизацією розчином гідроксиду натрію.

3. Порівняти властивості колоїдно-дисперсних систем і істинних розчинів.

4. Якими діями можна викликати пептизацію осаду?

5. Перерахувати основні застосування колоїдних ПАР.

6. Який з електролітів Na2SO4 або MgCl2 буде мати більшу коагулирующей здатністю для золю йодиду срібла, отриманого змішуванням рівних об'ємів розчину йодиду калію з концентрацією 0,01 моль / л і розчину нітрату срібла з концентрацією 0,015 моль / л?

7. Які іони електролітів Na2SO4 і K3[Fe (CN)6] Є коагулирующими для гідрозолі гідроксиду заліза (III) отриманого методом гідролізу?

8. Впливом яких чинників можна викликати коагуляцію ліофобних золів?

9. Що називається кінетичної і агрегативной стійкістю золів?

10. Назвати методи очищення колоїдно-дисперсних систем від домішок: а) розчинених низькомолекулярних речовин, б) грубодисперсних домішок.

11. Описати принцип роботи і області застосування ультрафільтрації.

12. Що таке діаліз, і для яких цілей його застосовують. Як влаштований найпростіший диализатор?

13. Що називається межею поділу фаз? За яким принципом класифікують кордону розділу фаз?

14. Пояснити характер впливу природи адсорбенту і адсорбтива на адсорбцію.

15. Навести приклади найбільш часто використовуються в практиці адсорбентів.

приклад. Чи може утворитися осад Mg (OH)2, Якщо змішати рівні об'єми 0,5 М розчину MgCl2 і 0,1 М розчину NaOH?

Рішення

При зливанні двох рівних обсягів сумарний обсяг розчину збільшиться вдвічі, а концентрація зменшиться вдвічі, тобто концентрація розчину MgCl2 буде рівною 0,5 / 2 = 0,25 моль / л, а концентрація NaOH - рівний 0,1 / 2 = 0,05 моль / л.

Mg2+ + 2ОH-  Mg (OH) 2

ПР [Mg (OH)2] = [Mg2+] [OH-]2 = 5,00 - 10-12

Знаходимо твір концентрацій іонів [Mg2+ ] [OH-]2 = 0,25 - 0,052 = 6,25 - 10-4. Зіставляючи отриману величину 6,25 - 10-4 з табличним значенням ПР = 5,00 - 10-12, Знаходимо, що розраховане твір концентрацій іонів перевищує ПР [Mg (OH)2], Т. Е. Розчин пересичений і осад повинен утворитися.





Техніка безпеки та заходи безпеки | Посуд і устаткування | Миття посуду | нагрівання | подрібнення речовини | фільтрування | очищення газів | ОТРИМАННЯ І ВЛАСТИВОСТІ НЕОРГАНІЧНИХ СОЕДИНЕНИЙ | хімічних процесів | РОЗЧИНИ |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати