Физическая и коллоидная химия. Бобринская Е.В - 59 стр.

UptoLike

После достижения необходимой степени дисперсности коллоидное
состояние необходимо стабилизировать, чтобы предотвратить объединение
микрокристаллических частиц в более крупные образования (коагуляцию).
Стабилизация осуществляется путем формирования вокруг
микрокристаллической частицы ионной оболочки, образующей двойной
электрический слой.
Основной структурной единицей коллоидного раствора является
мицелла. Строение мицеллы вкратце рассмотрим на примере золя серебра ,
возникающего при добавлении KI в раствор AgN0
3
.
В центральной части мицеллы находится трудно растворимый агрегат из
m "молекул" AgJ; что отражается в т .н . коллоидно-химической формуле:
мицелла
{ m[AgJ] * nAg
+
* (n - x)N0
3
-
}
x+
* xN0
3
-
. (5-2)
ядро
гранула
На поверхности агрегата избирательно сорбируется слой из n катионов
Ag
+
, образующих внутреннюю обкладку двойного слоя. Так образуется ядро
мицеллы. Электростатическими силами с катионами связано (n - х) анионов
N0
3
-
, образующих внешнюю обкладку плотной части двойного слоя. Ядро
мицеллы вместе с внешней обкладкой плотной части двойного слоя
называется гранулой. Обычно из-за теплового движения частиц внешняя
обкладка размыта, поэтому х анионов N0
3
-
расположено в диффузной части
двойного слоя. Все гранулы несут в среднем одинаковый заряд , в данном
случае положительный (n>х), что и предотвращает коагуляцию коллоидного
раствора . Мицелла же в целом электронейтральна.
Электролитическую коагуляцию коллоидного раствора вызывают ионы,
заряд которых противоположен заряду гранулы. Коагулирующее действие
таких ионов тем выше, чем больше их зарядовое число (правило Шульце-
Гарди).
Задача работы : получение коллоидного раствора гидроксида железа ,
изучение его электролитической коагуляции.
Оборудование , материалы: термостойкая коническая колба на 200 -
250 см
3
, три колбы на 100 см
3
, пипетка на 10 см
3
, мерный . цилиндр,
бюретка для титрования. Растворы : FeCl
3
(0.3 М ); K
3
[Fe(CN)
6
]
(1*10
-4
М ); NaCl (2 М ); Na
2
S0
4
(10
-2
M).
Выполнение работы
1. Заливают в термостойкую колбу 100 см
3
дистиллированной воды и
доводят ее до кипения.
2. Отбирают пипеткой 10 см
3
раствора FeCl
3
(0.3 М ) и постепенно,
небольшими порциями, вводят его в кипящую воду при энергичном
помешивании. Кипячение ведут не менее 5 минут. Охлаждают полученный
по реакции (5-1) коллоидный раствор гидроксида железа . Составляют
коллоидно-химическую формулу мицеллы.
    После достижения необходимой степени дисперсности коллоидное
состояние необходимо стабилизировать, чтобы предотвратить объединение
микрокристаллических частиц в более крупные образования (коагуляцию).
Стабилизация      осуществляется        путем    формирования     вокруг
микрокристаллической частицы ионной оболочки, образующей двойной
электрический слой.
    Основной структурной единицей коллоидного раствора является
мицелла. Строение мицеллы вкратце рассмотрим на примере золя серебра,
возникающего при добавлении KI в раствор AgN03.
    В центральной части мицеллы находится трудно растворимый агрегат из
m "молекул" AgJ; что отражается в т.н. коллоидно-химической формуле:
                                мицелла

              { m[AgJ] * nAg+ * (n - x)N03- } x+ * xN03 - .        (5-2)
                     ядро
                            гранула
      На поверхности агрегата избирательно сорбируется слой из n катионов
   +
Ag , образующих внутреннюю обкладку двойного слоя. Так образуется ядро
мицеллы. Электростатическими силами с катионами связано (n - х) анионов
    -
N0 3 , образующих внешнюю обкладку плотной части двойного слоя. Ядро
мицеллы вместе с внешней обкладкой плотной части двойного слоя
называется гранулой. Обычно из-за теплового движения частиц внешняя
                                           -
обкладка размыта, поэтому х анионов N0 3 расположено в диффузной части
двойного слоя. Все гранулы несут в среднем одинаковый заряд, в данном
случае положительный (n>х), что и предотвращает коагуляцию коллоидного
раствора. Мицелла же в целом электронейтральна.
      Электролитическую коагуляцию коллоидного раствора вызывают ионы,
заряд которых противоположен заряду гранулы. Коагулирующее действие
таких ионов тем выше, чем больше их зарядовое число (правило Шульце-
Гарди).
      Задача работы: получение коллоидного раствора гидроксида железа,
изучение его электролитической коагуляции.
      Оборудование, материалы: термостойкая коническая колба на 200 -
250 см3, три колбы на 100 см3 , пипетка на 10 см3, мерный . цилиндр,
бюретка для титрования. Растворы: FeCl 3 (0.3 М); K3[Fe(CN)6 ]
(1*10-4 М); NaCl (2 М); Na2 S04 (10 -2 M).

                           Выполнение работы
    1. Заливают в термостойкую колбу 100 см3 дистиллированной воды и
доводят ее до кипения.
    2. Отбирают пипеткой 10 см3 раствора FeCl3 (0.3 М) и постепенно,
небольшими порциями, вводят его в кипящую воду при энергичном
помешивании. Кипячение ведут не менее 5 минут. Охлаждают полученный
по реакции (5-1) коллоидный раствор гидроксида железа. Составляют
коллоидно-химическую формулу мицеллы.