Задание 4. Наблюдение броуновского движения частиц приготовленного золя при помощи ультрамикроскопа.
С помощью преподавателя наносят на предметное стекло каплю гидрозоля, накрывают покровным стеклом, ставят в поле зрения ультрамикроскопа и наблюдают движение коллоидных частиц.
При наблюдении броуновского движения можно заметить, что чем мельче частички, тем в более интенсивном движении они находятся, поэтому они менее подвержены влиянию земного притяжения и, следовательно, больше времени находятся в равномерном распределении по всему объему дисперсионной среды.
Время сохранения равномерного распределения частиц дисперсной фазы по всему объему дисперсионной среды характеризует кинетическую устойчивость данной коллоидной системы.
Задание 5. Электрокинетические свойства коллоидных систем. Определение знака заряда и величины ζ-потенциала гидрофобных коллоидов электрофоретическим методом
1. приготовление золя хлорида серебра (метод реакции двойного обмена).
Вколбу емкостью 100 мл наливают определенный объем (полученный по заданию преподавателя) 0,02 н раствора азотнокислого серебра. К этому раствору небольшими порциями и при непрерывном и энергичном встряхивании приливают определенное преподавателем количество 0,02н хлорида калия. В приготовленном золе хлорида серебра методом электрофореза определяют величину и знак электрокинетического потенциала.
2. Определение катода и анода источника тока.
Определяют катод и анод источника тока. Для этого на стеклянную пластинку помещают фильтровальную бумажку и смачивают её небольшим количеством насыщенного раствора КСl и каплей фенолфталеина. Вилку шнура включают в сеть. Прикасаются двумя электродами к смоченной фильтровальной бумаге, обнаруживают и помечают катод по розовой окраске фенолфталеина вокруг него (не допускать соприкосновения электродов, так как это вызовет короткое замыкание).
3. Определение ζ-потенциала методом электрофореза.
Рис.18. Электрофоретическая трубка:
В - воронка; К - кран; а - надстилающая жидкость; б — гидрозоль.
Приготовленным гидрозолем хлорида серебра заполняют электрофоретическую трубку (рис.18): через воронку (В) наливают небольшую порцию гидрозоля. Осторожно открывают кран (К) так, чтобы гидрозоль заполнил отверстия крана, не выступая из него, следя за тем, чтобы в трубке не образовались пузырьки воздуха, после чего кран закрывают. Через одно из колен U-образной трубки наполняют её надстилающей жидкостью до половины. Затем заполняют воронку оставшимся гидрозолем, следя за тем, чтобы в трубке не образовались пузырьки воздуха. Вставляют электроды в отверстия колен U - образной трубки и измеряют расстояние между электродами вдоль трубки по пути прохождения электрического тока (величина написана на воронке).
Постепенно открывают кран. Вследствие разности уровней в трубке и воронке гидрозоль начнет медленно поступать в трубку. Чем медленнее поднимается гидрозоль, тем резче будет граница между ним и надстилающей жидкостью. При правильном заполнении электрофоретической трубки электроды должны быть погружены в надстилающую жидкость приблизительно на 0,5 см, а граница раздела - находиться в пределах градуированной части трубки.
После заполнения трубки кран закрывают и записывают положение границы золя и надстилающей жидкости в катодном и анодном коленах в таблицу 22. Включают электроды в розетку и пропускают через трубку постоянный ток в течении 5 мин. В процессе прохождения тока по вольтметру фиксируют электродвижущую силу.
Таблица 22
Результаты определения ζ- потенциала
положение границ раздела, см | смещение, S, см | время, t, сек | Е, В | l, см | ζ - потенциал | знак заряда | |||
до прохождения тока | после прохождения тока | ||||||||
катод | анод | катод | анод | ||||||
Через 300 секунд выключают ток и вновь записывают положение границ раздела в таблицу 22. Вычисляют величину ζ - потенциала по уравнению
ζ = × ×
где η - вязкость дисперсионной среды, ε - диэлектрическая проницаемость, - расстояние между электродами (см), Е - электродвижущая сила (В), S - расстояние (см), пройденное дисперсной фазой за время τ (с).
После подстановки постоянных величин уравнение принимает вид
ζ = 209× ×
Смещение золя S равно полусумме расстояний, пройденных дисперсной фазой в катодном и анодном коленах U - образной трубки.
Знак заряда коллоидных частиц противоположен знаку заряда того электрода, по направлению к которому смещался золь.
Вопросы для самоконтроля:
1. Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию и степени дисперсности.
2.Классификация коллоидных систем по степени взаимодействия частиц дисперсной фазы с дисперсионной средой.
3. Методы получения и очистки коллоидных систем.
4. Что такое пептизация.
5. Почему гидрофобные коллоидные системы термодинамически неустойчивые?
6. Кинетическая и агрегативная устойчивость коллоидных систем.
7. Теория ДЭС по Штэрну.
8. Строение коллоидной мицеллы.
Дата добавления: 2016-09-26; просмотров: 1695;