Лабораторная работа №3

1. По какому признаку дисперсные системы делятся на лиофильные и лиофобные. Как происходит формирование частиц дисперсной фазы в лиофильных и лиофобных системах?

2. Каковы причины возникновения двойного электрического слоя на межфазной поверхности. Строение двойного электрического слоя (ДЭС)?

3. Агрегативная и седиментационная устойчивость дисперсных систем. Факторы, обеспечивающие агрегативную устойчивость лиофобных систем. Чем обусловлена агрегативная неустойчивость лиофобных систем?

4. Действием каких факторов обеспечивается агрегативная устойчивость лиофобных дисперсных систем?

5. Коагуляция лиофобных систем. Быстрая и медленная коагуляция. Теория быстрой коагуляции Смолуховского. Какова взаимосвязь между скоростью коагуляции и видом потенциальной кривой взаимодействия частиц.

6. Коагуляция под действием электролитов. Правило Шульце-Гарди. Порог коагуляции. Концентрационный и нейтрализационный механизмы коагуляции. Влияние размера и заряда иона-коагулятора индифферентного электролита на порог коагуляции.

7. Особенности коагуляции смесью электролитов, взаимной коагуляции. Явление синергизма, антагонизма, привыкания.

8. Коагуляция лиофильных золей.

Задачи

1. В три колбы налито по 0,1 л золя гидроксида железа. Для того чтобы вызвать коагуляцию золя, потребовалось добавить в первую колбу 0,01 л 1 н раствора хлорида аммония, в другую – 0,063 л 0,01 н раствора сульфата натрия, а в третью – 0,037 л 0,001 н раствора фосфата натрия. Вычислите порог коагуляции каждого электролита и определите знак заряда частиц золя.

2. Пороги коагуляции золя электролита оказались равными (ммоль/л): С(NaNO₃) = 250,0; С(Mg(NO₃)₂) = 20,0; С(Fe(NO₃)₃) = 0,5. Какие ионы электролитов являются коагулирующими? Как заряжены частицы золя?

3. Как располагаются пороги коагуляции в ряду CrCl₃; Ba(NO₃)₂; K₂SO₄ для золя кремневой кислоты, частицы которого заряжены отрицательно?

8.4. Методические рекомендации для преподавателя

Дисциплина «Коллоидная химия» преподается в течение одного семестра. В течение семестра студентам читаются лекции и выполняется лабораторный практикум. Лабораторные занятия (4 академических часа каждое) проводятся единым блоком-практикумом. Каждый студент выполняет четыре лабораторные работы.

На первом лабораторном занятии преподаватель объясняет правила выполнения лабораторных работ, знакомит студентов с положением системы контроля знаний и проводит инструктаж по технике безопасности.

При допуске к лабораторному занятию преподаватель проверяет подготовку студента к данному занятию. В лабораторном журнале студента должны быть записаны: номер и название работы; цель работы; письменные ответы на контрольные вопросы; таблица(ы), в которую заносятся экспериментальные результаты, получаемые в ходе выполнения работы.

Преподаватель проверяет также знание студентом методики проведения лабораторной работы. После выполнения лабораторной работы студент показывает полученные результаты ведущему преподавателю и получает задание на следующее занятие (номер очередной лабораторной работы).

На следующем лабораторном занятии или через одно занятие студент должен предъявить преподавателю выполненную работу в оформленном виде и ответить на вопросы преподавателя, касающиеся теоретических основ выполненной работы («сдать» работу).

На первом или втором лабораторном занятии преподаватель выдает каждому студенту группы индивидуальное задание в форме комплекта задач. Задание выполняется в отдельной тетради и сдается ведущему преподавателю на 5-6 лабораторном занятии (в зависимости от расписания).

В ходе выполнения лабораторного практикума проводятся две письменные контрольные работы длительностью 50 минут каждая. Первая контрольная работа проводится на 2-3 занятии по начальным разделам курса (до раздела «Адсорбция на пористых материалах», не включая этого раздела). Вторая контрольная работа проводится на 7 лабораторном занятии и включает вторую часть курса, начиная с раздела «Адсорбция на пористых материалах» и заканчивая разделом «Седиментационно-диффузионное равновесие». Контрольное задание включает два теоретических вопроса и две задачи по соответствующим разделам курса.

В соответствии с учебным планом, изучение дисциплины «Коллоидная химия» завершается зачётом. Зачётный билет включает теоретический вопрос и задачу.