- •ФІзична та колоїдна хімія
- •Київ нухт 2011
- •Видання подається в авторський редакції вступ
- •Лабораторна робота № 1 Визначення інтегральної теплоти розчинення солі
- •Теоретичні відомості
- •Опрацювання результатів
- •Опрацювання результатів
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 2 побудова та аналіз діаграм стану обмежено розчинних рідин
- •Теоретичні відомості
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 3 кріометричне визначення молярної маси речовини
- •Теоретичні відомості
- •Кріоскопічні сталі деяких розчинників
- •Визначення температури замерзання чистого розчинника
- •Визначення температури замерзання розчину
- •Завдання на виконання роботи
- •Установки, прилади, лабораторний посуд, реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота №4 електропровідність розчинів електролітів
- •Теоретичні відомості
- •Електрична провідність розчинів слабких електролітів
- •Електрична провідність розчинів сильних електролітів
- •Методика виміру електричної провідності
- •Завдання на виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Оцінка похибки вимірювань
- •Аналіз одержаних результатів, висновки
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 5 електрорушійні сили
- •Теоретичні відомості
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота №6 хімічна кінетика
- •Теоретичні відомості
- •Аналіз одержаних результатів, висновки
- •Лабораторна робота №6.2 визначення константи швидкості розчинення бензойної кислоти у воді Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 7 визначення поверхневого натягу розчинів та розрахунок адсорбції на межі поділу розчин – повітря
- •Теоретичні відомості
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд та реактиви
- •Порядок виконання лабораторної роботи
- •Опрацювання результатів
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 8 адсорбція на межі поділу тверде тіло – рідина. Обчислення питомої поверхні адсорбенту
- •Теоретичні відомості
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Результати розрахунку адсорбції на межі поділу тверде тіло – рідина
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 9 методи одержання колоїдних систем
- •Теоретичні відомості
- •Будова колоїдної частинки
- •Прилади, лабораторний посуд, реактиви
- •Порядок виконання роботи № 9.3 Одержання гідрозолю гідроксиду заліза гідролізом хлорного заліза за Крекке
- •Порядок виконання роботи № 9.4 Одержання золю гідроксиду заліза Гремом методом пептизації
- •Порядок виконання роботи № 9.5 Перевірка на ефект Тіндаля
- •Порядок виконання роботи № 9.6 Одержання емульсії типу м/в
- •Одержання емульсії типу в/м
- •Одержання емульсій, стабілізованих порошками
- •Емульсії соняшникової олії у воді
- •Опрацювання результатів
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 10 електрофоретичне визначення електрокінетичного потенціалу
- •Теоретичні відомості
- •Швидкість електрофоретичного перенесення визначають за рівнянням:
- •Градієнт потенціалу дорівнює:
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд, реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 11 визначення коагулюючої дії золю гідроксиду заліза та перевірка правила шульце-гарді
- •Теоретичні відомості
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Результати визначення порогу коагуляції
- •Оцінка похибки вимірювань
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 12 визначення кінетики і ступеня набухання желатини
- •Теоретичні відомості
- •Лабораторна робота № 12.1 вагове визначення кінетики набухання желатину у спиртово-водних сумішах
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд, реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Результати дослідження кінетики набухання желатину ваговим методом
- •Лабораторна робота № 12.2 вплив рН на ступінь набухання желатини та визначення ізоелектричної точки методом набухання
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Результати дослідження кінетики набухання желатину
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 13 визначеня зв`язаної води індикаторним рефрактометричним методом
- •Теоретичні відомості
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Оцінка похибки вимірювань
- •Питання для самоперевірки
- •Література
Швидкість електрофоретичного перенесення визначають за рівнянням:
, (10.2)
де s – шлях, пройдений межею поділу золь гідроксиду заліза – бокова рідина, м; Н – градієнт потенціалу в приладі Бертона (див. рисунок), В/м; – час проведення експерименту, с.
Градієнт потенціалу дорівнює:
, (10.3)
де Е – різниця потенціалів, подана на електроди, В; l – відстань між електродами, см.
Знак заряду колоїдної частинки визначається за напрямком зміщення межі поділу золь гідроксиду заліза – бокова рідина. Якщо межа поділу зміщується до негативного електрода, то колоїдна частинка має позитивний заряд і навпаки.
Величину ζ–потенціалу виражають у В або мВ. Значення його для колоїдних розчинів лежить в межах від 1,5 до 75 мВ.
Завдання на виконання роботи
Визначити швидкість переміщення межі поділу золь гідроксиду заліза – бокова рідина.
Розрахувати електрокінетичний потенціал (-потенціал).
Визначити заряд колоїдної частинки міцели золю гідроксиду заліза.
Прилади, лабораторний посуд, реактиви
Прилад Бертона, джерело постійного струму, вольтметр, секундомір, U-подібна лінійка, діалізований золь гідроксиду заліза, бокова рідина.
Порядок виконання роботи
Заповнити прилад Бертона (див. рисунок 10.1):
в U-подібну трубку (4) залити бокову рідину приблизно на половину об’єму приладу;
відкривши кран (3), прилад нахилити таким чином, щоб бокова рідина повністю заповнила вузьку трубку (1), і закрити кран;
прилад Бертона закріпити у штативі, фільтрувальним папером забрати залишки бокової рідини, що залишилася у вузькій трубці до крана, залити у лійку (2) діалізований золь гідроксиду заліза, ледь відкрити кран (3), щоб приладу заповнювався повільно і зберігалася межа поділу золь гідроксиду заліза – бокова рідина. Коли межа поділу золь гідроксиду заліза – бокова рідина досягне положення А–А, закрити кран.
Вставити електроди в U-подібну трубку і U-подібною лінійкою виміряти відстань між електродами.
Електроди приєднати до джерела постійного струму і зафіксувати час початку досліду (включити секундомір).
Вольтметром виміряти різницю потенціалів, подану на електроди.
Коли межа поділу золь гідроксиду заліза – бокова рідина переміститься на 0,01 – 0,015м, дослід припиняють, зафіксувавши час його проведення (виключити секундомір).
Розрахувати -потенціал за рівнянням Гельмгольца – Смолуховського (10.1).
За напрямком зміщення межі поділу золь гідроксиду заліза – бокова рідина визначити заряд колоїдної частинки міцели золю гідроксиду заліза.
Опрацювання результатів
Електрокінетичний, або ζ-потенціал розраховують за рівнянням (10.1), використовуючи рівняння (10.2) і (10.3) для визначення електрофоретичної рухливості.
У загальну похибку проведення експерименту входить:
.
Відстань між електродами вимірюється з точністю до 0,510-3м. Припустимо, що відстань між електродами дорівнює 0,2м. Тоді
.
Шлях, пройдений межею поділу золь гідроксиду заліза – бокова рідина (приймемо таким, що дорівнює 0,015 м) виміряний з точністю 0,510-3 м. Похибка
.
Час проведення експерименту вимірюється за допомогою секундоміра з точністю до 1 с і дорівнює 360 с. Тоді
.
Похибка вимірювання напруги за допомогою вольтметра становить 2 % (за класом точності вольтметра).
Отже, загальна похибка у визначенні -потенціалу дорівнюватиме 6,13 %.