7.3. Реактивы и оборудование

Электродиализатор, блок питания электродиализатора, желтая кровяная соль (K₄[Fe(CN)₆]) кристаллы, марганца хлорид (MnCL₂)- кристаллы, магния хлорид (MgCl₂)-кристаллы, меди сульфат пятиводный (CuSO₄5Н₂О), меди сульфат, водный раствор 5 % , силикатный клей, разбавленный водой в соотношении 1:5, золь гидроксида железа¹.

7.4. Методика эксперимента

7.4.1. Гетерогенные солевые системы

Опыт 1. Получение “искусственной клетки” в системе: раствор CuSO₄ + кристаллы K₄[Fe(CN)₆].

Поместите в стеклянную пробирку несколько крупных кристалликов желтой кровяной соли. Сюда же прилейте примерно 10 см³ 5% - ного раствора сульфата меди. Наблюдайте появление в пробирке образований причудливой формы. Опишите и объясните причины этого явления.

Опыт 2. Рост древовидных образований в системах на основе силикатного клея и кристаллов неорганических веществ.

В каждую из трех пробирок прилейте примерно по 10 см³ разбавленного водой примерно в 5 раз силикатного клея. Затем в разные пробирки бросьте по несколько наиболее крупных кристаллов одной из ниже приведенных солей: CuSO₄·5Н₂О, MnCl₂ и MgCl₂.

Наблюдайте появление и рост в пробирках “древовидных” образований различной толщины. Опишите эти образования и объясните причины наблюдаемого явления.

7.4.2. Электродиализ золя гидроксида железа

 Подготовка электродиализатора.

На рисунке 7.1 приведена схема использованного в настоящей работе электродиализатора.

Рис. 7.1. Электродиализатор с камерами: 1- катодной; 2- концентрирования; 3- обессоливания; 4 - анодной.

Изогнутыми стрелками показан запрет на транспорт ионов через мембрану.

Изучите инструкцию по работе со стабилизированным источником питания и после этого подключите к нему электродиализатор в соответствии с полярностями, показанными на рисунке 7.1.

В электродные камеры ячейки для электродиализа залейте 0,1 М раствор сульфата натрия. В камеры обессоливания (3) и концентрирования (2) прилейте золь гидроксида железа. Можно использовать золь, оставшийся от предыдущей работы или получить свежий золь по методике, описанной в работе “Получение и обнаружение золей”. Объем золя можно взять произвольный. Проследите, чтобы расположенные на дне электродиализатора пробки были плотно подогнаны внутри отверстий для слива жидкостей.

 Методика измерений

Внимание! Электродиализ выполняйте при стабилизированном напряжении в диапазоне 10 -20 В согласно рекомендациям преподавателя.

Подайте на электроды напряжение от источника питания, измерьте его величину и силу тока в цепи.

Измерьте силу тока через промежутки времени, указанные в таблице 7.1. Наблюдайте за состоянием золя в камерах электродиализатора. Когда золь разложится, процесс прекратите. После измерения конечных значений напряжения и силы тока, выключите прибор и демонтируйте установку. Слейте раствор сульфата натрия из электродных камер в ту же емкость, в которой он хранился. Содержимое из камер обессоливания и концентрирования слейте в отдельные стаканчики и опишите его. Показания прибора и характер наблюдаемых эффектов записывайте в таблицу по форме:

Таблица 7.1.

Таблица для записи результатов измерений и наблюдений.

Время (от начала опыта), мин	Напряжение, В	Сила тока, А	Наблюдаемый эффект
Начало
10
20
40
Окончание

 Обсуждение результатов эксперимента.

Придерживайтесь следующего плана обсуждения результатов опыта.

1. Причины изменения силы тока в процессе электродиализа.

2. Строение двойного электрического слоя на мицелле гидрозоля железа и предполагаемый механизм разрушения этого золя.

3. Связь характера изменения силы тока с теоретическими представлениями о причинах разрушения золей в условиях электродиализа?

4. Выводы