To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Iwona Janik
Anna Betlej
Anna Panek
Ćwiczenie nr. 5
Data:
16.11 2000
Grupa 34
Zespół 2
Otrzymywanie i własności roztworów koloidalnych.
Wstęp teoretyczny.
Określenie stan koloidalny dotyczy mieszanin niejednorodnych fizycznie i chemicznie o określonym stopniu rozdrobnienia faz:
- rozpraszającej (ciągły ośrodek dyspersyjny)
- rozproszonej (dyspersyjnej) - rozmiar cząstek w granicach 1-500 nm.
Każda z faz może być w dowolnym stanie skupienia, przy czym obie równocześnie nie mogą być gazami. Najbardziej rozpowszechnione są układy z ciekłym ośrodkiem dyspersyjnym czyli roztwory koloidalne (zole). Podział koloidów można przeprowadzić także ze względu na powinowactwo fazy rozproszonej do rozpraszającej (koloidy liofilowe i liofobowe) lub rozmiar cząstek fazy dyspersyjnej (koloidy fazowe, cząsteczkowe i micelarne).
Koloidy są układami nietrwałymi termodynamiczne. Czynnikami które je stabilizują są solwatacja cząsteczek fazy rozproszonej i ładunek elektryczny cząstek fazy rozproszonej. Zobojętnienie ładunku lub desolwatacja powodują zmniejszenie się stopnia dyspersji układu i koagulację koloidu (wydzielenie się fazy rozproszonej). W zależności od charakteru koloidu proces koagulacji można wywołać przez:
- dodatek elektrolitu lub koloidu o przeciwnym ładunku
- naświetlanie promieniowaniem jonizującym
- ogrzewanie
- dodanie środków desolwujących - działania mechaniczne np. wstrząsanie
- odparowanie lub wymrożenie ośrodka dyspersyjnego
Porównanie budowy i własności koloidów.
Koloidy liofilowe są silnie zsolwatowane, ładunek elektryczny na ich powierzchni jest nieduży lub nie występuje. Faza dyspersyjna układu, którą stanowią makrocząsteczki, może mieć w duże stężenie. Są wrażliwe na działanie środków desolwatujących natomiast elektrolity dopiero w dużych stężeniach powodują ich wysalanie. Koloidy liofilowe mają znaczną lepkość, łatwo tworzą pianę lub galaretę, pęcznieją a ich koagulacja jest odwracalna.
Własności koloidów liofobowych są dokładnie odwrotne. Cząstki fazy rozproszonej stabilizowane przez ładunek elektryczny rozmieszczony na powierzchni nie ulegają solwatacji. Każda cząstka (zwykle są to zespoły zwykłych cząsteczek) otacza się dwoma warstwami jonów i dipoli, z których pierwsza, silnie zaadsorbowana na powierzchni, jest nieruchoma, zaś druga to warstwa dyfuzyjna, niezwiązana bezpośrednio z cząstką koloidu.
Pomiędzy tymi powłokami powstaje określony skok potencjału nazywany potencjałem elektrokinetycznym. Pod wpływem elektrolitów koloidy liofobowe koagulują nieodwracalnie, ale są odporne na działanie środków desolwatujących. Ich stężenia są na ogół niewielkie, nie tworzą pian ani galaret, nie pęcznieją i mają małą lepkość.
(…)
… z definicji gramorównoważnika i roztworu normalnego dla jonów x-wartościowych możemy powiedzieć, że ilość moli w roztworze 1n równa jest 1/x..
Siła jonowa roztworu J - siła jonowa
c - stężenie jonu
W - wartościowość jonu
Prawo graniczne Debye'a-Huckla
f - współczynnik aktywności jonu
A - współczynnik zależny od temperatury; przyjmujemy A=0,5
Wartość koagulacyjną jonu [Fe(CN)6]4- przyjmujemy za równą jeden. Na tej podstawie ustalamy względne wartości koagulacyjne pozostałych anionów.
Kolejne miareczkowanie zolu z dodatkiem żelatyny roztworem elektrolitu KNO3 dało następujące wyniki: średnia objętość roztworu potrzebna do przeprowadzenia koagulacji wzrosła znacznie i wynosiła 13,5 ml. Dodanie żelatyny ( koloidu liofilowego) spowodowało utworzenie zwartej warstwy z cząstek rozpuszczalnika, która zadziałała stabilizująco. Zabezpiecza zol przed koagulacją. Wnioski
Wprowadzanie elektrolitu do zolu powoduje zobojętnianie ładunku elektrycznego (dodatniego) na powierzchni miceli. Po przekroczeniu punktu izoelektrycznego zolu następuje jego koagulacja, którą obserwujemy jako zmętnienie mieszaniny.
Działanie koagulacyjne elektrolitu jest tym silniejsze, im większa jest wartościowość jonu o znaku przeciwnym.
Literatura…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)