Методическое пособие к лабораторным работам по физической и коллоидной химии для студентов биологических факультетов

Вид материала

Методическое пособие

Содержание Вопросы для самоподготовки

Подобный материал:

• Методические указания к электронным лабораторным работам по курсу физической химии, 2388.82kb.
• Учебное пособие Ставрополь 2005 удк 577. 1 (075. 8) Бкк 28. 072, 277.1kb.
• Учебное пособие Ставрополь 2005 удк 577. 1 (075. 8) Бкк 28. 072, 240.13kb.
• Настоящее учебное пособие подготовлено для студентов факультетов физической культуры., 2524.83kb.
• Календарно-тематический план лекций по физической и коллоидной химии для студентов, 67.53kb.
• Методическое пособие по лабораторным работам для студентов специальности 201400 «аудиовизуальная, 446.61kb.
• Методическое пособие по выполнению (подготовке) и защите для студентов отделений, 810.13kb.
• Учебно-методическое пособие для студентов биологических факультетов специальности 011600, 1207.48kb.
• Методические указания к лабораторным работам по биологической химии для студентов, 948.06kb.
• Учебно-методическое пособие для иностранных студентов. Волгоград 2004, 415.65kb.

Вопросы для самоподготовки

1.Классификация дисперсных систем. Основные методы получения и условия образования коллоидов.

2.Опишите строение коллоидной частицы-мицеллы и приведите примеры.

3.Каковы физические, оптические и молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем.

4.Что такое термодинамический и электрокинетический потенциал? Где они образуются? Опишите явление электрофореза и электроосмоса.

5.Опишите устойчивость коллоидных систем, укажите виды и факторы устойчивости (по Пескову).

6.Коагуляция дисперсных систем. Дайте определение порога коагуляции и сформулируйте правила коагуляции – Шульца-Гарди.

7.Охарактеризуйте явления синергизма, антогонизма и аддитивности ионов.

8.Покажите схематично строение белковой молекулы и укажите факторы ее устойчивости. Что такое ИЭТ и ИЭС.


Коллоидные системы — это один из видов дисперсных систем малорастворимых в данной среде веществ (лиофобных) с размерами частиц дисперсной фазы от1 до 100 нм ,(1 нм = 10^-9 м )

Как было выше сказано, частицы коллоидных растворов не оседают под действием сил тяжести, проходят через бумажные фильтры, но задерживаются растительными и животными мембранами. Они имеют сложную структуру, зависящую от состава дисперсной фазы, дисперсной среды и условий получения коллоидов. .Необходимыми и достаточными условиями их образования являются:

а) достижение частиц размерами 10^-9 – 10^-7 м;

б) малая растворимость дисперсной фазы в дисперсионной среде;

в)присутствие третьего компонента, играющего роль стабилизатора.

Требования к стабилизатору — содержание в его составе родственных ионов с веществом ядра (специфическая или избирательная адсорбция)

Коллоидная частица называется мицеллой, а жидкость, в которой находятся мицеллы — интермицеллярной. Последняя содержит в растворенном состоянии различные вещества , в том числе и ионы стабилизатора , а также ионы не пошедшие на образование коллоидных частиц.

Схема строения мицеллы, (например, золя хлорида серебра), может быть представлена :


х-

[mAgCl] n Сl^{—- ·} (n – x) К⁺ хК⁺

ядро потенциалопределяющие противоины

ионы


гранула


мицелла




Как видно из строения, потенциалопределяющими являются ионы, имеющие сродство (кристаллическую решетку) с ядром

( т.есть ионы Сl^— ).

Противоионы притягиваются за счет сил электростатического притяжения.

Мицелла является электронейтральной частицей, а гранула несет заряд, соответствующий по заряду потенциалопределяющих ионов.

Движение дисперсных частиц под влиянием электрического поля называется электрофорезом. Движение же жидкости через мембрану при наложении внешней разности потенциалов является электроосмосом. Методами электрофореза и элекроосмоса можно определить скорость движения и знак заряда коллоидных частиц (гранул), а также рассчитать величину электрокинетического потенциала.

Для коллоидов свойственны процессы, сопровождающиеся убыванием свободной энергии (адсорбция и коагуляция )

Коагуляция – это процесс слипания (агрегации) коллоидных частиц, которая вызывается механическими, температурными, электрическими и др. воздействиями, а также добавлением электролитов.

Экспериментально установленные закономерности коагуляции электролитами (правила коагуляции) можно обобщить и свести к следующему:

1) коагуляцию вызывают любые электролиты, но с заметной скоростью она начинается лишь по достижению определенной концентрации. Минимальное количество электролита, способного вызвать коагуляцию, называют «порогом коагуляции;

2) коагулирующим действием обладает лишь тот ион электролита, заряд которого противоположен заряду коллоидной частицы, причем его коагулирующая способность тем сильнее, чем выше степень окисления; для одно-, двух- и трехзарядных ионов коагулирующая сила соотносится как 1:50:1000 (правило Шульца-Гарди);

3) в ряду органических соединений их коагулирующее действие возрастает с повышением адсорбционной активности;

4) в ряду неорганических ионов одинаковой степени окисления их коагулирующая способность возрастает с уменьшением степени гидратации


Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺ лиотропный ряд




возрастание коагулирующей способности


5) началу коагуляции способствует снижение ζ (дзета) – потенциала до 0,03 В;

6) в осадках, получаемых при электролитной коагуляции, всегда присутствуют ионы, ее вызывающие.