Физколлоидная и биологическая химия
| Вид материала | Методические указания |
- Примерная программа наименование дисциплины «Органическая и физколлоидная химия» Рекомендуется, 351.38kb.
- Примерная программа наименование дисциплины «Биологическая химия» Рекомендуется для, 320.36kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины «Биологическая химия» вузовского компонента, 1324.02kb.
- Программы педагогических университетов биологическая химия с основами молекулярной, 551.64kb.
- Рабочая программа дисциплины (модуля) «математический анализ», 424.74kb.
- Рабочая программа дисциплины (модуля) «Уравнения математической физики», 266.58kb.
- Рабочая программа дисциплины (модуля) «Линейная алгебра и аналитическая геометрия», 275.82kb.
- Фармацевтичний факультет, 133.22kb.
- Лекция № Введение в курс. Медико-биологическая статистика. Медицинская и биологическая, 78.17kb.
- Естествознанию нужна новая биологическая наука – «Молекулярная биологическая информатика», 844.09kb.
Диспергационные методы получения золей
Эти методы включают механическое, электрическое или ультразвуковое дробление и требуют затрат энергии. К ним также относится и метод пептизации - получение золей из рыхлых свежеприготовленных осадков. Например, при адсорбционной пептизации добавленные к осадку электролиты адсорбируются на поверхности частиц осадка, сообщают им заряд и таким образом способствуют переходу их во взвешенное состояние.
Следует отметить, что при пептизации степень дисперсности фактически не изменяется, так как частицы рыхлого осадка уже имеют коллоидные размеры.
Опыт 1. Получение золя гидрата окиси железа
методом адсорбционной пептизации
В пробирку наливают 2-3 мл 2%-го раствора FeCl3 и прибавляют 4-5 капель 10%-го раствора гидрата окиси алюминия. Образовавшийся осадок отфильтровывают и отмывают от хлористого аммония и избытка аммиака 3-4 раза дистиллированной водой (до исчезновения запаха). Воронку с промытым осадком переносят в чистую пробирку и добавляют 2-3 мл теплого раствора FeCl3 (пептизатор). Через фильтр проходит прозрачный красно-бурый золь гидрата окиси железа. Определите заряд золя (см. опыт 8).
Опыт 2. Получение эмульсии жира в воде
Эмульсией называется дисперсная система, состоящая из взаимно нерастворимых жидких фаз. Вещества, образующие различные фазы, должны сильно отличаться по своей полярности. Как правило, эмульсии являются грубодисперсными системами, устойчивыми только в присутствии эмульгаторов (стабилизаторов).
В пробирку, заполненную наполовину дистиллированной водой, добавляют несколько капель растительного масла. Встряхивание ее содержимого приводит к образованию нестойкой (расслаивающейся) эмульсии. Добавьте в пробирку несколько капель раствора мыла. После взбалтывания смеси образуется стойкая (нерасслаивающаяся) эмульсия.
Стабилизирующее действие мыла вызывается тем, что его молекулы адсорбируются на поверхности капелек масла, ориентируясь группами СООNa к воде. В результате диссоциации капельки приобретают отрицательный заряд, что препятствует их слипанию.
Конденсационные методы получения золей
Диспергационными методами достичь высокой дисперсности обычно не удается. Системы с размерами частиц 10-6 - 10-7 см получают конденсационными методами, не требующими затраты внешней работы.
Важнейшие физические методы получения дисперсных систем - конденсация из паров (например, образование тумана) и смена растворителя.
Опыт 3. Получение золя канифоли (или серы)
методом замены растворителя
В пробирку наливают 4-5 мл воды, добавляют 1-2 капли насыщенного раствора канифоли (или серы) и содержимое пробирки энергично перемешивают. Образуется прозрачный опалесцирующий золь. Канифоль и сера растворимы в спирте, но нерастворимы в воде. При замене спирта водой молекулы растворенного вещества соединяются в агрегаты коллоидных размеров.
Методы химической конденсации также основаны на выделении новой фазы из перенасыщенного раствора. Однако в отличие от физических методов вещество, образующее дисперсную фазу, появляется в результате химической реакции.
Опыт 4. Получение золя гидрата окиси железа
методом гидролиза
В пробирку с кипящей водой добавляют по каплям 2%-й раствор FeCl3 до образования прозрачного красно-бурого золя гидрата окиси железа.
Под действием высокой температуры равновесие реакции гидролиза хлорида железа (Ш) сдвигается в сторону образования гидроокиси железа.
FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCl
Продукты гидролиза взаимодействуют друг с другом по следующей схеме:
Fe(OH)3 + HCl = FeOCl + 2H2O
оксохлорид железа (III)
FeOCl = FeO+ + Cl-
Строение образовавшихся мицелл схематически можно изобразить следующей формулой:
{ m[Fe(OH)3] nFeO+ (n-х)Cl-}Х+ хCl-
Определите знак заряда золя (см. опыт 8).
Опыт 5. Получение золя йодистого серебра
реакцией двойного обмена
В пробирку вносят 3-4 мл 0,01н раствора азотнокислого серебра и перемешивают. Образуется желтоватый опалесцирующий золь йодистого серебра.
Строение мицеллы в этом случае выражается следующей формулой:
{ m[AgI] nI- (n-х)K+}Х- хK+
Определите знак заряда золя (см. опыт 8)
Если взять KI и AgNO3 в обратном соотношении, то получится положительный золь йодистого серебра.
Опыт 6. Получение золя берлинской лазури
В пробирку наливают 4-5 мл 0,1%-го железосинеродистого калия и прибавляют 1-2 капли 2%-го раствора хлорида железа (Ш). Образуется золь берлинской лазури синего цвета.
3K4[Fe(CN)6] + 4FeCl3 Fe4[Fe(CN)6]3 + 12KCl.
Его мицеллы имеют следующее строение:
{m Fe4[Fe(CN)6]3 n[Fe(CN)6]4- (4n-х)K+}x- xK+.
Определите знак заряда золя (см. опыт 8).
Опыт 7. Получение золя железистосинеродистой меди [гексацианоферрат (П) меди] реакцией двойного обмена
К 10 мл 0,1%-го раствора K4[Fe(CN)6] приливают 1 мл 1%-го раствора CuSO4. Полученный золь имеет коричнево-красный цвет.
2CuSO4 + K4[Fe(CN)6] Cu2[Fe(CN)6] + 2 K2SO4.
Определите знак заряда золя (см. опыт 8). Напишите формулу мицеллы, если в избытке CuSO4.