2. Сущность коагуляции.

В общем случае под коагуляцией понимают разрушение свободнодисперсной системы в результате объединения частиц дисперсной фазы в более крупные агрегаты вследствие адгезии. Однако в соответствии с рекомендациями ИЮПАК термин «коагуляция» следует применять к лиофобным золям. Специфика взаимодействия частиц лиофильного золя состоит в межмолекулярном взаимодействии по типу взаимодействий, происходящих в истинных растворах.

10.3. Реактивы и оборудование

Баня электрическая водяная; штатив с пробирками; термометр спиртовой со шкалой до 100 С ; воронка стеклянная; колбы конические вместимостью до 100 (2 шт) и 250 см³ (4 шт.); промывалка с дистиллированной водой; бюретка для титрования на 25 см³; пипетка на 20 см³; аммоний сернокислый, порошок и водные растворы реактивов:

Таблица 10.1

Реактивы и их концентрации

Название реактива	Концентрация
	%	моль/л
Альбумин яичный^4	-	-
Желатин	5,0	-
Калия гексацианоферрат, Kз [Fe(CN)6]	-	0,001
Калий сернокислый, K2SO4	-	0,01
Калий хлористый, KCl	-	2,0
Натрий сернокислый, Na2SO4	-	0,025

10.4. Методика эксперимента

Опыт 1. Исследование зависимости порога быстрой коагуляции золя гидроксида железа⁵ от величины заряда коагулирующего иона.

Ход опыта. Поместите в каждую из трех чистых колб для титрования по 10 см³ золя гидроксида железа и по приведенной ниже методике выполните титрование.

Налейте в бюретку для титрования раствор одного из коагулирующих электролитов (состав растворов указан в табл. 10.2). Затем этот раствор по каплям приливайте до появления мути к исследуемому золю. Легкое помутнение золя свидетельствует о начале коагуляции. Титруемую смесь перемешивайте с помощью магнитной мешалки или вручную, встряхивая колбу с золем.

Объем добавленного электролита V определите с точностью до 0,05 см³ и запишите в табл. 10.2.

Таблица 10.2.

Форма таблицы для записи данных по коагуляции

Коагулирующий электролит			Заряд коагулирующего иона		Порог быстрой коагуляции
Формула	сэ моль/л	Объем , V см^3	z	lg z	спк	lg спк
KCl	2,000
K2SO4	0,010
Kз [Fe(CN)6]	0,001

Обсуждение результатов опыта. Рассчитайте порог быстрой коагуляции (ммоль/л) по формуле:

с_пк = (с_эл V_эл 1000)/V_з

где: с_пк - порог коагуляции; с_эл - концентрация коагулирующего электролита; V_эл и V_з - объемы коагулирующего электролита и золя, израсходованные на титрование.

Постройте график зависимости lg с_б от lg z и оцените:

• отношения пороговых концентраций для различных коагулирующих электролитов. Для этого найденные значения порогов коагуляции разделите на наименьшее значение в ряду исследованных солей. Полученные результаты сравните со значениями, следующими из теории коагуляции ДЛФО (с₁: с₂: с₃= 724: 11: 1.

• знак заряда коллоидной частицы;

• применимость правило значности к исследованному золю;

• вид аналитической зависимости lgс_пк = f(lg z).

Опыт 2. Изучение защитного действия желатина при коагуляции электролитами золя гидроксида железа

Ход опыта. Прилейте по 25 см³ золя гидрокисида железа в каждую из трех колб для титрования. В две колбы с золем добавьте по 5 см³ 5 %- го раствора желатина. В одну из колб с желатином насыпьте щепотку порошка сульфата аммония (последний вызывает коагуляцию раствора желатина). Затем прилейте из бюретки в каждую колбу 0,05 н раствор сульфата натрия в количестве, достаточном для начала коагуляции.

Объем раствора сульфата натрия, израсходованного на коагуляцию золя, занесите в табл. 10.3.

Таблица 10.3.

Форма таблицы для записи результатов титрования

Номер колбы	Добавка к золю	Объем раствора Na2SO4, израсходованного на коагуляцию
1	Нет добавки
2	Желатин
3	Желатин + (NH4)2SO4

Обсуждение результатов опыта. Сравните объемы растворов электролитов, израсходованных на титрование различных смесей. Решите, можно ли желатин отнести к защитным коллоидам.

Опыт 3. Денатурация яичного альбумина.

Ход опыта. Поместите в пробирку 10 см³ водного раствора яичного альбумина и, медленно повышая температуру, нагревайте пробирку. Отметьте температуру, при которой в растворе появится белый осадок в виде легкой мути. При дальнейшем нагревании должны образоваться хлопья.

Исследуйте осадок белка. Для этого разделите декантацией после отстаивания смеси осадок белка и жидкость и попытайтесь полученный осадок растворить в воде.

Обсуждение результатов опыта. Укажите характер изменения свойств белка при высоких температурах (обратимый, необратимый).

Объясните причины изменения свойств белка при нагревании.

Опыт 4. Высаливание альбумина

Ход опыта. В коническую колбу вместимостью 100 см³ прилейте 10 см³ раствора яичного альбумина. Сюда же при перемешивании взбалтыванием небольшими порциями добавляйте порошок сернокислого аммония до выпадения осадка. Отфильтруйте через бумажный фильтр выделившийся осадок альбумина.

Исследуйте полученную систему. Для этого осадок альбумина перенесите в чистый химический стакан и попытайтесь вновь растворить в воде.

Обсуждение результатов опыта. Объясните механизм действия электролита на белковый золь раствора альбумина и причину растворения осадка альбумина.