Методами электролитических флотации-флокуляции-коагуляции» в общем пользовании:
Исходные растворы растворов 0,2M Na2SO4 и 0,01M Н2SO4,
раствор индикатора ТИМОЛ-синий в вводно-спиртовой смеси,
универсальная индикаторная бумажка,
Тубус с дистиллированной водой.
Оборудование рабочего места:
Внешний источник постоянного тока ( ВИПТ ) на 9В,
Прибор для проведения электрохимического эксперимента,
Миниэлектролизер,
Резиновая пробка со стальными электродами и прямой короткой газоотводной трубкой,
«магнитная мешалка»,
химический стакан-ПУЗЫРЕК на 10мл,
штатив с пробиркой сравнения цветов начальной и конечной смесей,
стеклянные ПИПЕТКИ «на 10мл» для:
1)-мерный цилиндр на 10 мл для исходного раствора 0,2M Na2SO4,
2)-раствора 0,01M Н2SO4,
3)-водно-спиртового раствора индикатора ТИМОЛ-синего,
УРАВНЕНИЯ РЕАКЦИЙ:
КАТОД: 2 H2O(ж) + 2 ē H2(г) + 2 OH-(aq)
АНОД: Fe(кр) - 2 ē Fe2+(aq)
( «параллельный» окислительный процесс на аноде: 2 H2O(ж) - 4 ē О2(г) + 4 H+(aq) )
Вторичные процессы в объеме «загрязненной» воды: Fe2+(aq) + 2 OH-(aq) Fe(ОН)2(тв)
4 Fe(ОН)2(тв) + 2 H2O(ж) + О2(г) 4 Fe(ОН)3(тв)
В объеме водной смеси хлопья Fe(ОН)3(тв) «теряя» воду трансформируются в более стабильную форму аморфного осадка FeО(ОН)(тв) , который хорошо сорбирует на поверхность молекулы «КРАСИТЕЛЯ»:
Fe(ОН)3(тв) H2O(ж) + FeО(ОН)(тв)
Образующаяся смесь «ХЛОПЬЯ+ КРАСИТЕЛЬ» поднимаются к поверхности «загрязненной воды» налипшими на них газовыми пузырьками Н2 и О2 откуда способна быть удалена пригодными для этого способами.
Ход работы:
1. В пузырек-ячейку к 5мл приготовленного 0,02M Na2SO4 добавить НЕСКОЛЬКО КАПЕЛЬ водно-спиртового раствора индикатора ТИМОЛ-синий и при перемешивании осторожно каплями прилить 0,01М Н2SO4 до появления конечного «ЖЕЛТОГО» окрашивания смеси:
рН |
1,2 |
2,8 |
9,2 |
Цвет раствора индикатора ТИМОЛ-синий |
КРАСНЫЙ |
ЖЕЛТЫЙ |
СИНИЙ |
2. В отдельную пробирку ОТОБРАТЬ пипеткой 1мл этой ЖЕЛТОЙ смеси для итогового сравнивания. Измерить индикаторной бумажкой ее рН: рН(начальное) = 7.
Установка электрохимического «ОБЕСЦВЕЧИВАНИЯ» сточной воды с примесью красителя.
3. В объем сосуда-«электролизера» закрепить два стальных электрода (изогнутые бумажные скрепки) и по центру вставить прямую короткую газоотводную трубку.
4. В миниэлектрохимическую сосуд-«ячейку» внести 6-7мл ЖЕЛТО окрашенной смеси, которая имитирует «загрязненную» красителем сточную воду.
5. «Погрузить в приготовленную к эксперименту смесь магнитную минимешалку,- если она применяется!».
6. Закрыть сосуд-«электролизер» резиновой пробкой со стальными электродами и прямой газоотводной трубкой.
7. Зажимами-крокодилами электрических проводов соединить электроды «ячейки» с полюсами ВЫКЛЮЧЕННОГО внешнего источника постоянного тока.
8. «Установить «электролизер» на поверхность магнитно-электрического перемешивателя».
9. ВКЛЮЧИТЬ ВИПТ-прибор тумблером- загорелась лампочка световой индикации.
10. На поверхности КАТОДА(-) наблюдается образование пузырьков H2(г) , а раствор КАТОЛИТА вследствие появления анионов ОН- окрашивается индикатором во все более СИНИЙ цвет.
11. Стальной АНОД(+) медленно растворяется, посылая в объем водной смеси катионы Fe2+(aq).
12. Внутри объема смеси образуется ИЛ (осадок), который активно ПОГЛОЩАЕТ из раствора большую часть имитатора КРАСИТЕЛЯ – тимола синего. Цвет смеси меняется на светло-ЖЕЛТЫЙ!
13. Через 25-30 минут получается достаточное количество ИЛА и электролиз можно закончить.
τ(электролиза) = с
14. ВЫКЛЮЧИТЬ ВИПТ-прибор тумблером - погасла лампочка световой индикации.
15. Снять с «ячейки» резиновую пробку и, прикрыв другой, встряхнуть ее содержимое.
16. Индикаторной бумажкой в итоговой смеси определить приблизительно: рН(конечное) = > 7
17. Подогнать ЦВЕТ исходного раствора сравнения в пробирке – п.2, под цвет «полученного».
18. Результат сравнивания цветов двух смесей отметить записью в отчете, указав ПРИЧИНУ различий.
1.
|
2.
|
3.
|
4.
|
Дата: Подпись студента Подпись преподавателя: