федеральное агентство по образованию

Г ОУВПО

«Воронежская государственная технологическая академия»

КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ

дисперсные системы

и структурообразование

Методические указания по выполнению лабораторных работ

Для студентов, обучающихся по направлению

260300 – «Технология сырья и продуктов животного

происхождения» (специальности

260301 – «Технология мяса и мясных продуктов»,

260302 – «Технология рыбы и рыбных продуктов»),

дневной формы обучения

ВОРОНЕЖ

2008

УДК 541.1+541.18(071.4)

Дисперсные системы и структурообразование [Текст] : методические указания по выполнению лабораторных работ / Воронеж. гос. технол. акад.; сост. Т. С. Корниенко, Е. А. Загорулько, Ю. Н. Сорокина. – Воронеж : ВГТА, 2008. – 20 с.

Методические указания подготовлены в соответствии с требованиями ООП подготовки инженеров по направлению 260300 – «Технология сырья и продуктов животного происхождения» (специальности 260301 – «Технология мяса и мясных продуктов», 260302 – «Технология рыбы и рыбных продуктов»). Они предназначены для закрепления теоретических знаний дисциплин цикла ЕН, содержат указания по выполнению лабораторных работ, краткие теоретические сведения и контрольные вопросы для самоподготовки.

Библиогр.: 4 назв.

Составители: профессор Т. С. Корниенко

доценты Е. А. Загорулько, Ю. Н. СОРОКИНА

Научный редактор профессор Т. С. Корниенко

Рецензент профессор О. Б. Рудаков

(Воронежский государственный

архитектурно-строительный университет)

Печатается по решению

редакционно-издательского совета

Воронежской государственной технологической академии

© Корниенко Т. С., Загорулько Е. А., Сорокина Ю. Н., 2008 © ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия», 2008

Оригинал-макет данного издания является собственностью Воронежской государственной технологической академии, его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согласия академии запрещается.

Лабораторная работа № 1

Способы получения коагуляционных структур. Коагуляция

Цель работы: получение коагуляционных структур методами концентрационной и нейтрализационной коагуляции.

Реактивы: колбы конические вместимостью 50 и 100 см³, пробирки, золь гидроксида железа, водные растворы NaNO₂ концентрацией 0,25 моль/дм³, Na₂HPO₄ концентрацией 0,005 моль/дм³, K₃[Fe(CN)₆] концентрацией 0,0005 моль/дм³, К₄Fe(CN)₆ концентрацией 2,5·10^-4 моль/дм³, AgNO₃ концентрацией 0,01 моль/дм³, KI концентрацией 0,01 моль/дм³.

Порядок выполнения работы

Задание 1. Изучение влияния заряда иона-коагулятора индифферентных электролитов на коагулирующую способность.

В конические колбы налить по 10 см³ золя гидроксида железа. Титровать растворами электролитов до начала быстрой коагуляции. В растворах NaNO₂, Na₂HPO₄ и K₃[Fe(CN)₆] начало коагуляции сопровождается помутнением содержимого колб, в случае К₄[Fe(CN)₆] – изменением окраски – потемнением вследствие образования плохо растворимого соединения «берлинской лазури» темно-синего цвета Fe₄[Fe(CN)₆]₃. Определить объем каждого из растворов, израсходованный на титрование. Результаты внести в табл. 1.

Таблица 1

Раствор электролита	Концентрация раствора, моль/дм^3	Объем раствора, необходимый для начала коагуляции, см^3		lnV0.0005М
		рабочего	концентрацией 0,0005 моль/дм^3
NaNO2	0,25
Na2HPO4	0,005
K3[Fe(CN)6]	0,0005
K4[Fe(CN)6]	0,00025

Для оценки коагулирующей способности использованных ионов-коагуляторов вычислить объем каждого из растворов, достаточный для начала видимой коагуляции золя, при условии, что концентрация растворов электролитов одинакова и равна 0,0005 моль/дм³. Результаты записать в табл. 1.

Для установления количественной зависимости рассчитанных значений V_0,0005М от заряда z иона-коагулятора воспользоваться правилом Шульце-Гарди

,

представив его в линейной форме

lnV = ln – nln z,

где  – некоторая константа.

Построить график зависимости lnV_0,0005М от ln z. Проверить правило Шульце-Гарди, определив графически угловой коэффициент n (показатель степени в формуле).

Задание 2. Изучение особенностей нейтрализационной коагуляции на примере золя иодида серебра.

Приготовить положительный и отрицательный золи иодида серебра. Для этого в одну коническую колбу налить 70 см³ раствора KI и при помешивании малыми порциями добавить 30 см³ раствора AgNO₃; во вторую колбу налить 70 см³ раствора AgNO₃ и 30 см³ раствора KI. В первом случае получается отрицательный золь иодида серебра (AgI^–), во втором – положительный (AgI⁺).

Смешать положительный и отрицательный золи по схеме, представленной в табл. 2, приливая к большему объему золя меньший при перемешивании.

Выделить пробирки с наиболее сильным помутнением содержимого. Объяснить наблюдаемое явление.

Таблица 2

Золь	Номера пробирок
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	О б ъ е м, см^3
AgI^+	9	8	7	6	5	4	3	2	1
AgI^–	1	2	3	4	5	6	7	8	9

Контрольные вопросы и задания

1. Какие структуры называют коагуляционными? Каковы условия их возникновения?

2. Написать формулу мицеллы золя гидроксида железа, полученного гидролизом соли FeCl₃ при кипении. Какой из ионов добавляемых электролитов (катион или анион) вызывает коагуляцию этого золя?

3. Каков механизм коагуляции золя гидроксида железа при добавлении каждого из электролитов? Какие изменения претерпевает двойной электрический слой? Объяснить смысл правила Шульце-Гарди.

4. Написать формулы мицелл положительного и отрицательного золей иодида серебра, которые получаются при смешении растворов нитрата серебра AgNO₃ и йодида калия KI.

5. Каков механизм взаимной коагуляции?

Лабораторная работа № 2