Получение золя берлинской лазури

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Южно-Уральский государственный университет»

(национальный  исследовательский университет)

Факультет «Химический»

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа №4 

 

«КОАГУЛЯЦИЯ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                  Проверила: Мосунова Т. В.                                                                                                

                                                                                  Выполнили: ст.гр. ХИМ-341                                                                                                       

                                                                                                       Габидулин В.В .

                                                                                                       Куликов Д.С.

                                                                            

                                          

                                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Челябинск 2014

 

Получение золя берлинской лазури

Цель работы: получить золь берлинской лазури.

Реактивы:

1. Хлорид железа (III), насыщенный раствор.
2. Гексацианоферрат (II) калия, насыщенный раствор.

Порядок выполнения работы

В коническую колбу на 250 мл наливают 25 мл дистиллированной воды, добавляют 0,2 мл концентрированного раствора хлорида железа (III) и 2 мл насыщенного раствора гексацианоферрата (II) калия. Затем приливают еще 150 мл дистиллированной воды.

3K4[Fe(CN)6] + 4FeCl3 =Fe4[Fe(CN)6]3 + 12KCl

 

Образуется золь берлинской лазури синего цвета.

Золь оставляют для дальнейшей работы и коагуляции. Его мицеллы имеют следующее строение:

{m Fe4[Fe(CN)6]3 n[Fe(CN)6]4- (4n-х)K+}x- xK+

 

Определение порога коагуляции золя берлинской лазури

Цель работы:

Определить порог коагуляции золя берлинской лазури под действием различных электролитов.

Проверить выполнимость правила Шульце – Гарди для данной системы.

Реактивы

1. Золь берлинской лазури, полученный в предыдущей части работы.
2. Хлорид калия, 1 Н раствор.
3. Хлорид бария, 0,06 Н раствор.
4. Хлорид алюминия, 0,015 Н раствор.

Порядок выполнения работы

Для определения порога коагуляции готовят растворы электролитов с убывающей концентрацией. Концентрацию электролита в пробирке рассчитывают в соответствии с нормальностью раствора и заданным объемом электролита по формуле

 

Сэ(KCl) = Сэ0(Vэ/(Vэ + Vв)=1×2/(3+2)=0.4

где Сэ – концентрация рабочего раствора электролита, моль/л;

Сэ0 – концентрация исходного раствора электролита, моль/л; Vэ – объем раствора электролита в пробирке, мл;

Vв – объем воды в пробирке, мл.

Результаты расчета заносят в таблицу

В каждую из пробирок добавляют по 5 мл золя. Содержимое пробирок перемешивают, встряхивают, записывают время начала опыта и оставляют на 30 минут для протекания процесса явной коагуляции.

Одновременно готовят контрольный раствор. Для этого сливают 5 мл исходного золя с 5 мл дистиллированной воды.

Сравнивая контрольный и исследуемый растворы, определяют наличие или отсутствие коагуляции. Наличие коагуляции отмечают знаком "+", отсутствие

коагуляции – знаком "–". Расчет порога коагуляции проводят по формуле

2

 

γ(KCl) = СэVэ/(Vэ+Vз)=0.4×2/(2+5)=0.114

где γ – порог коагуляции, моль/л;

Сэ – нормальность раствора электролита, моль/л;

Vэ – минимальный объем электролита, достаточный для коагуляции золя, мл; Vз – объем золя, мл.

 

 На основании результатов  эксперимента можем сделать выводы о влиянии концентрации и природы электролита на развитие процесса коагуляции. При увеличении концентрации электролита z – потенциал мицеллы золя уменьшается по абсолютной величине и при определенной концентрации электролита (порога коагуляции) происходит коагуляция. Также, чем больше заряд катиона в  электролите, тем меньше порог коагуляции.

Условия и результаты эксперимента

 

	Условия эксперимента				Результаты эксперимента
	Объем, мл				KCl		BaCl2				AlCl3
				Сэ	+/-	γ	Сэ	+/-	γ	Сэ	+/-	γ
1	5	0	5		-			-			-
2	4	1	5		-			-			-
3	3	2	5	0.4	+	0.114	0.024	+	0.0068	1,5×10-3	+	4,3× 10-4
4	2	3	5		+			+			+
5	1	4	5		+			+			+
6	0	5	5		+			+			+

 

Вывод: в ходе данной лабораторной работы получили золь берлинской лазури, определили пороги коагуляции и исследовали влияние концентрации и природы электролита  на коагуляцию.

3