Шпаргалка по "Аналитической химии"

Обменная адсорбция ионов заключается в том,что твердая фазане растворим.вводе,способна поглощать катионы или анионы, выделяя одновременно а р-р эквивалентное кол-во ионов другого рода.

Ионная адсорбция приводит к образованию ионной сферы вокруг минер частицы.

Правило Хана: ион при любом разведении будет адсорбироваться, если заряд поверхности противоположен познаку заряда иона.

Правило Панета-Фаянса (эмпирическое)-согласно нему радиоактивный изотоп,присутствующий в р-ре в микроконцентрациях в форме катиона +, тем сильнее собирается выпадающим или ранее полученным осадком, чем меньше растворимость соединения, которое образует этот катион с анионом осадка.

Иная формулировка этого правила: на поверхности тверд.в-ва преимущественно адсорбируются ионы, которые могут достраивать кристаллическую решетку или образуют

труднораствор.соединение с ионами кристалл.решетки.

Иониты-полиэлектроны, которые в обменной форме адсорбируют из р-роводни ионы(+ и -), а взамен отдают другие ионы в строго эквивалент.отношении.

Иониты делят на 3 класса: 1-катиониты(катионы) 2-аниониты(анионы) 3амфолиты(катионы и анионы).

Обменная емкость ионита-способность ионита к ионному обмену.

Обменная емкость-суммарное кол-во противоионов, приходящееся на единицу массы или объема ионита(измеряется мг-экв/г)

мл

 

49. Хроматография (М.С.Цвет). Классификация хроматографических  методов по технике выполнения  и по механизму процесса. Применение  хроматографии для получения  и анализа лекарственных веществ.Гель-фильтрация.

Хроматография-динамич,сорбционный метод разделения и анализа смесей в-в; а также изучение физико-хим.св-в веществ.

Закон М.С.Цвета: в-ва растворенные в определ.жидкости,образуют определенный адсорбционный ряд А,В,С выражающий относительное адсорбционное сродство его членов к адсорбенту.Каждый из членов адсорбционного ряда, обладая большим сродством, чем предыдущий,вытесняет его из соединения и в свою очередь вытесняется предыдущим.

Классификация методов: по агрегатному состоянию фаз:а)газовая(газо-жидкосная и газо-адсорбционная); б)жидкостная (жидкостно-жидкосная, жидкостно-адсорбционная, жидкостно-гелевая).

По механизмам разделения, т.е характеру взаимодействия между сорбентом и сорбатом.

а)адсорбционная, б)распределительная, в)ионообменная, г)осадочная, д)проникающая, е)адсорбционно-комплексообразовательная.

Фронтальный метод-через колонку пропускают смесь, в р-ре вытекающем из колонки определяют концентрацию каждого компонента.

Проявительный метод-в колонку вводят порцию смеси. Хорошо сорбирующее в-во А заним.верх.часть колонки; плохо сорбирующее в-ва В-нижнюю часть колонки.

Вытеснительный метод- вводят в колонку смесь в-в и промывают растворителем, который сорбируется лучше компонентов смеси.

Галь-фильтрация-разновидность хроматографии в ходе которой молекулы в-в разделяются по размеру за счет их разной способности проникать в поры неподвижной фазы, при этом из колонки первыми выходят крупн.молекулы.

В фармации ˃ широкое применение находит (бумажная, тонкослойная, ионообменная, гель-фильтрация)

Можно проводить анализ летучих и нелетучих в-в, технологический контроль в поддержании режима производства, анализ газовых и водных сбросов, контроль исходного сырья и готовой продукции.

 

50. Дисперсные  системы. Дисперсная фаза, дисперсная  среда. Степень дисперсность. Классификация  д.с.:по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсной среды, по характеру взаимодействия дисперсной фазы с дисперсной средой, по подвижности дисперсной фазы.

Дисперсные системы –это образавание из 2х и более фаз, которые совершенно не смешиваются и на реагируют друг с другом.

 

Обозначение ситемы               дисперсная фаза                   дисперсионн.среда

г/г                                                  газообр.                                 газообр.

дисперс.система не орбазуется

ж/гжидкгазообр

аэрозоли, туман, облака

т/г                                                   тверд.газообр

пыли, поршки, дым

г/ж                                                    газ                                         жидк

пены

ж/ж                                                   жидкжидк

эмульсии

т/ж                                                    тверд                                     жидк

суспензии, паста, ил

По кинетическим св-вам дисперс.фазыдисперс.системы можно разделить на 2 класса:

По размерам частиц дисп.системы подразделяют: а)ультрамикрогетерогенные 10-9-10-7,

б)микрогетерогенные 10-7-10-5,в)грубодисперсные ˃10-5

По степеням дисперсности: а)монодисперсные- с одинаковыми по размерам частицами дисперс.фазы б)полидисперсные- с неодинаков.поразмер.частицамидисп.фазы.

Степень дисперсности-степень раздробленности вещ-ва дисперсной фазы.

Чем˃спепеньдисперсности,тем меньше размер частиц. Д=1/L (см-1)

По степени дисп.можнодисп.системы разделить на:а)коллоиднодисперсные б)молекулярнодисперсные в)ионнодисперсные.

 

51. Методы получения  и очистки коллоидных растворов. Диализ, электродиализ,ультрафильтрация.

1)Конденсационный метод  получения коллоид.р-ров идет в 2 стадии: а)образование центров конденсации б)рост зародышей

При малых концентрациях и при высок.концентрациях образуется мелкодисперсная система, а при средних –образуется крупнодисперсная система.

При высокойt° образуется мелкие кристаллы, при низких t°-,более крупные,аморфные.

Необходимое условие для получения колл.систем-наличие стабилизатора.

Виды конденсационных методов:а)физические процессы-сублимация,кристаллизация;б)хим.реакции АgNO3(p)+KI(p )→AgI↓ +KNO3(p)

2)Дисперсионные методы  основаны на измельчении частиц  и распределении их в объеме  дисперсионной среды.В зависимости от агрегатного состояния дисперсированиедостагается: а)в случае твердой фазы-механическим измельчением б)в случае жидкой фазы-интенсивным перемешиванием в)в случае газа-барботаксем через слой жидкости.

Метод пептизации-переход в коллоид.р-р осадков, образуется при коагуляции. Пептизация происходит за счет удаления из осадка коагулирующих ионов.

Очистка коллоид.систем:

Диализ-раствор.кристалл.в-вопроходит через мембрану, а коллоид частицы через нее не проходят и остаются в виде очищен.коллоид.р-ра.

Электродиализ-если примеси электролиты, их переход через мембрану ускоряется действием эл.поля.

Ультрафильтрация-диализ под давлением, чаще используется для концентрирования, а не для очистки.

 

52.Молекулярно-кинетические  и оптические свойства коллоидных  систем:броуновское движение(уравнение Энштейна),диффузия(уравнение Фика), осмотическое давление. Их взаимосвязь.

Оптические св-вадиспер.систем: Если коллоид.системы наблюдать в свете,тобесцвет.гель выглядит прозрачным в проходящем свете, в боковом мутным, луч света, проходящий через золь оставляет светлую полосу- опалесценция. (конус Тиндаля)-это следствие рассеяния света. Теорию этого явления разработал Рэлей.

Уравнение Рэлея:J=AJ0 ,J-интенсивность рассеян.света, J0-интенсивность падающего света,А-источник

Интенсивность расс.света зависит от степени дисперсности:>светорассеяние в коллоид.системах; ˂в грубодисперс.системах.

Уравнение Рэлея справедливо для систем с дисперс.частицамиправил.формы.

Молекулярно-кинетические св-вадисперс.систем. 1)броуновское движение-непрерыв.хаотическое движение в колл.р-рах, где частицы перемещаются под воздействием молекул среды. 2)диффузия-самопроизвольный процесс выравнивания концентрации по объему.

Диффузия-проявление тепловогоджижения молекул.

Закон Фика:  dm= -D (dc/dx) Sdτ, m-число молей, dс/dx-градиент концентрации,S-площадь поверхности диффузии,τ-время, Dкоэффициент диффузии(зависит от св-в частиц и среды, чем >размер частиц, тем ˂D и скорость диффузии)

Уравнение Энштейна: D=RT/N6Пήr , [м2/с], R-универс.газовая постоянная,Т-абсолют.t°(к), N-число Авогадро, r-радиус частицы в м, ή-вязкость среды.

Уравнение Энштейна позволяет определить моляр.массу (м) и радиус его частиц (r).

r=RT/N6ПήD, [м], м=VчастицыρN, ρ-плотность в-ва

Осмотическое давление-это избыточное гидростатическое давление на р-р, отделен.от чистого растворителя полупроницаемой мембраной, при котором прекращается диффузия растворителя через мембрану.

Осмотическое давление зависит от концентрации частиц в единице объема р-ра,эта зависимость описана уравнением Вант-Гоффа:  р=(с/м)RT=nRT, с-концентрация частиц в р-ре(кг/м3), м-молярная масса(кг/моль).

Осмотическое давление колл.р-ров ˂ осмотич.давлен.истинных р-ров.

№ 53 Седиментация. Седиментационная устойчивость и равновесие. Центрифуга.

Седиментация-оседание частиц дисперсной фазы в жидкости или газе под действием гравитационного поля или центробежных сил.

Скорость седиментации зависит от массы, размеров, формы и плотности частицы, вязкости и плотности среды, а так же ускорения, силы тяжести. 
Седиментация:

А)в поле гравитационных сил-грубодисперсные системы

Б) в поле центробежных – возможна седиментация коллоидов

Центрифугирование- разделение неоднородных систем на фракции по плотности при помощи центробежных сил.

Центрифуга- устройство, служащее для разделения сыпучих тел или жидкостей различного удельного веса и отделения тверд. Вещества от жидкости путем использования центробежной силы.

При вращении в центрифуге частицы с наибольшим удельным весом располагаются на периферии , с меньшим ближе к оси вращения.

Седиментационная устойчивость-способность системы противостоять осаждению частиц дисперсной фазы под  действием силы тяжести. Высокодисперсные системы устойчивы седиментации, грубодисперсные –не устойчивы.

Под устойчивостью дисперсн. Системы понимается способность системы сохранять неизменной во времени степень дисперсности и распределения частиц по размерам.

Седиментационное равновесие по смыслу эквивалентно определению осмотического давления.

На сферические дисперсные частицы действует сила тяжести ,пропорциональная массе силе тяжести .Высокодисперсные системы устойчивы к седименации , грубодисперсные – не устойчивы.

Под устойчивостью дисперсной системы понимается способность системы сохранять неизменной во времени степень дисперсности и распределения частиц по размерам.

Седиментационное равновесие по смыслу эквивалентно определению осмотического давления .

На сферические дисперсные частицы действует сила тяжести. Пропорциональная массе.

P=r3gg-ускорение свободного падения

P-сила

разность плотностей частицы и среды

Под действием силы P частицы начинают двигаться. На них действует сила сопротивления среды F

 

F=6 –Закон Стокса

Где

r-радиус частиц

-скорость седиментации

η-вязкость среды

Седиментационно –диффузное равновесие:

nh=n0[

№ 54 Рассеивание и поглощение света.Закон Рэлея.Микроскопия. Определение массы , формы, и размеров коллоидных частиц.

Рассеивание света (опалесценция)- явление, при котором распростроняющийся в среде световой пучок отклоняется по всевозможным направлениям.

Условия рассеивания света наличие оптических неоднородностей , которые не поглощают свет

J=J0l-mlJ0 =интенсивность света падающая на образец

J= интенсивность света прошедшего через образец

l=толщина слоя

mλ=показатель рассеивания зависит от длины волны

Виды рассеивания света :

a)эффект Тиндаля-в мутной среде

б)в чистом веществе из-за статистического отклонения молекул от равновесного распределения

Закон Рэлея: Yрас

Интенсивность Y рассеяного света обратно пропорцинальна длине волны () в 4ой степени.

Закон Рэлея выполняется при молекулярном рассеивании или в мутных средах,размеры неоднородностей в которых <0.2 λ

Поглощение света –ослабление интенсивности света при прохождении через любое веществовследствии превращения световой Е в другие виды Е

Ультрамикроскоп применяют при исследовании вакцин, сывороток ,растворов для инъекций.

Нефелометрия –основана на измерении интенсивности света

Уравнение Рэлея: Ip =I0 kvV2 =I0kcvV

k-константа

сv-объемная концентрация

I.I0 –интенсивность света

ПриV=const   =

Приcv = const   ==

Т.е имея стандартные золи , можно можно определить размер частиц и концентрацию исследемого золя.

Турбодиметрия- основана на измерении интенсивности света , прошедшего через дисперсную систему .

Оптические плотности 2х золей относятся как  концентрации сравниваемых дисперсных систем.При одной и той же объемной концентрации систем оптические плотности относятся как объемы частиц или кубы их диаметров

V=const    =При cv = const==

 

№ 55 Строение и заряд коллоидных частиц

Частицы коллоидных систем  имеют электрический заряд , обусловленный избирательной адсорбцией ионовопределенного знака из дисперсной среды Знак заряда коллоидной частицы можно определить по направлению движения частиц в электрическом поле (электрофорез)

Строение коллоидных частиц-ядро и адсорбированные и притянутые ионы.

Коллоидная частица вместе с противоионами диффузного слоя называется коллоидной мицеллой

Ядро-состоит из агрегата недиссоциированных молекул аморфного или кристаллического вещества.Возле ядра располагается прочно связанный с ним слой ионов определенного электрического заряда – потенциалоопределяющий слой. К нему примыкает слой ионов противоположного знака –образуется прочно связанный с частицей неподвижный слой компенсирующих противоионов.