Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Теоретическое введение. Кафедра химии, физики и биологии

Кафедра химии, физики и биологии

Занятие № 15 по Химии.

Руководство для студентов.

Коллоидные системы

Значение темы: По заражению одного из основателей медицинской коллоидной химии. «Человек - это ходячий коллоид», т.к. система приобретает коллоидные свойства, когда хотя бы одно из 3-х измерений находится в области дисперсности 10-12-10-7 см. В организме это клеточные мембраны, нервные и мышечные волокна, гены, вирусы. Сложнейшей коллоидной системой является кровь, в которую входят золи фосфата кальция, холестерина, билирубина, уратов, жиров, фосфолипидов; газовые эмульсии O2, N2,CO2; суспензии форменных элементов крови - эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов и др. Будущему врачу необходимо знать свойства коллоидных систем при освоении клинических дисциплин.

Цель занятия: Сформулировать знания о структуре и свойствах коллоидных систем. Приобрести практические навыки получения долей, составления формулы мицелл.

Задание для домашней подготовки к занятию:

I. Теоретические вопросы:

1. Что такое дисперсные системы? Какова их классификация?

2. Приведите определение понятия коллоидных растворов.

3. Перечислите методы получения и способы очистки коллоидных растворов.

4. Какими свойствами обладают коллоидные растворы? Как отличить коллоидный раствор от истинного?

5. Приведите схему строения коллоидных частиц.

6. Что такое кинетическая и агрегативная устойчивость коллоидных систем? От каких факторов зависит каждая из них?

7. Что такое коагуляция? Чем она отличается от седиментации? Какими способами можно вызвать коагуляцию»?

8. Каковы видимые признаки коагуляции и её продукт?

9. Что называется порогом коагуляции? Какова зависимость порога коагуляции от заряда коагулирующего иона?

10. От чего зависит коагулирующая способность электролита? Сформулируйте правило Шульце-Гарди.

11. В чем проявляется особенность коагуляции золей под действием смеси электролитов? Какое практическое значение имеет антагонизм ионов? Взаимная коагуляция?

12. Дайте понятие о явлениях пептизации и факторах её вызывающих. Что Вы знаете о защитных коллоидах?

13. Каковы электрокинетические явления в золях? Как эти явления используют в медицине? Что такое электрофорез и электроосмос?

II. Решите задачи:

1. К какому методу - дисперсионному или конденсационному – следует отнести образование тумана в природе? Какие факторы способствуют его возникновению?

2. Золь серы был получен путем добавления 5 мл раствора серы в спирте к 10 мл дист. Н2О. Каким методом получен данный золь? Чем объясняется, что в проходящем свете золь обладает красновато-оранжевым оттенком, а в отраженном - голубым?

3. Золь кремниевой кислоты был получен при действии на силикат натрия соляной кислоты, причем соль была взята в избытке. Напишите формулу мицеллы золя.

4. Золь сульфата бария получен смешением равных объемов растворов нитрата бария и серной кислоты. Напишите формулу мицеллы золя и ответьте на вопрос: одинаковы ли исходные концентрации электролитов, если в электрическом поле гранула перемещается к аноду?

5. Пороги коагуляции электролитов (ммоль/л) для данного золя оказались равны:

для NaCl 51,0

для MgCl2 0,717

для AlCl3 0,093

Определите знак заряда золя?

6. Для очистки водопроводной воды от взвешенных частиц глины и песка добавляют небольшое количество золя гидроксида алюминия. Почему в этом случае наблюдается более быстрое оседание взвешенных частиц? Дайте обоснованный ответ.

7. Золи каких веществ: гидроксида железа (III), кремниевой кислоты, бромида серебра (положительный золь), йодида серебра (отрицательный золь) следует смешать, чтобы произошла взаимная коагуляция?

Литература.

1. Конспект лекций.

2. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. М.: Высшая школа - 1975 - с.132-152, 175-187.

3. Захарченко В.Н. Коллоидная химия. М.: Высшая школа - 1974 - с.7-25, 111-128.

 

 

Лабораторная работа № 10 «Экспериментальная проверка правила Щульце-Гарди»

Цель работы

Проверить экспериментально, выполняется ли правило Шульце-Гарди для данного набора электролитов с заданной их концентрацией.

 

Теоретическое введение

Коллоидные растворы (золи) – это гетерогенные системы, обладающие большой свободной энергией поверхности, т.е. они термодинамически неустойчивы. Различают кинетическую и агрегативную устойчивость золей. Кинетическая устойчивость золей обеспечивается броуновским движением частиц дисперсной фазы, которое противодействует оседанию частиц под действием силы тяжести. Причиной агрегативной устойчивости золей является наличие у частиц одноименных зарядов и сольватных оболочек, которые препятствуют слипанию частиц.

Коагуляция золей – процесс объединения коллоидных частиц в более крупные агрегаты вследствие потери агрегативной устойчивости. Процесс коагуляции могут вызвать различные факторы: изменение температуры, механическое воздействие, облучение, добавление растворов электролитов. Наиболее изучена и имеет практическое наибольшее практическое значение коагуляция золей электролитами.

Сильные электролиты вызывают коагуляцию золей, при достижении (электролитов) концентрации их в растворе некоторого значения, называемого порогом коагуляции.

Порог коагуляциик) – минимальное количество электролита (в молях), которое надо добавить к 1 л золя, чтобы вызвать начало коагуляции за определенный промежуток времени. Порог коагуляции рассчитывается по формуле:

Ск = [моль]

Коагулирующее действие электролитов подчиняется правилу Шульце-Гарди: коагуляцию вызывают ионы с зарядом, противоположном заряду гранулы, а коагулирующая способность тем выше, чем выше заряд коагулирующего иона.

Таким образом, лучшим коагулятором является тот электролит, который имеет наименьший порог коагуляции для данного золя.

Дерягин и Ландау с помощью теоретических расчетов показали, что значения порогов коагуляции для коагулирующих ионов различного заряда относятся как:

Ск(+1) : Ск(+2) : Ск(+3) ~ : :

Коагулирующее действие ионов растет пропорционально обратному значению шестой степени величины заряда иона.


 

Практическая часть.

Записать формулы золя Fe(OH)3(+) полученного в результате реакции гидролиза FeСl3 и золя KFe[Fe(CN)6], полученного в результате реакции хлорида железа (III) с гексацианоферратом (II) калия. Заполнить теоретическую таблицу 1.

Таблица 1

Золь Заряд золя Коагулирующий ион и его концентрация
NaCl (4М) NaCl (0,08М) Na2SO4 (0,08М) BaCl2 (0,08М)
Fe(OH)3, оранжевый +        
КFe[Fe(CN)6] синий -        

 

На основе эксперимента требуется установить, который из данных растворов будет вызывать коагуляцию при добавлении в золь, как изменяется коагулирующая способность электролитов в зависимости от их природы и концентрации.

Для этого в каждую из двух групп пробирок (по 4 пробирки в каждой группе), содержащих по 5 мл раствора с коагулирующими ионами (пробирки соответственно пронумерованы), приливают по 5 мл золя Fe (OH)3 (оранжевое окрашивание) – первая группа пробирок и по 5 мл золя КFe[Fe(CN)6] (синее окрашивание) – вторая группа пробирок. Хорошо перемешивают и наблюдают, в какой пробирке произойдет коагуляция золей электролитами. По результатам наблюдений составляют таблицу 2, в которой знаком «+» обозначают ионы, вызывающие коагуляцию, знаком «-» - нет.

 

 




©2015 studenchik.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.