Загальні вказівки. Питання для самоперевірки

Питання для самоперевірки

1. Що таке адсорбція? З чим пов’язане явище адсорбції?

2. Від чого залежить адсорбційна здатність адсорбента?

3. В яких одиницях вимірюється адсорбція?

4. Що таке ізотерма адсорбції?

Лабораторна робота № 11

ДИСПЕРСНІ СИСТЕМИ

Мета роботи - одержання дисперсних систем (емульсія, суспензія, золь) і вивчення їхніх властивостей.

При виконанні роботи треба знати, що до дисперсних систем належать гетерогенні системи з сильно розвиненою поверхнею поділу фаз. Залежно від розміру часточок дисперсної фази дисперсні системи поділяються на грубо дисперсні (розмір часточок 10^-5 – 10^{-7 м), до яких належать суспензії й емульсії та тонкодисперсні – колоїдні розчини або золі (розмір часточок 10-7} – 10^{-9 м). Якщо розмір часточок дисперсної фази менший ніж 10-9 м, утворюються істинні розчини.}

При дослідженні властивостей дисперсних систем необхідно враховувати, що колоїдні системи відрізняються від суспензій і емульсій здатністю до агрегативної та кінетичної стійкості. Причиною агрегативної стійкості колоїдних розчинів є однойменний заряд гранул колоїдних частинок, кінетична стійкість зумовлюється наявністю броунівського руху.

Розглянемо будову колоїдної частинки на прикладі золю йодиду срібла, який утворюється при зливанні розведених розчинів нітрату срібла і йодиду калію:

Залежно від того, який з реагентів узятий в надлишку ( чи ), колоїдна частинка золю буде мати різну будову. Одержані в результаті реакції молекули нерозчинної речовини злипаються, утворюючи мікрокристалик – агрегат. Оскільки розмір молекул дуже малий, для утворення агрегату повинна об’єднатися велика кількість молекул . Позначимо його через . На поверхні агрегату відбуваються адсорбційні процеси, причому переважно адсорбуються іони, які знаходяться в надлишку і які входять до складу молекул, що утворюють агрегат. Якщо в надлишку , на поверхні мікрокристалика переважно будуть адсорбуватися іони . Агрегат разом з адсорбованими іонами називають ядром. До ядра притягуються іони протилежного знаку, які знаходяться в надлишку (). Вони називаються протиіонами і їхня кількість завжди менша ніж кількість початково адсорбованих іонів (), які називаються потенціалвизначальними іонами.

Агрегат разом з адсорбційним шаром утворює гранулу. Оскільки кількість початково адсорбованих іонів завжди більша ніж протиіонів, гранула має заряд, рівний алгебраїчній сумі зарядів усіх іонів, що входять до адсорбційного шару. Біля поверхні гранули концентрується Х протиіонів , утворюючи так званий дифузний шар. Гранулу разом з дифузним шаром називають міцелою:

Будова міцели золю (у надлишку )

Якщо в розглянутій реакції в надлишку взяти , міцела буде мати іншу будову:

Будова міцели золю (у надлишку )

Необхідно звернути увагу на те, що при утворенні багатьох золів до адсорбційного шару входять багатозарядні іони. При складанні формул міцел таких золів необхідно враховувати багатозарядність іонів.

Треба знати, що порушення агрегативної стійкості призводить до укрупнення колоїдних частинок  коагуляції. Коагуляція викликає порушення кінетичної стійкості системи, що призводить до утворення осаду (коагуляту). При дослідженні коагуляції золів електролітами необхідно звернути увагу на те, що коагуляцію викликають іони, які мають заряд, протилежний за знаком заряду гранули, причому чим більший заряд іона, тим вища його коагуляційна здатність.

Дата добавления: 2015-05-23