Экспериментальная часть. 
Получение, очистка и исследование процесса коагуляции коллоидного раствора

Приборы и реактивы:

электрическая плитка;

коническая колба для получения коллоидного раствора;

раствор для получения золя: 2% FeCl₃;

дистиллированная вода;

диализатор;

раствор AgNO₃ для проведения качественной реакции на хлорид-ионы;

три бюретки, заполненные растворами 4,0 моль-экв/л NaCl, 0,01 моль-экв/л Na₂SO₄, 0,001 моль-экв/л K₃ [Fe (CN) ₆].

три штатива с пробирками для исследования процесса коагуляции;

растворы электролитов для исследования процесса коагуляции: 0,1 М KF, 0,0025 М K₂S0₄, 0,001 М K₃ [Fe (CN) ₆], 1,0 М КС1, 0,01 MCdCl₂, 0,005 МА1С1₃.

Xoд работы.

1. Получение золя гидроксида железа (III).

Золь гидроксида железа (III) получают гидролизом хлорида железа (III).

FeCl₃ + 3H₂O > Fe (OH) ₃ + ЗHCl.

В конической колбе нагревают до кипения 85,0 мл дистиллированной воды. К кипящей воде, отключив электроплитку, постепенно приливают 15,0 мл 2% -ого раствора FeCl₃. Получают золь гидроксида железа красно-коричневого цвета.

Знак заряда коллоидных частиц в определяют методом капиллярного анализа.

Знак — положительный Строение мицеллы полученного золя можно изобразить следующим образом:

{ [Fe (OH) ₃ • nFeO⁺] ⁿ⁺ • (n-x) Cl^-}^x+ • xCl^-

2. Очистка коллоидного раствора Полученный коллоидный раствор гидроксида железа подвергают очистке методом диализа. В диализатор, сосуд из полупроницаемой мембраны, наливают полученный раствор гидрозоля; диализатор помещают в широкий стакан, наполовину наполненный дистиллированной водой. При многократном опускании и поднимании диализатора в воде происходит очистка гидрозоля: загрязняющие золь ионы переходят через мембрану в воду, а очищенный коллоидный раствор остается в диализаторе. В процессе диализа воду во внешнем сосуде (стакане) меняют 3−4 раза.

Полноту очистки коллоидного раствора проверяют проведением качественной реакции на хлорид-ионы, проходящие из диализатора во внешний сосуд.

Сl ^- + AgNO₃ > AgCl v +NO₃

Диализ заканчивают, когда качественная реакция на хлорид-ионы дает отрицательный результат.

3. Исследование процесса коагуляции коллоидного раствора.

Для проверки правильности предположения о заряде коллоидной частицы и правил электролитной коагуляции очищенный коллоидный раствор подвергают коагуляции путем действия на него различных электролитов.

Предварительно записывают формулу мицеллы гидрозоля и определяют знак заряда коллоидной частицы. Поскольку коллоидный раствор имеет положительно заряженные коллоидные частицы, то коагуляцию должны вызывать анионы, причем, тем быстрее, чем выше заряд аниона.

В каждую из четырех конических колб приливают по 10,0 мл полученного и очищенного раствора гидрозоля железа.

коагуляция коллоидный раствор гидроксид Заполняют три бюретки растворами электролитов: 4,0 моль-экв/л NaCl, 0,01 моль-экв/л Na₂SO₄ и 0,001 моль-экв/л K₃ [Fe (CN) ₆], устанавливают объем электролитов в бюретке на нулевой отметке. В каждую из трех колб с золем приливают растворы электролитов из бюреток по каплям до появления первых признаков коагуляции (появления мути, изменения цвета золя и др.). Отмечают объем электролита, пошедшего на коагуляцию. Четвертая пробирка с золем является контрольной.

4. Расчеты.

1. Вычисление порога коагуляции:

2. Пересчет объемов электролита на одинаковую концентрацию:

С₁V₁=C₂V₂

3.

5. Вывод правила значности:

г₁: г₂: г₃ = 5: 0,082: 0,0085 = 588: 10: 1.