Файл: Учебное пособие.doc

Для определения К графическим методом заносим данные в таблицу 2. и строим график зависимости -t

Таблица 5

Результаты работы представляют на графике 1. (зависимость Q-t), графике 2. (зависимость-t) и расчет значения константы скорости набухания.

Выходной контроль .Ситуационная задача

Определите степень набухания резины в амилацетате, используя следующие данные:

Таблица 6

Знания. Умения. Навыки

В результате выполненной работы студент должен получить знания о механизме набухания и влиянии структуры полимера на скорость набухания.

Приобрести умения в определении степени набухания полимеров.

Приобрести навыки в построении графиков и обработке экспериментальных данных.

Нейтрализация отходов

При применении воды и спиртовых растворов необходимость в нейтрализации отсутствует.

5.4.Кондуктометрическое исследование мицеллообразования в коллоидных системах

Существует ряд полимеров, обладающих поверхностно-активными свойствами. К таким полимерам относятся: акриловые и полиакриловые кислоты и их соли, а так же полиэтиленгликоли и некоторые другие полимеры.

В зависимости от концентрации растворов ПАВ они могут находиться либо в молекулярном или ионном виде, либо в мицеллярном состоянии, т.е. они могут образовывать полуколлоидные системы, в которых вещество дисперсной фазы находится в динамическом равновесии

молекулярный раствор коллоидная системагель

В разбавленных растворах ионогенные ПАВ диссоциируют на ионы металлов и ионы RCOO^-. При увеличении концентрации ионовRCOO^-они сближаются своими неполярными группами образуя сферические или пластинчатые образования, вблизи которых распределяются ионы металлов, создающие противоионный слой. В результате образуется мицеллярная система, по своим основным свойствам идентичная с коллоидными. При разбавлении эти мицеллы. При разбавлении эти мицеллы разрушаются до первоначальных молекул или ионов, образуя истинный раствор.

Концентрация, при которой полуколлоиды молекулярной системы переходят в мицеллярную, носит название критической концентрации мицеллообразования (ККМ).

ККМ можно определить при помощи кондуктометрического метода. Эквивалентная электропроводность при степени диссоциации равной единице зависит только от подвижностей ионов электролита.

 = U+

где Uи- подвижности катиона и аниона.

Наблюдая изменение эквивалентной электропроводности по концентрации раствора ионогенных полуколлоидов, можно проследить переход истинного раствора в мицеллярный.

По мере формирования мицеллы и увеличения ее размеров подвижность () частицы падает, в силу чего уменьшается эквивалентная электропроводность. Это падение продолжается до тех пор, пока мицелла окончательно не сформируется и не установится постоянная величина подвижности

Момент перехода кривой от падения к постоянству будет соответствовать завершению образования мицеллярной системы. Кривая зависимости от С для ионогенного полуколлоида сначала резко снижается, в этой области (отрезок АВ) преобладают ионы, на участке ВС преобладают мицеллы, а отрезок СDсоответствует практически полному переходу системы в мицеллярное состояние. Определение ККМ производят графическим методом. Рис. 1

 ом ^-1см^-2

Эквивалентную электропроводность можно выразить через удельную - _0.

где С – концентрация.

Определив постоянную К по 0,02 Н раствору KClи заменивна обратную величинуполучим формулу для расчета

Цель работы. Определить критическую концентрацию мицеллообразования полиэлектролитов в растворе.

Ход работы.

1. Подключаем ячейку или погруженные электроды к реохордному мосту Р-38. Включаем переменный ток напряжением 220 В. При положении переключателя « установка нуля » и переключателя гальванометра в положении «точно», ручкой корректора устанавливают стрелку гальванометра на 0.

2. Определение постоянной прибора. Переключатель гальванометра ставят в положение «грубо». В сосуд для измерения электропроводности заливают раствор 0,1 Н KClи определяют сопротивление раствора, при положении переключателя плеча сравнения на одном из диапазонов 1, * 10, * 100, * 1000, * 10000, уравновешивая мост вращением рукоятки реохорда. В момент равновесия стрелка гальванометра находится в нулевом положении. Переключают переключатель гальванометра в положение «точно» и доуравнивают мост вращением рукоятки реохорда. Вычисляют постоянную прибора по формуле:

К=R

где - берем из таблицы 1, аR– сопротивление стандартного раствораKCl.

3. Готовят 100 мл раствора олеата натрия или определенную концентрацию другого полуколлоида (указывается преподавателем) и определяем сопротивление раствора.

4. Цилиндром отмеряют 50 мл первого раствора и доводят объем раствора до 100мл.

5. Определяют сопротивление полученного раствора. Разбавление раствора проводят до тех пор пока конечная величина сопротивления не станет приблизительно в 5-10 раз больше первоначальной.

6. При наличии заранее приготовленных растворов полуколлоидов последовательно измеряют их сопротивление. После измерения растворы выливают в соответствующие колбы для повторного использования. После каждого измерения ячейку промывают водопроводной водой, а затем дистиллированной.

7. Рассчитывают значение для каждой концентрации, а затем строят график зависимостиот С (см. рис.1) из данных которого определяют величину ККМ.

Таблица 7.

Электропроводность раствора KCl0,1 моль/л при различных температурах.

Результаты опыта заносят в таблицу 8

Таблица 8.

Пример заполнения таблицы

5.5. Студни и гели.

5.5.1.Химические реакции в студнях. Периодические реакции (кольца Лизеганга).

Периодические реакции широко распространены в природе. Периодические реакции в горных породах приводят к образованию слоистых минералов (агат, яшма), в организмах они могут вызывать образование почечных и желчных камней.

Периодические реакции в студнях были открыты в 1896 г. Лизегангом и получили название колец Лизеганга.

Цель работы. Изучить способы получения гелей и их свойства.