Коллоидтық ерітінділерді алу және тұтқырлығын зерттеу

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

Академик Е.А. Бөкетов атындағы Қарағанды университеті

Химия факультеті

Химиялық технология және мұнайхимия кафедрасы

Зертханалық жұмыс №1

Коллоидтық ерітінділерді алу және тұтқырлығын зерттеу

Пән: Коллоидтық химия

Қарағанды 2022

Жұмыс мақсаты

Коллоидтық ерітінділерді алу. Желатин және Fe(OH)3 ерітінділерінің салыстырмалы тұтқырлығын анықтау. Температураның, концентрацияның және электролиттердің тұтқырлыққа әсерін анықтау.

Коллоидтық ерітінділер

Кемінде бір фазасы кішкене бөлшектер түрінде белгілі бір ортада бірқалыпты таралған әртекті (гетерогенді) системалар дисперстік системалар деп аталады. Ұсақталған кішкене бөлшектер жиынтығы дисперстік фазаны, қоршаған орта дисперсиялық ортаны құрайды.

Дисперстік системалар негізгі төрт бөлігі бойынша жүйеленеді.

1. Дисперстігі, яғни бөлшектердің сызықтық өлшемдеріне кері шама бойынша немесе бөлшектердің шамасына қарай дисперстік системалар 3 түрге бөлінеді:                                  

а) ірі бөлшектердің диаметрі   м-ден үлкен;[pic 1]

ә) микрогетерогенді ( м) системалар;[pic 2]

б) ультрамикрогетерогенді немесе коллоидтық ( м) системалар.[pic 3]

Бөлшектердің шамасы  м-ден кем болатын системалар шын ерітінділерге жатады.[pic 4]

1. Дисперстік фазасы мен дисперсиялық ортаның агрегаттық күйіне қарай дисперстік системалар 3 түрге бөлінеді.

Дисперстік фазасы қатты, сұйық, газ түрінде, ал дисперсиялық ортасы сұйық зат болатын системалар лиозольдер деп аталады. Оларға суспензиялар (фазасы қатты), эмульсиялар (фазасы сұйық), көбіктер (фазасы газ) жатады. Егер дисперстік фазасы қатты, сұйық, газ түрінде, ал дисперсиялық ортасы қатты зат болса, ондай системалар солидозольдер деп аталады. Оларға құймалар (фазасы қатты зат), әртүрлі қымбат немесе жартылай қымбат тастар (фазасы сұйық зат), реал газдардың адсорбенттері (фазасы газ зат), мысалы, пемза жатады.

Егер фазасы қатты, сұйық, газ түрінде, ал дисперсиялық ортасы газ түрінде болса, ондай системалар аэрозольдер деп аталады. Оларға шаң, түтін (фазасы қатты зат), тұман, бұлттар (фазасы сұйық зат) және атмосфералық ауа жатады. Бірақ соңғы система гетерогенді болмағандықтан дисперстік системаға жатпайды. Атмосфералық ауа дисперстік система болу үшін тығыздықтың шоқтануы (флуктуация) қажет.

1. Дисперстік фазаның дисперсиялық ортамен әрекеттесу күшіне қарай дисперстік системалар лиофильді және лиофобты болып екіге бөлінеді. Егер дисперстік фазаның дисперсиялық ортамен молекулааралық әрекеттесуі күшті болса, ондай системалар лиофильді, ал олардың өзара әрекеттесуі өте әлсіз болса, онда лиофобты системаға жатады. Мысалы, жоғары молекулалы қосылыс желатин ерітінділері лиофильді, ал темірдің (III) гидроксидінің коллоидтық ерітіндісі лиофобты система құрайды.
2. Дисперстік системалар дисперстік фаза бөлшектерінің өзара әрекеттесуінің бар-жоғына қарай еркін және байланысқан дисперсті система болып екіге бөлінеді. Еркін (бос) дисперсті системаларда дисперстік фаза бөлшектері бір-бірімен байланысты тұтас тор құрамайды, олар дисперсиялық ортада қай бағытта болмасын еркін қозғала алады.

Байланысқан дисперстік системаларда дисперстік фаза бөлшектері бір-бірімен байланысып, дисперсиялық ортада кеңістіктік құрылымдар (тор) құрайды, олар дисперсиялық  ортада еркін қозғала алмайды, тек тербелмелі қозғалыс жасай алады.

Еркін дисперсті системаларға гидрофобты коллоидты ерітінділер, сұйық суспензиялар, ал байланысқан дисперстік системаларға әртүрлі пасталар, гельдер жатады.

Коллоидтық системалар бөлшектерінің шамасының үлкендігіне қарай ірі бөлшекті, микрогетерогенді системалар және шын ерітінділер аралығында орналасқандықтан оларды екі әдіс арқылы: не ірі бөлшекті немесе микрогетерогенді системаларды бөлшектеу, майдалау, дисперсиялау, не шын ерітінділердегі молекулалар мен иондары өздерінен ірі, мөлшері коллоидтық бөлшектерге сәйкес  агрегаттарға біріктіру  (конденсациялау) арқылы алады.