Физическая и коллоидная химия (стр. 15 )

2) гидрофобные эмульгаторы (стеараты двух - и трехва­лентных металлов, каучук), которые способствуют образо­ванию обратных эмульсий В/М.

Явление разрушения эмульсий называется деэмульгированием. Распространенным примером разрушения эмульсий служит центрифугирование (например, сепараторы для мо­лока).

Пены – высококонцентрированные дисперсные системы, состоящие из ячеек, заполненных газом (воздухом, азотом, СО2) и разделенных очень тонкими пленками жидкости. Газ – это дисперсная фаза, а жидкость – это непрерывная дис­персионная среда.

При вспенивании жидкости происходит увеличение по­верхности раздела фаз, поверхностная энергия резко возра­стает, что вызывает неустойчивость системы и ведет к тому, что пузырьки тотчас лопаются и пена разрушается. Поэтому пены устойчивы только в присутствии стабилизатора – пенообразователя. Типичными пенообразователями являются ПАВ (спирты, мыла, жирные кислоты, белки.)

Высокоустойчивые и обильные пены могут иметь практи­ческое значение, например, при тушении пожаров, производ­стве теплоизоляционных материалов, в пищевой промышлен­ности.

В некоторых случаях пенообразование нежелательно и даже вредно. Тогда применяют вещества, разрушаю­щие пены, – пеногасители.

Реактивы и материалы: толуол, подсолнечное масло, машинное масло, 1 н. раствор HCl, 30 %-ный раствор MgSO4, олеат натрия, штатив с пробирками, обезжиренное стекло, парафиновая пластинка, пипетка диаметром 1 мм.

Опыт 1. Получение эмульсии методом диспергирования

В две плоскодонные колбочки (на 50 мл) наливают по 10 мл масла (толуола, подсолнечного масла, машинного масла и т. д.).

В первую колбочку добавляют 10 мл дистиллированной воды, во вторую – 10 мл 2%-ного водного раствора олеата нат­рия. Колбочки плотно закрывают и встряхивают 2–5 мин. Сопоставляют устойчивость полученных эмульсий.

Тип эмульсии определяют следующим методом. Подготав­ливают пластинку, покрытую ровным слоем парафина, и пред­варительно обезжиренное стекло. Пипеткой диаметром 1 мм переносят по одной капле эмульсии на стекло и на пластинку. На стекле капля растекается при наличии прямой эмульсии М/В, а на парафине капля сохраняет сферическую форму. Для обратной эмульсии характерно растекание капли на па­рафине и сохранение сферической формы на стекле. Определите тип полученной эмульсии.

Опыт 2. Обращение фаз эмульсии. Разрушение эмульсии

Половину эмульсии, стабилизированной олеатом натрия, пе­ренести в чистую колбочку и добавить при встряхивании по каплям 0,5 мл 30%-ного раствора MgSO4 (можно взять растворы солей кальция или бария). Тщательно встряхнуть до образования устойчивой эмульсии и определить тип полу­ченной эмульсии.

В оставшуюся половину эмульсии добавить по каплям при встряхивании 1 н. раствор соляной кислоты. Объяснить результат.

Контрольные вопросы

1. В чем причина термодинамической неустойчивости эмульсий и пен?

2. Какие вещества являются эмульгаторами и пенообразователями?

3. Приведите классификацию эмульсий.

4. Что такое обращение фаз эмульсий?

5. Назовите основные характеристики пен.

ПРИЛОЖЕНИЯ

П р и л о ж е н и е 1

Термодинамическая характеристика веществ в стандартных условиях

Вещество, состояние	DН°298, кДж/моль	Sо298, Дж/К×моль	DGo298, кДж/моль
Аl2О3, корунд (к) Аl2(SО4)3 (к) СаО (к) СаС2 (к) СаСО3, кальцит (к)	–1676,0 –3434,0 –635,5 –62,7 –1206,9	50,92 239,2 39,7 70,3 92,9	–1582,0 –3091,9 –604,2 –67,8 –1128,8
Са3(РО4)2 (к) С (графит) СН4 (г) С2H2 (г) СО (г) СО2 (г) Fе(ОН)2 (к) Fе(ОН)3 (к) H2 (г) Н2О (г) Н2О (ж) HC1 (г) MgO (к) MgCO3 (к) N2 (г) NH3 (г) NH4Cl (к) NO (г) NO2 (г) О2 (г) Р2О5 (к) ZnO (к) H2SO4 (ж) H2S (г) SО2 (г) Sромб N2O NH4NO3 (к) NaOH (к) Na (к) Cl2 (г) NaCl (к) FeS (к) FeO (к) Fe (к) СS2 (г)	–4137,6 0 –74,85 226,75 –110,50 –393,51 –561,7 –826,6 0 –241,82 –285,83 –91,80 –601,8 –1113 0 –46,19 –314,2 90,25 33 0 –2984 –350,6 –811,3 –39,33 –296,9 0 33,89 –365,4 –426,6 0 0 –410,9 100,4 –263,68 0 115,3	236,0 5,74 186,19 200,8 197,56 213,65 88,0 105,0 130,52 188,72 70,08 186,8 26,9 65,7 199 9 192,6 95,8 210,6 240,2 205,04 228,9 43,64 159,9 122,2 248,1 31,88 240,45 151,0 64,18 51,42 223,0 72,36 60,29 58,79 27,15 237,8	–3899,5 0 –50,79 209,2 –137,3 –394,36 –699,6 0 –228,61 –237,24 –94,79 –569,6 –1029,3 0 –16,71 –203,2 86,58 51,5 0 –2697,6 –320,7 0 –742,0 –27,36 –300,37 0 51,84 –183,8 –377,0 0 0 –384,0 –100,8 –244,35 0 65,1
С2H4 (г) СH3OH (ж)	–74,85 –238,7	186,19 126,7	–50,79 –166,31

П р и л о ж е н и е 2

Константы и степени диссоциации некоторых слабых электролитов

Электролиты	Формула	Числовые значения констант диссоциации	Степень дис­социации в 0,1 н. раство­ре, %
Азотистая кислота	HNO2	К=4,0×10-4	6,4
Гидроксид аммония	NH4OH	К=1,8×10-5	1,3
Муравьиная кислота	НСООН	К=1,76×10-4	4,2
Ортоборная кислота	Н3ВО3	K1=5,8×10-10 K2=l,8×10-13 К3=1,6×10-14	0,007
Ортофосфорная кислота	Н3РО4	K1=7,7×10-3 К2=6,2×10-8 К3=2,2×10-13	27
Сернистая кислота	Н2SО3	K1=l,7×10-2 К2=6,2×10-8	20,0
Сероводородная кислота	H2S	K1=5,7 10-8 К2=1,2×10-15	0,07
Синильная кислота (циановодородная)	HCN	K=7,9×10-10	0,009
Угольная кислота	Н2СО3	K1=4,3×10-7 К2=5,6×10-11	0,17
Уксусная кислота	СН3СООН	К=1,75×10-5	1,3
Фтороводородная кислота	HF	К=7,2×10-4	8,5
Хлорноватистая кислота	НСlO	K=3,0×10-8	0,05

ЛИТЕРАТУРА

О с н о в н а я

1. А х м е т о в, и неорганическая химия: учеб. пособие для вузов / . – М.: Высш. шк., 2006. – 743 с.

2. Б о л д ы р е в, и коллоидная химии: учеб. пособие для вузов / . – М.: Высш. шк., 1983. – 408 с.

3. Х м е л ь н и ц к и й, и коллоидная химия: учебник для вузов / . – М.: Высш. шк., 1988. – 400 с.

4. Электрохимия: лекция / [и др.]. – Горки: БГСХА, 2009. – 16 с.

Д о п о л н и т е л ь н а я

5. Г о л ь б р а й х, задач и упражнений по химии: учеб. пособие для вузов / . – М.: Астрель», 2004. – 383 с.

6. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для вузов / [и др.]. – 4-е изд. – М.: Высш. шк., 2007. – 559 с.

7. Ж а р с к и й, основы химии. Сборник задач: учеб. пособие / , , . – Минск: Аверсэв, 2004. – 397 с.

8. З а й ц е в, практикум по общей химии: учеб. пособие / . – М.: Изд-во МГУ, 1994. – 480 с.

9. К н о р р е, химия: учебник для вузов / , , . – М.: Высш. шк., 1990. – 416 с.

10. Л е н с к и й, в бионеорганическую и биофизи­ческую химию / . – М.: Высш. шк., 1989. – 256 с.

11. Р а б и н о в и ч, химический справочник: справ. издание / В. А. Рабинович, . – М.: Химия, 1991. – 432 с.

12. С л е с а р е в, : основы химии живого: учебник для вузов / В. И. Слесарев. – СПб.: Химиздат, 2001. – 784 с.

13. С у в о р о в, химия / А. В. Суворов, А. Б. Никольский. – СПб.: Химия, 1997. – 512 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………...……	3
1. Химическая термодинамика и термохимия……………..……………………	4
2. Растворы……………………………………………………………………...… 2.1. Коллигативные свойства растворов………………………….…………...	12 12
2.2. Ионное произведение воды. Водородный показатель………………..…	18
2.3. Буферные растворы………………………………………………………..	23
3. Электрическая проводимость растворов электролитов. Электрохимия…………………………………………………………………...	29
4. Поверхностные явления……………………………………………………..…	38
5. Теоретические основы коллоидной химии………………………………...… 5.1. Коллоидные системы, их свойства, получение …………………………	48 48
5.2. Растворы высокомолекулярных соединений …………………..……..…	60
Приложения……………………………………………………………………......	70
Литература…………………………………………………………………..….….	72

У ч е б н о е и з д а н и е

Цыганов Александр Риммович

Шагитова Марина Николаевна

Чернуха Наталья Сергеевна и др.

физическая и коллоидная химия

Методические указания по выполнению лабораторных работ

Редактор

Технический редактор

Корректор

Подписано в печать 07.03.2013. Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная.

Ризография. Гарнитура «Таймс». Усл. печ. л. 4,42. Уч.-изд. л. 4,14.

Тираж 150 экз. Заказ .

УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия».

ЛИ .

Ул. Студенческая, 2, 213407, г. Горки.

Отпечатано в УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия».

Ул. Мичурина, 5, 213407, г. Горки.