Занятие № 2
«Молекулярно-кинетические и оптические
свойства дисперсных систем»
Цели занятия:
1. Изучить молекулярно-кинетические свойства на примере суспензии угля
2. Изучить оптические свойства на примере золя канифоли
При изучении темы развивать умение логически мыслить, анализировать результаты экспериментальных наблюдений и формулировать выводы.Исходный уровень:
1. Из курса физики представление о броуновском движении и оптических свойствах жидкостей.
2. Знать методы получения золей в лабораторных условиях.
Содержание занятия:
1. Проведение входного контроля.
2. Семинар.
3. Решение задач.
4. Выполнение лабораторных работ.
Вопросы для самоподготовки:
1. Броуновское движение. Средний квадратичный сдвиг частицы.
2. Диффузия в золях. Уравнение Энштейна - Смолуховского.
3. Осмотическое давление коллоидных растворов.
4. Особенности оптических свойств коллоидных растворов.
5. Светорассеяние в золях. Опалесценция. Эффект Тиндаля. Уравнение Релея, выводы из него.
6. Поглощение света и окраска золей.
7. Оптические методы исследования коллоидных растворов. Ультромикроскопия. Нефелометрия. Турбидиметрия.
Практическая часть:
Работа №1 «Получение суспензии угля. Броуновское движение».
Уголь растирают в ступке (5-10 минут) и в образующийся порошок добавляют 3-5 мл воды. Все тщательно растирают. От полученной полидисперсной (частицы разной величины) суспензии угля отбирают 1-2 капли и капают на предметное стекло. Наблюдают при большом увеличении микроскопа броуновское движение, отмечая при этом интенсивность движения крупных и мелких частиц.
Вывод:
Работа №2 «Изучение оптических свойств коллоидной системы.
Эффект Фарадея – Тиндаля».
При боковом освещении коллоидных растворов узким пучком света, наблюдается свечение (опалесценция) в виде конуса Тиндаля. Это обусловлено явлением дифракции: лучи света огибают частицы и изменяют свое направление.
В химический стакан наливают 50 мл дистиллированной воды, освещают узким пучком света и наблюдают «оптическую пустоту» воды. Затем добавляют 5 капель спиртового раствора канифоли и снова наблюдают под боковым освещением.
Вывод:
Домашнее задание:
1. Принцип действия ультрамикроскопа и его использование для определения формы, размеров и относительной массы коллоидных частиц.
2. Какова взаимосвязь между оптическими явлениями (рассеяние, абсорбция, дифракция, отражение) в дисперсных системах и размерами частиц фазы?
3. Какие оптические явления наблюдаются при падении света на:
1. водный раствор хлорида натрия
2. водный раствор сульфата меди (II)
3. коллоидный раствор хлорида серебра
4. коллоидный раствор металлического золота
5. взвесь глины в воде с размерами частиц 10-2 – 10-1 см
6. Какие оптические методы используют для определения размеров частиц дисперсной фазы?
Литература:
1. Конспекты лекций.
2. , и др. «Коллоидная химия», 2003г.
3. «Физическая и коллоидная химия»,
4. «Физическая и коллоидная химия»
5. «Практикум по физической и коллоидной химии», 1980г,
6. «Практикум по физической и коллоидной химии », 1967
