Материал: Практикум по общей химии

ОПЫТ 4. Получение золей берлинской лазури по реакции обмена

а) К 5 мл 1 % раствора K4[Fe(CN)6] добавьте 1-2 капли 2 % раствора FeCl3. Какого цвета золь получается?

б) К 5 мл 2 % раствора FeCl3 добавьте 4-5 капель 1 % раствора K4[Fe(CN)6]. Какого цвета золь получается?

в) Определение знака заряда гранулы мицеллы: на фильтровальную бумагу нанесите по 1 капле полученных золей.

ВЫВОДЫ:

1.Напишите реакцию обмена с получением микрокристаллов берлинской лазури.

2.Укажите, какой метод КДС был использован.

3.Укажите стабилизаторы.

4.Постройте частицы золя берлинской лазури с положительно и отрицательно заряженными гранулами.

5.Сделайте вывод о знаке заряда гранул.

6.Подтвердите строение мицелл синего и зеленого золя капиллярным методом.

7.Опишите, как методом электрофореза оценить знак заряда гранулы мицеллы золя.

ОПЫТ 5. Получение грубодисперсных систем а) Получение эмульсии масла в воде

В одну пробирку налейте 3 мл дистиллированной воды, в другую

– 2 мл дистиллированной воды и 1 мл 2 % раствора мыла. В каждую пробирку добавьте 5-6 капель масла и тщательно встряхните.

ВЫВОДЫ:

1.Почему в первой пробирке жидкости быстро расслоились?

2.Объясните образование устойчивой эмульсии во второй пробирке.

3.Нарисуйте строение частиц ДФ в полученной эмульсии, укажите ее тип.

4.Какой метод получения ГДС был использован?

б) Получение пены

Налейте в колбу 10-15 мл воды и через капиллярную трубку продуйте воздух. Повторите опыт, заменив воду раствором мыла.

91

ВЫВОДЫ:

1.Объясните, почему пена не образуется в чистой воде и образуется в растворе мыла?

2.Какую роль выполняет Na-мыло?

3.Зарисуйте строение пены.

4.Какой метод получения ГДС был использован?

в) Получение суспензии СаСО3 в воде

В пробирку насыпьте немного измельченного мела и налейте 5 мл воды. Взболтайте содержимое.

ВЫВОДЫ:

1.Какой из методов получения ГДС был использован?

2.Какой тип суспензии образуется?

3.Напишите строение частиц ДФ суспензии мела.

4.Что выполняет роль стабилизатора?

По результатам опытов заполните табл. 28.

Таблица 28 Сравнительная характеристика дисперсных систем

* - аэрозоль – система в лабораторной работе не исследовалась.

ЛИТЕРАТУРА:

1. С. 491-496, 507-512, 518-523, 533-537; 3. С. 175-178, 188-193; 5. С. 115-118, 125-126; 6. С. 708-715, 751-760.

92

РАБОТА 26. СРАВНИТЕЛЬНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ И МЕТОДЫ ОСАЖДЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

Дисперсные системы имеют различную устойчивость. Известно два вида устойчивости: агрегативная и кинетическая. Агрегативная устойчивость – это устойчивость дисперсной системы к укрупнению частиц дисперсной фазы под действием адсорбционных сил. Адсорбция идет на поверхности раздела фаз, т.е. характерно для гетерогенных систем. КДС и ГДС – гетерогенные системы, следовательно, являются агрегативно неустойчивыми. Они существуют только при наличии стабилизаторов, роль которых могут выполнять электролиты, ПАВ, ВМС. Растворы НМС и ВМС – гомогенные системы, не имеют поверхности раздела фаз, значит являются агрегативно устойчивыми.

Кинетическая устойчивость – это устойчивость дисперсных систем к осаждению частиц дисперсной фазы под действием собственной силы тяжести. Масса частицы дисперсной фазы зависит от ее размера. Дисперсные системы с дисперсной фазой меньше 10-7 м являются кинетически устойчивыми. К ним относятся растворы низко- и высокомолекулярных соединений, коллоидно-дисперсные системы. ГДС – кинетически неустойчивые системы, т.к.размер частиц дисперсной фазы больше 10-7 м.

Для устойчивости КДС и ГДС огромное биологическое значение имеет «коллоидная защита». Например, эмульгаторами жиров являются белки крови: альбумин, лецитин. При нарушении защитных свойств стабилизаторов (при злоупотреблениях алкоголем, воспалительных процессах, нарушениях КЩР) капельки жира оседают на стенках сосудов, что приводит к развитию атеросклероза. Образование желчных и мочевых камней в организме при патологических состояниях связано с нарушением стабилизирующего действия холатов, урохрома, муцина и др. по отношению к билирубину, холестерину, уратам и др. Количественную характеристику защитного действия – «золотое» число – используют для диагностических целей,

93

например, при диагностике менингита, т.к. его значения различны для нормального и патологического состояний.

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ:

1.Овладеть методами осаждения различных дисперсных систем.

2.Научиться определять порог коагуляции электролита.

3.Научиться делать вывод об устойчивости системы и факторах этой устойчивости.

ЗАДАНИЕ:

Выполните восемь лабораторных опытов и оформите отчет.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ:

ОПЫТ 1. Осаждение НМС. Метод замены растворителя (демонстрационный)

К спиртовому раствору йода прилейте воды до выпадения кристаллов йода.

ВЫВОДЫ:

1.Покажите строение структурной единицы спиртового раствора йода.

2.Объясните механизм осаждения йода.

3.Какая дисперсная система образовалась? Покажите строение частицы этой системы.

ОПЫТ 2. Осаждение ВМС (демонстрационный)

В три пробирки налейте по 2-3 мл раствора белка. В первую

пробирку прилейте разбавленный раствор NaCl. Осаждение не происходит. В эту же пробирку прилейте сухой (абсолютный) спирт или ацетон. Наблюдайте выпадение белка. Во вторую пробирку добавьте сухой спирт, затем разбавленный раствор хлорида натрия. В третью пробирку добавьте кристаллы или концентрированный раствор хлорида натрия. Опишите наблюдения.

ВЫВОДЫ:

1.Каковы факторы устойчивости раствора ВМС? Назовите основной фактор.

2.Зарисуйте схему Кройта и объясните механизм высаливания белков.

ОПЫТ 3. Фракционное высаливание белков

94

Органические растворители вызывают обратимое осаждение белков – высаливание, которое ускоряется в присутствии электролитов. Для фракционного высаливания применяют растворы электролитов различной концентрации.

К 1 мл яичного белка для высаливания добавьте концентрированный раствор (NH4)2SO4 до появления в растворе осадка глобулина в виде отдельных тонких нитей. В эту же пробирку добавьте сухой кристаллический (NH4)2SO4 до насыщения. наблюдайте помутнение раствора за счет выпадения мелкодисперсного осадка альбумина.

ВЫВОДЫ:

1.На чем основано фракционное высаливание?

2.Объясните порядок осаждения белков.

ОПЫТ 4. Осаждение белков кислотами (денатурация). Действие минеральных кислот (азотной)

Реакция осаждения белков азотной кислотой распространена при клинических исследованиях мочи (проба Геллера). Эта качественная реакция также лежит в основе количественного определения белка в моче.

К 5 каплям концентрированной HNO3 прилейте 3 капли раствора белка осторожно, по стенкам пробирки, чтобы жидкости не смешивались. На границе двух жидкостей образуется осадок белков в виде небольшого белого кольца.

ВЫВОДЫ:

1.Каков механизм денатурирующего действия азотной кислоты?

2.Является ли процесс обратимым?

ОПЫТ 5. Осаждение белков солями тяжелых металлов. Адсорбционная пептизация

Соли тяжелых металлов (меди, свинца, ртути, серебра и др.) вызывают осаждение и частичную денатурацию белков. образующиеся осадки внутрикомплексных соединений растворяются в избытке раствора соли данного металла, образуя КДС (адсорбционная пептизация).

К 10 каплям раствора яичного белка добавьте 2 капли 10 % раствора CuSO4. Наблюдайте образование осадка. Добавьте к осадку еще 10 капель раствора CuSO4. Что происходит?

ВЫВОДЫ:

95