Ćwiczenie 17. Otrzymywanie i badanie właściwości koloidów (Koloidy)
NAJWAŻNIEJSZE ZAGADNIENIA DO KOLOKWIUM
Czym są i czym się wyróżniają układy koloidalne: definicja, typowe rozmiary cząstek, różnice względem roztworów właściwych i zawiesin, typowe zjawiska takie jak efekt Tyndala itp.
Podział koloidu według różnych kryteriów w szczególności według budowy (cząsteczkowe, fazowe), sposobu powstawania (asocjacyjne, dyspersyjne), budujących go faz (liozole, zole stałe, piany, mgły, ...), oddziaływań z fazą rozpraszającą (liofilowe, liofobowe) kształtu cząstek.
Koagulacja i flokulacja: opis zjawiska, przyczyna, czynniki sprzyjające (wewnątrz układu i spoza niego) i przeciwdziałające (wewnątrz układu i spoza niego) z uwzględnieniem podziału na koloidy liofilowe i liofobowe.
Reguła Hardy-Shultza, szeregi liotropowe i Hofmeistera: definicje, zakres stosowalności, przykłady.
Budowa miceli w szczególności uwodnionego chlorku żelaza (wariant 5 w instrukcji do ćwiczenia).
Podwójna warstwa elektryczna: budowa (opis, ilustracja, wykres zmian potencjału w funkcji odległości od jądra miceli), potencjał dzeta (dodatni i ujemny, oznaczenie na wykresie), minima energetyczne na wykresie i powiązanie ich z koagulacją i flokulacją.
Trwałość termodynamiczna (wszystkie koloidy są nietrwałe) i kinetyczna (czyli szybkość ulegania koagulacji) koloidów.
PRZEBIEG ĆWICZENIA
SPRAWOZDANIE
składa się z następujących części:
CEL ĆWICZENIA
Chyba nie trzeba wiele wyjaśniać. Proszę tylko nie mylić z opisem ćwiczenia i nie przesadzać :-)
OPIS POMIARÓW
czyli zestawienie wykonanych czynności uwzględniające parametry pomiarów czyli: stężenia użytych roztworów, temperaturę pomiaru itp.. Oczywiście nie podajemy szczegółów sporządzania roztworów
(pobrano pipetą X ml związku A i Y ml wody ...) itp. W zamian za to skrótowo, w punktach i w odpowiedniej kolejności podajemy wszystkie znaczące czynności.
OPRACOWANIE WYNIKÓW
Powinno zawierać:
zestawienie wyników:
wyniki miareczkowania próbek koloidu różnymi elektrolitami,
stężenia roztworów elektrolitów
temperatura pomiaru wraz z wartością współczynnika A'(do odczytania z dołączonego wykresu)
zestawienie obliczanych wartości:
średnia objętość zużytego elektrolitu, średnia całkowita objętość koloidu po miareczkowaniu, stężenie molowe elektrolitu i anionu elektrolitu w próbce skoagulowanego koloidu, względna wartość koagulacyjna anionu każdego z elektrolitów (na podstawie stężenia, odniesiona do wartości stężenia anionu 4-)
siła jonowa roztworu elektrolitu w koloidzie I = 0,5 • Σ(ci • zi2)
logarytm naturalny ze współczynnika aktywności ln(γ) = -A' • z-2 • √I/1+√I, współczynnik aktywności i aktywność anionu a- = c- • γ-, względna wartość koagulacyjna anionu każdego z elektrolitów (na podstawie aktywności, odniesiona do wartości aktywności anionu 4-)
Wykres ln(c-)=f(ln(|z-|) wraz z dopasowaną prostą metodą najmniejszych kwadratów.
Wyznaczona na podstawie równania dopasowanej prostej wartość wykładnika "n" z reguły Hardy-Shultzego cz1:cz2:cz3...=z1n:z2n:z3n:....
oraz - co jest bardzo ważne - komentarze i opisy do zamieszczanych tabel, równań i wykresów
Najczęstsze błędy to brak komentarzy (przecież nie będę zgadywał co Państwo macie na myśli zamieszczając wykres, równanie ...), tytułów wykresów, jednostek oraz umieszczanie w tabeli z wynikami wiersza dla t=o i błędnie obliczone stężenie używanego roztworu sacharozy.
PODSUMOWANIE lub WNIOSKI
Czyli komentarz do obliczonych wartości (aniony którego elektrolitu są najsilniejszym koagulantem), porównanie z wartościami tabelarycznymi (np.: Tablice Chemiczne Witold Mizerski), omówienie błędów, wysnute wnioski ...
Najczęstsze błędy to wysnuwanie bardzo daleko idących wniosków nie popartych pomiarami.
