“YUZA HODISALARI VA DISPERS TIZIMLARI” nashriyoti TDTU Ta’lim va fan vazirligi. Rossiya Federatsiyasi Davlat ta'lim muassasasi yuqoriroq kasb-hunar ta'limi"Tambov shtati Texnika universiteti» YUZI HODISALARI VA DISPRESS TIZIMLAR 240901 “Oziq-ovqat biotexnologiyasi” mutaxassisligi 3-kurs talabalari uchun laboratoriya ishi Tambov nashriyoti TDTU 2006 UDC 541,18 BBK 24,6 M15 R e c e n t nomzodi. kimyo fanlari N.F. Gladishev Muallif: E.I. Muratova, A.A. Ermakov M15 Yuzaki hodisalar va dispers tizimlar: Laboratoriya ishi / Muallif: E.I. Muratova, A.A. Ermakov. Tambov: Tamb nashriyoti. davlat texnologiya. Univ., 2006. 48 b. Laboratoriya ishi sirt hodisalarining xususiyatlarini va ko'plab dispers tizimlarning xususiyatlarini o'rganish uchun berilgan - oziq-ovqat biotexnologiyasi ob'ektlari. Sirt hodisalarini (sirt tarangligi, adsorbsiya) va dispers tizimlarni (zollar, suspenziyalar, emulsiyalar, ko'piklar va boshqalar) o'rganish uchun keng ko'lamli usullar, asboblar va qurilmalar taqdim etilgan. Laboratoriya ishi 240901 “Oziq-ovqat biotexnologiyasi” ixtisosligi bo‘yicha Oliy kasbiy ta’limning Davlat ta’lim standarti va “Yer usti hodisalari va dispers sistemalar” fan dasturiga muvofiq tuzilgan bo‘lib, 3-kurs talabalari uchun mo‘ljallangan. UDC 541.18 BBK 24.6  Tambov Davlat Texnika Universiteti (TSTU), 2006 O'quv nashri SURFACE HENOMENA VA DISPERSE TIZIMLARI Laboratoriya ishi Mualliflar va tuzuvchilar: Muratova Evgeniya Ivanovna, Ermakov Alexander Anatolyevich Editor G.G. Cher nova Kompyuter prototipi E.V. Korablevoj Nashrga taqdim etilgan 30.01.2006 Times New Roman shriftida. 60 × 84/16 formati. Ofset qog'oz. Ofset bosib chiqarish. Hajmi: 2,79 an'anaviy birlik. pech l.; 2.9 akademik nashr l. 100 nusxada tiraj. P. 25M nashriyot-matbaa markazi TDTU 392000, Tambov, Sovetskaya, 106, xona 14 KIRISH. o'tgan yillar assortimentning sezilarli darajada kengayishi kuzatildi oziq-ovqat mahsulotlari, kombinatsiyalangan oziq-ovqat mahsulotlari keng tarqaldi funktsional maqsad, analog mahsulotlar, gidrobiontlar va boshqalar Bunday mahsulotlarning retseptlarini loyihalash va ularni ishlab chiqarish texnologiyalarini ishlab chiqish oziq-ovqat massalarining kolloid kimyoviy xususiyatlarini hisobga olgan holda amalga oshirilishi kerak. "Yuza hodisalari va dispers tizimlar" (kolloid kimyo) intizomi shtatning federal tarkibiy qismiga kiritilgan. ta'lim standarti"Oziq-ovqat biotexnologiyasi" mutaxassisligi bo'yicha oliy kasbiy ma'lumot. Uni o'rganish zarurati deyarli barcha oziq-ovqat massalari dispers tizimlar ekanligi bilan bog'liq. fizik-kimyoviy xususiyatlar oziq-ovqat mahsulotlarini ishlab chiqarish va saqlashda e'tiborga olinishi kerak. Bechgold ta'kidlaganidek, "pishirish texnikasi kolloid kimyoni amaliy qo'llashdan boshqa narsa emas". Davlat ta’lim standartining malaka talablariga muvofiq “Oziq-ovqat biotexnologiyasi” mutaxassisligi bitiruvchilari oziq-ovqat dispers tizimlarini shakllantirish va yo‘q qilishning nazariy va texnologik asoslarini, oziq-ovqat xomashyosi va tayyor mahsulotlarning kolloid kimyoviy xossalarini bilishlari; oziq-ovqat dispers tizimlarini o'rganish usullarini o'zlashtirish va tegishli laboratoriya uskunalari bilan ishlashda amaliy ko'nikmalarga ega bo'lish; olingan bilim va amaliy ko‘nikmalardan aralash oziq-ovqat mahsulotlarini loyihalash, jihozlarning optimal texnologik ish rejimlarini tanlash va yuqori sifatli mahsulot olish uchun foydalana olish. Qo'llanmada keltirilgan laboratoriya ishi oziq-ovqat ishlab chiqarish uchun kolloid kimyoning eng muhim bo'limlarini qamrab oladi. Ularning amalga oshirilishi bo'lajak biotexnologga suspenziyalar, solslar, emulsiyalar, ko'piklarni olish usullari va xossalari bilan tanishish imkonini beradi; zamonaviy texnika, asboblar va qurilmalarni o'zlashtirish; retsept va texnologik parametrlarning sirt tarangligi qiymatiga, solishtirma adsorbsiyaga, ion almashinuvchilarning umumiy almashinish qobiliyatiga, turli oziq-ovqat dispers tizimlarining reologik xossalariga ta'sirini o'rganish. Olingan bilim va ko'nikmalar talabalar tomonidan maxsus texnologiya kurslarini chuqurroq tushunishga yordam beradi deb umid qilamiz. Laboratoriya ishi 1 SIRTI TANLISHNI ANIQLASH Ishning maqsadi: sirt tarangligini o'lchash; suyuqliklarning sirt tarangligini haroratga, erigan moddaning tabiatiga va konsentratsiyasiga bog'liqligini aniqlash. Umumiy nazariy tamoyillar Yuzaki taranglik s interfeys va sirt hodisalarining muhim xarakteristikasi hisoblanadi. U oraliq sirt birligi uchun ortiqcha sirt energiyasini tavsiflaydi va J / m2 yoki N / m da ifodalanadi. Qo'shni fazalar orasidagi molekulalararo o'zaro ta'sirlar intensivligidagi farq qanchalik katta bo'lsa, sirt tarangligi shunchalik katta bo'ladi. 20 °C haroratda simobning sirt tarangligi 485,0 mJ/m2, suv – 72,8 mJ/m2, etanol – 22,0 mJ/m, kungaboqar yog‘i – 33,0 mJ/m, qaymoq – 42, 0 mJ/m, vino – 45...55 mJ/m2. 2 2 2 Eritmaning sirt tarangligi s deyarli har doim erituvchining sirt tarangligidan s0 farq qiladi, chunki erigan moddalar tabiatiga qarab eritma yuzasida konsentratsiyalanishi yoki eritmaning asosiy qismiga oʻtishi mumkin. Sirt tarangligini kamaytiradigan moddalar sirt faol moddalar (sirt faol moddalar) deb ataladi. Suvga nisbatan sirt faol moddalar spirtlar, organik kislotalar, aminlar va boshqalardir. Gaz interfeysidagi alohida moddalarning sirt tarangligi harorat oshishi bilan ortadi va harorat koeffitsienti a deyarli o'zgarmas qiymatga ega. salbiy ma'no. Ko'pgina qutbli suyuqliklar uchun sT = s 0 - a∆T, bu erda sT va s0 T va standart haroratdagi sirt tarangligi; ∆T – harorat farqi; a = –ds/dt. Eng qulay eksperimental o'lchov sirt tarangligi suyuqlik-gaz va suyuqlik-suyuq tizimlardir. Eng ko'p ishlatiladigan statik yoki yarim statik usullar suyuqliklarning sirt tarangligining muvozanat qiymatlarini o'lchash imkonini beradi. Statik usullar suyuqlikning kapillyar ko'tarilishi va osilgan (yotadigan) tushishni o'z ichiga oladi. Yarim statik usullar - tomchi (qabariq)dagi maksimal bosim usullari, halqa yoki plastinkani ajratish va stalagmometrik usul. Sirt tarangligini aniqlash uchun ko'pincha quyidagi usullar qo'llaniladi: maksimal bosim, stalagmometrik, halqalarni ajratish va plastinka balansi (Vilgelmi usuli). Eng yuqori bosim usuli tashqi bosim p ta'sirida gaz yoki havo pufakchasini radiusi r0 bo'lgan kalibrlangan kapillyar orqali majburlashga asoslangan (1.1-rasm, a). Bosimning oshishi bilan pufak o'sib boradi va uning sirtining egrilik radiusi R kapillyar radiusidan oshadi (1-pozitsiya: R > r0). Pufak hajmining yanada oshishi ichki bosim maksimal qiymatga yetguncha sodir bo'ladi; Egrilik radiusi minimal bo'ladi, ya'ni. R = r0 (2-pozitsiya). a) b) c) d) rasm. 1.1 Sirt tarangligini aniqlash usullari: a - eng yuqori bosim; b - stalagmometrik; c – halqani ajratish; d – plastinkani muvozanatlash Bu vaqtda qabariq barqarorlikni yo'qotadi: uning hajmi oshgani sayin u kapillyardan ajralib chiqadi. Agar qabariq ajralish momentida p bosim o'lchansa, u holda sirt tarangligini quyidagicha ifodalash mumkin: 2s pr p= →s= 0 . (1.1) r0 2 Kapillyarning radiusini o'lchamaslik uchun sirt tarangligi ma'lum bo'lgan suyuqlik uchun p ni aniqlashimiz mumkin. Suv ko'pincha mos yozuvlar suyuqlik sifatida ishlatiladi. Keyin (1.1) formula o'rniga p s = s H 2O yozish mumkin. (1.2) p H 2O Stalagmometrik usulda gravitatsiya ta'sirida yoki mikroshprits bilan ekstruziya natijasida kapillyardan (1.1, b-rasmga qarang) chiqqan tomchining og'irligi aniqlanadi. Taxminan ajralishda Pk tomchisining og'irligi r0 radiusi bo'lgan kapillyarning atrofiga ko'paytiriladigan sirt tarangligiga teng kuch bilan muvozanatlanadi, ya'ni. r0 s Pk 1 P = 2p →s= ; (1.3) k1 2pr0 s = km , (1.4) bu yerda k stalagmometr doimiysi; m - bir tomchining massasi. Maksimal bosim usuli va stalagmometrik usul yordamida sirt tarangligini o'lchashda, erigan sirt faol moddalar molekulalarining adsorbsion qatlamini shakllantirish uchun etarli bo'lmagan vaqt ichida, ayniqsa ular nisbatan katta bo'lsa, pufak va tomchi nisbatan tez hosil bo'ladi. molekulyar og'irlik. Bunday sharoitda muvozanat sirt tarangligini o'rnatish uchun vaqt yo'q. Bunday eritmalar uchun bosim yoki tomchilar soni doimiy bo'lgunga qadar pufak yoki tomchi hosil bo'lish vaqtini oshirish tavsiya etiladi. Halqani ajratish usulida (1.1-rasm, v ga qarang) F kuchi o'lchanadi, bu halqa sirtining perimetrini namlaydigan suyuqlikning sirt tarangligi, r0 s F = 4p bilan qarshi turadi. (1.5) k koeffitsienti to'g'rilash koeffitsienti bo'lib, u halqa ajratilganda ko'tarilgan suyuqlik ustunining oddiy ichi bo'sh silindr shakliga ega emasligini hisobga oladi. Plastinka muvozanatlash usulida (yoki Vilgelmi usulida) suyuqlikdan unga botirilgan h enli yupqa plastinkani olish uchun zarur bo'lgan F kuch aniqlanadi (1.1-rasmga qarang, d), F = 2s. (1.6) Sirt tarangligini aniqlash uchun yuqorida sanab o'tilgan usullar mavjud, ammo ular bitta umumiy kamchilikka ega - past o'lchov aniqligi. Kapillyarni ko'tarish usuli, agar kapillyar suv bilan yaxshi namlangan bo'lsa va uning diametri balandlikda o'zgarmasa, aniqroq bo'ladi. laboratoriya sharoitlari har doim ham kuzatilmaydi. Bundan tashqari, kapillyarlarning radiusi qanchalik kichik bo'lsa, sirt tarangligini o'lchash natijalari qanchalik aniq bo'ladi. Kapillyar ko'tarilish usuli tor kapillyardagi suyuqlik ko'tarilishi h balandligining uning sirt tarangligiga bog'liqligiga asoslanadi. Laplas tenglamasiga muvofiq ortiqcha bosim kapillyardagi suyuqlikning h balandligi bilan 2s ∆p = munosabatlari bilan bog'liq; (1.7) rm ∆ p = ∆ r gh , (1.8) bu yerda rm - kapillyardagi suyuq meniskning egrilik radiusi; ∆r – suyuqlik va gaz fazalarining zichliklari farqi; g – erkin tushish tezlashishi. (1.8) va (1.9) tenglamalardan a, 2s a2 = = rm h , (1.9) ∆rg deb ataluvchi kapillyar konstantani kiritish va radiusi r boʻlgan kapillyar devorlarining suyuqligi tomonidan namlanish burchagi thni hisobga olgan holda. ) ∆rgrh a 2 ∆rg s= = ni olamiz. (1.10) 2 cos th 2 cos th Oxirgi munosabat Jurin tenglamasi deb nomlanadi. Shunday qilib, bu usul yordamida suyuqliklarning sirt tarangligini aniqlash uchun ko'tarilish balandligi h, kapillyarning radiusi r va teginish burchagi th eksperimental ravishda aniqlanadi. Kapillyar ko'tarilish usuli eng aniq usullardan biridir ( nisbiy xato 0,01% dan kam). Laboratoriya ishini bajarish tartibi 1 Laboratoriya ishining amaliy qismini boshlashdan oldin nazariy qismning materiallarini diqqat bilan o'qib chiqishingiz va laboratoriyani tashkil qilish sxemasini o'rganishingiz kerak (1.2-rasm). 2 Stalagmometrni tekshiriluvchi suyuqlik bilan to'ldiring (shu jumladan nayni) va stalagmometr jo'mrakini yoping. 3 Sekundomer yordamida suyuqlikning oqim tezligini daqiqada 15 - 20 tomchiga o'rnating. 4 Stalagmometrdan 10 ml hajmli o'lchash tsilindriga oqib tushayotgan suyuqlik tomchilarini hisoblang. 5 Tekshiriluvchi suyuqlikning tomchilar sonini o'lchash natijasini jadvalga yozing. 1.1. Hisoblash uchun formulalar (1.4) va jadvaldagi ma'lumotlardan foydalaning. 1.2. 6 stalagmometrni tekshiriladigan suyuqlik bilan to'ldiring. Termostatda keyingi haroratni o'rnating va paragraflarga muvofiq o'lchovni takrorlang. 3-4. Xuddi shu tarzda, barcha belgilangan haroratlarda suyuqlik tomchilarini hisoblang. Natijalarni jadvalga kiriting. 1.1. 20 °S 20 0 S 40 °S 1 40 0'S 1 60 °S 60 0 S 2 2 3 3 4 4-rasm. 1.2 Laboratoriyani o'rnatish sxemasi: 1 – termostat; 2 - stalagmometr; 3 - gradusli silindr; 4 – tripod 1.1 s ning haroratga bog‘liqligini o‘rganish natijalari Doimiy hajm Massa No. Tomchilar soni Yuzaki stalagmometr k, Harorat t, bir tajribaning °C suyuqligi n, dona. kuchlanish s, J/m2 J/(m2 kg) V, ml tomchi m, kg 1 20 2 40 3 60 1.2 Ba'zi suyuqliklarning turli haroratdagi zichligi Zichlik, kg/m3, 7 da 20 °C da 40 °C o'lchovlarni takrorlang 60 °C doimiy haroratda, lekin o'rganilayotgan suyuqlik konsentratsiyasining o'zgarishi bilan.Suv 998 992 983. Jadvalni to'ldiring. 1.3. Sirka kislotasi 1048 1027 1004 8 Sirt tarangligining haroratga (s = f (t ° C)) va konsentratsiyaga (s = f (s)) bog'liqligi grafiklarini tuzing va xulosalar tuzing. 1.3 s ning konsentratsiyaga bog'liqligini o'rganish natijalari Doimiy sta- Konsentratsiya hajmi Sirt No. ca- Bir lagmometrning massasi k, sinov suyuqlik tarangligi s, tajriba pel n, dona. tomchilar m, kg J/(m2·kg) suyuqlik s, % V, ml J/m2 1 2 3 4 O'z-o'zini nazorat qilish uchun savollar 1 Ortiqcha sirt energiyasining sababi nimada? 2 Sirt tarangligi nima? U qanday birliklarda o'lchanadi? 3 Sirt tarangligining qiymati nima bilan belgilanadi? 4 Qanday moddalar sirt faol moddalar deb ataladi? Sirt faol moddalarga misollar keltiring. 5 Sirt tarangligini o'lchashning qanday usullarini bilasiz? 6 s ni aniqlashning stalagmometrik usuli qanday? 7 s ni aniqlash uchun kapillyar ko‘tarilish usuli nimaga asoslanadi? 8 Bajarilgan laboratoriya ishida qaysi qiymatlar eksperimental (ma'lumotnoma, hisoblangan) hisoblanadi? 2-laboratoriya ishi BINAR ERITMALARDAN ADSORPSIYONNI QATTIQ SIZALARDA O'RGANISH Ishning maqsadi: ikkilik eritmalardan qattiq adsorbentda Gibbs (ortiqcha) adsorbsiyasini aniqlash; adsorbsiya jarayonida eritma tarkibining o'zgarishiga asoslangan eritma komponentlarining Gibbs adsorbsiyasini hisoblash; ortiqcha adsorbsion qiymatlarning izotermlarini qurish va ularni tahlil qilish. Umumiy nazariy tamoyillar Dispers tizimlar yuqori darajada rivojlangan faza interfeysi bilan tavsiflanadi, shuning uchun ∆G = sS > 0. Har qanday dispers tizimlarda ∆G s yoki S ning kamayishi tufayli kamayish tendentsiyasiga ega. s ning o'z-o'zidan kamayishi, t .e ∆G = s S< 0. Адсорбцией называется самопроизвольное перераспределение (сгущение, концентрирование) растворенного вещества из объема фазы на поверхность раздела фаз, отнесенное к единице поверхности. Процесс, обратный ад- сорбции, называется десорбцией. Вещество, на поверхности которого происходит адсорбция, называется адсор- бентом (как правило, это вещество с большей плотностью). Вещество, которое может адсорбироваться, называет- ся адсорбтив, а которое уже адсорбировалось – адсорбат (как правило, это газообразные или жидкие вещества). В зависимости от agregatsiya holati adsorbent va adsorbent, adsorbsiya qattiq - gaz (s-g), suyuqlik va gaz (l-g) chegarasida farqlanadi. qattiq va suyuqliklar (t-f). Adsorbsion ↔ desorbsiya muvozanati o'rnatilganda, sirt qatlamidagi adsorbsiyalangan moddaning miqdori konsentratsiya, bosim va haroratga bog'liq. Adsorbsiya absolyut va ortiqcha qiymatlarda ifodalanadi. Absolyut adsorbsiya (A) - adsorbentning sirt birligi uchun adsorbat miqdori. U sirt qatlamidagi adsorbat konsentratsiyasi cS bu qatlam qalinligi h ga ko'paytiriladi: A = cSh. (2.1) Yuzaki qatlamdagi adsorbatning bu qatlamdagi dastlabki miqdoriga nisbatan ko'p bo'lishi ortiqcha yoki Gibbs adsorbsiyasi (G) deb ataladi. U adsorbsiya natijasida adsorbat kontsentratsiyasi qanchalik ortganligini ko'rsatadi: G = A – ch = G – N, (2.2) bu yerda s – adsorbatning hajmdagi muvozanat konsentratsiyasi; N - adsorbsion qatlamdagi adsorbat miqdori, uning sirtdagi konsentratsiyasi quyma fazadagi konsentratsiyaga mos keladi. Adsorbent yuzasida adsorbatning konsentratsiyasi uning hajmdagi konsentratsiyasidan sezilarli darajada oshib ketganda, ya'ni. cS >> c, u holda N qiymatini e'tiborsiz qoldirish mumkin va G = A deb taxmin qilish mumkin. Suyuq-gaz interfeysida adsorbsiya va qattiq silliq sirtlarda adsorbsiya holatida G va A qiymatlari faza interfeysining birlik maydoniga nisbatan aniqlanadi, ya'ni. G va A ning o'lchamlari mol/m2 bo'ladi. Muhim interfeysga ega bo'lgan qattiq va ayniqsa g'ovakli chang adsorbent uchun adsorbsiya adsorbentning massa birligi uchun ifodalanadi, ya'ni. bu holda G va A miqdorlari mol/kg o'lchamiga ega. Shunday qilib, i-komponent uchun adsorbsiya qiymati G i = n/S (mol/m2) yoki G i = n/t (mol/kg), (2.3), bu erda n - adsorbatning ortiqcha mollari soni. uning hajmdagi tarkibiga nisbatan sirtdagi i-chi komponent; S – interfeys maydoni, m2; t – gözenekli chang adsorbentning massasi, kg. Bitta komponent adsorbtsiyalanganda (2.3) tenglamalar soddalashtiriladi: G = n/S yoki G = n/t, (2.4) Adsorbsiyalangan modda miqdorining doimiy haroratda eritmadagi konsentratsiyasiga bog‘liqligi deyiladi. adsorbsion izotermalar (2.1-rasm). GG C S rasm. 2.1 Adsorbsiya izotermasi (T = const) Qattiq sirtlarda adsorbsiya katta amaliy ahamiyati . Oziq-ovqat kimyosi, metallurgiya va boshqa sanoat tarmoqlarida qo'llaniladi. Adsorbentning g'ovakligi ortishi bilan aralashmadan moddani ajratib olish darajasi ortadi. Oziq-ovqat sanoatida adsorbsion jarayon siroplar, sharbatlar, bulonlar va boshqalarni tozalash uchun ishlatiladi. Amalda 200 dan ortiq turli adsorbentlardan foydalaniladi. Laboratoriya ishini bajarish tartibi 1-qism Sirka kislotaning faollashgan uglerod bilan adsorbsiyasi 1-jadvalga muvofiq. 2.1. 0,3 M CH3COOH konsentratsiyasi va distillangan suvdan tayyorlangan eritmadan turli konsentratsiyali sirka kislota eritmalaridan 10 ta kolba tayyorlang. 2 Og'irligi 1 g bo'lgan 10 ta faollashtirilgan uglerodni torting.3 Adsorbentning qismlarini eritmalari solingan kolbalarga soling (har bir kolbada bittadan) va tizimda adsorbsion muvozanatni o'rnatish uchun vaqti-vaqti bilan silkitib, 45 daqiqaga qoldiring. 4 Filtrlash orqali eritmalarni adsorbentdan ajrating. 5 Pipetkadan 10 ml filtrat stakanga solinadi va 0,1 n NaOH eritmasi bilan 0,1 % li fenolftalein eritmasi ishtirokida barqaror och pushti rang paydo bo‘lguncha titrlanadi. 2.1 Eritmalarni tayyorlash va sirka kislotaning faollashgan uglerod bilan adsorbsiyasini o'rganish natijalari 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 O'rganilayotgan suyuqlik hajmi 0,3 M 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 ml CH3OH eritmasi. – 5 10 15 20 25 30 35 40 45 la, ml Titrlash uchun ishlatiladigan ishqor hajmi 10 ml filtrat, ml Adsorbsiyadan keyin sirka kislota konsentratsiyasi, g/m3 6 Adsorbsiyadan keyin eritmada qolgan sirka kislota konsentratsiyasini hisoblang. va uni dastlabki konsentratsiya bilan solishtiring. Bog'liqlik grafigini tuzing va xulosalar tuzing. 7 Gibbs adsorbsiyasini hisoblang va G2 = f (x2) koordinatalarida adsorbsiya izotermasini chizing. 2-qism Bo'yoqning faollashtirilgan uglerod bilan adsorbsiyasi 1-jadvalga muvofiq. 2.2 0,005 g/l konsentratsiyali eritma va distillangan suvdan turli konsentratsiyali bromofenol ko‘k eritmalari solingan 10 ta kolba tayyorlang. 2.2 Eritmalarni tayyorlash va bromofenol ko‘kning faollashgan uglerod bilan adsorbsiyasini o‘rganish natijalari 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 O‘rganilayotgan suyuqlik hajmi 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5, erituvchining hajmi 0 1. 15 20 25 30 35 40 45 , ml Optik zichlik, D 2 Ogʻirligi 1 g boʻlgan faollashgan uglerodning 10 ta namunasini torting.3 Adsorbent namunalarini (har bir kolbaga bittadan) eritmalar solingan kolbalarga soling va adsorbsiyani oʻrnatish uchun vaqti-vaqti bilan silkitib, 45 daqiqaga qoldiring. tizimdagi muvozanat. 4 Filtrlash orqali eritmalarni adsorbentdan ajrating. 5 Qiymatni o'lchang optik zichlik FEK-56 yordamida, qalinligi 10 mm bo'lgan kyuvetlar va to'q sariq rangli filtr № 8. 6 Optik zichlikning bo'yoq konsentratsiyasiga nisbatan grafigini tuzing. 7 Kalibrlash egri chizig'idan foydalanib, adsorbsiyadan keyin bo'yoq tarkibini aniqlang. 8 Gibbs adsorbsiyasini hisoblang va G2 = f (x2) koordinatalarida adsorbsiya izotermasini chizing. O'z-o'zini nazorat qilish uchun savollar 1 Adsorbsiya jarayonini aniqlang. Adsorbsiyaning qanday turlarini bilasiz? 2 Adsorbat, adsorbtiv, adsorbent deb nimaga aytiladi? 3 Qattiq yuzalardagi adsorbsiya va suyuqlik yuzalardagi adsorbsiya o'rtasidagi farq nima? 4 Oziq-ovqat sanoatida ishlatiladigan adsorbentlarga misollar keltiring. 5 Adsorbsion jarayonlarni tasvirlash uchun qanday tenglamalardan foydalaniladi? 6 Nima uchun ba'zi oziq-ovqat zaharlanishi uchun faollashtirilgan uglerod tabletkalarini olish tavsiya etiladi? 7 Eritmadan Gibbs adsorbsiyasini hisoblash va adsorbsiya izotermasi qanday tuziladi? 8 Gibbs adsorbsiyasining kattaligiga qanday omillar ta'sir qiladi? 3-laboratoriya ishi ION ALMASHTIRISH ADSORPSIYASI Ishning maqsadi: kation almashinuvchining umumiy almashinish quvvati va ion almashinish konstantasini aniqlash. Umumiy nazariy tamoyillar Ion almashinuvi adsorbsiyasi eritma va qattiq faza - adsorbent o'rtasida ion almashish jarayonidir. Qodir moddalar ion almashinuvi, ionitlar deyiladi. Almashishda qanday turdagi ionlar ishtirok etishiga qarab ion almashtirgichlar kation va anion almashinuvchiga bo'linadi. Ion almashinuvi adsorbsiyasi organik qatronlar, sulfonatlangan uglerodlar va tsellyuloza ionlariga asoslangan sintetik ion almashinuvchilarning rivojlanishi bilan keng qo'llanildi. Ion almashtirgichlardan eng muhim texnik foydalanish ishlab chiqarish sharoitida demineralizatsiyalangan suvni ishlab chiqarishdir, ya'ni. erigan tuzlar, shu jumladan qattiqlik tuzlari bo'lmagan suv. Suvni to'liq tuzsizlantirish uchun u ketma-ket kation almashinuvi va anion almashinuv filtrlaridan o'tkaziladi. Shakar sanoatida diffuziya sharbatini elektrolitlar - melaslardan tozalash uchun ion almashtirgichlar qo'llaniladi, bu esa shakar hosilini oshirish va kamroq qimmatli shinni miqdorini kamaytirish imkonini beradi. Sut sanoatida kation almashtirgichlar sutdan kaltsiy va magniy ionlarini qisman olib tashlash, ularni kaliy va natriy ionlari bilan almashtirish va ularni olib tashlash uchun ishlatiladi. radioaktiv moddalar. Anion almashinuvi bilan davolash meva sharbatlaridagi kislotalarni, masalan, olma kislotasi bilan almashtirishi mumkin. Ionitlar ham topilgan keng qo'llanilishi sanoat tozalash uchun Chiqindi suvlari ionlardan og'ir metallar. Ion almashinuvi adsorbsiyasi mavjud katta ahamiyatga ega qishloq xo'jaligi uchun, chunki uning unumdorligi tuproq tomonidan so'rilgan kationlarning tabiatiga bog'liq. Ion almashtirgichning miqdoriy xarakteristikasi umumiy almashinuv sig'imi (TEC): V bilan TEC = umumiy, (3.1) m bu erda Vtot - qatrondan siqib chiqarilgan kislotani o'z ichiga olgan eritmaning umumiy hajmi; s – kislota konsentratsiyasi; m - ustundagi qatron ion almashtirgichining massasi. POE odatda sodir bo'ladigan reaktsiyalarga asoslangan statik yoki dinamik usul bilan aniqlanishi mumkin suvli eritmalar: − − RS O 3 H+ + NaOH → RS O 3 Na+ + H2O; - - RN H 3 OH+ + HCl → RN H 3 Cl+ + H2O. Statik usulda qatron, masalan, H+ shaklidagi kation almashtirgich ishqor eritmasi bilan titrlanadi. Dinamik usulda elektrolit eritmasi ion almashinadigan smolali kolonnadan o'tkaziladi va chiqayotgan eritmadagi (eluat) so'rilgan ion konsentratsiyasining chiqadigan eritma hajmiga bog'liqligi (chiqish egri chizig'i) qayd etiladi. Ishda sulfonik kation almashtirgichning H+ shaklidagi POE si qatrondan H+ ionlarini Na+ ionlari bilan olib tashlash natijasida hosil boʻlgan elyuatdagi kislota miqdori bilan dinamik usulda aniqlanadi: − − RS O. 3 H+ + Na+ + Cl– → RS O 3 Na+ + H+ + Cl –.

Ishning maqsadi

Dispers sistemalarni olish usullari, mitsellalar tuzilishi va kolloid eritmalarning barqarorligi bilan tanishtirish.

Qisqacha nazariy ma'lumotlar

Dispers tizimlar- bular kamida ikkita fazadan iborat heterojen tizimlar bo'lib, ulardan biri (dispers faza) parchalangan, uzluksiz, ikkinchisi ( dispersiya muhiti) parchalanmagan, uzluksiz qismdir.

Zarrachalar hajmiga qarab dispers tizimlar quyidagicha tasniflanadi:

	Tizim nomi	Xarakter va o'lcham	Heterojenlik va
		zarralar, m	barqarorlik
	Qattiq tizimlar	Katta zarrachalar	Heterojen, beqaror
	(suspenziyalar, emulsiyalar, aerozollar)	10–5 –10–7
	Kolloid dispers	Kolloid zarralar,	Mikrogeterojen,
	tizimlar (sols)	10–7 –10–9	ancha barqaror
	Haqiqiy yechimlar	Molekulalar, ionlar,	Bir hil, barqaror
		10 –10

Kolloid eritmalar kamida bitta modda kolloid holatda bo'lgan yuqori dispersli geterogen tizimlar deyiladi. Modda 10–7–10–9 m oʻlchamdagi (dispers faza) zarrachalarga maydalanadi, optik mikroskopda koʻrinmas, dispersion muhitda tarqaladi.

Zarrachalar hajmi bo'yicha kolloid eritmalar haqiqiy eritmalar (10-10 m) va qo'pol tizimlar (10-7 m dan ortiq) o'rtasida oraliq pozitsiyani egallaydi, shuning uchun kolloid tizimlarni ishlab chiqarish usullarini ikkita asosiy guruhga bo'lish mumkin:

1) dispersiya– yirik zarrachalarni kolloid dispersiyaga qadar maydalash;

2) kondensatsiya - erigan moddaning alohida zarrachalarining kolloid o'lchamdagi kattaroq zarrachalarga (agregatlarga) birikmasi.

Dispersion usullar, birinchi navbatda, mexanik silliqlash usullarini o'z ichiga oladi. Bu ishqalanish, maydalash, zarba, bo'linish. Laboratoriyalarda va sanoatda bu maqsadlar uchun maydalagichlar va tegirmon toshlari qo'llaniladi.

Va har xil turdagi tegirmonlar (to'p, kolloid).

Kimyo. Laboratoriya. ustaxona

Energiya xarajatlarini kamaytirish uchun sirt faol moddalar ishlatiladi, ularning mavjudligi dispersiyani osonlashtiradi va adsorbsiya kuchini pasaytirish effekti yoki P. A. Rebinder effekti kuzatiladi.

IN hozirda keng qo'llanilmoqda to'lqinning o'tishi paytida suyuqlikning o'zgaruvchan mahalliy siqilishi va kengayishi tufayli kuchlanish kuchlari paydo bo'ladigan ultratovush usuli.

Suyuqlikdagi elektrodlar orasida yuzaga keladigan voltaik yoy usuli ham qo'llaniladi ( elektr dispersiyasi). Shu tarzda ishqoriy metallar gidrozollari olinadi.

IN Dispers tizimlarni ishlab chiqarish uchun kondensatsiya usullari bir hil muhitda molekulalar, ionlar va atomlardan yangi faza hosil bo'lish jarayonlariga asoslangan. Bunday holda, tizim o'ta to'yingan holatda bo'lishi kerak. Agar yangi fazadagi moddaning kimyoviy potentsiali dastlabki fazaga qaraganda kamroq bo'lsa, unda jarayon mumkin

Kondensatsiyani keltirib chiqaradigan kuchlarning tabiatiga ko'ra, fizik va kimyoviy kondensatsiya ajratiladi.

Jismoniy kondensatsiya molekulalar yoki ionlar kondensatsiyalanib, dispers faza hosil qiladigan sharoitlarni yaratishni talab qiladi va zarralar kolloid o'lchamlarga yetganda kondensatsiya to'xtashi kerak. Jismoniy kondensatsiya bug'lardan yoki erituvchi almashinuvi orqali amalga oshirilishi mumkin.

Bug 'kondensatsiyasi tizim parametrlarini o'zgartirish orqali erishiladi. Masalan, harorat pasayganda, bug 'o'ta to'yingan bo'ladi va qisman kondensatsiyalanadi, bu esa yangi fazaning shakllanishiga olib keladi.

IN erituvchini almashtirish usuli muhitning tarkibi va xususiyatlarini o'zgartirish. Masalan, molekulyar oltingugurtning to'yingan eritmasida etil spirti katta hajmdagi suvni to'kib tashlang. Yangi aralash eritma o'ta to'yingan bo'lib chiqadi va oltingugurt molekulalari yangi fazaning zarralarini hosil qiladi. Bu usul oltingugurt, fosfor, mishyak, rozin, tsellyuloza asetat, organik moddalar. Bunday holda, etil spirti yoki asetondagi moddalarning dastlabki eritmalari suvga quyiladi.

Usullari kimyoviy kondensatsiya o'ta to'yingan eritmadan yangi fazani ajratishga ham asoslanadi, lekin u natijasida hosil bo'ladi kimyoviy reaksiya, masalan, oksidlanish reaktsiyalari, gidroliz, dissotsilanish, qo'sh almashinuv. Olingan zarrachalarning kattaligi embrion shakllanishi va uning o'sishi tezligining nisbatiga bog'liq. Kichik zarrachalarni olish uchun birinchi omil ustun bo'lishi kerak. Reaktsiya kerak

kristall zarrachalarning o'sish tezligini kamaytirish uchun suyultirilgan eritmada o'tkazing. Bu 10-7-10-9 m o'lchamdagi zarrachalarni olish imkonini beradi, bu tizimning cho'kindi barqarorligini ta'minlaydi.

Yana bir shart: agregativ barqarorlikni ta'minlaydigan sirtda elektr qo'sh qavat (DEL) hosil qilish uchun reaktivlardan biri ortiqcha olinishi kerak. Masalan, reaktsiya

AgNO3 + KCl = AgCl + KNO3 ma'lum sharoitlarda yangi faza hosil bo'lishiga olib keladi. Kristallar yuzasida kaliy xlorid ortiqcha bo'lsa

Kimyo. Laboratoriya. ustaxona

LABORATORIYA ISHI 14. DISPERS TIZIMLARNI OLISH. KOLLOIDAL ERITMALARNING BARARORLIGI

Qisqacha nazariy ma'lumotlar

kumush xlorid elektr juft qatlam hosil qiladi. Kristal ikki qavatli elektr qatlami bilan birga mitsel deb ataladi. U mitsel formulasi shaklida tasvirlangan, bizning holatlarimizda u shaklga ega

(m nCl– (n – x)K+ )x– xK+ .

Miselning markazida joylashgan kristall tanasi, agregat deb ataladi, ionlar unga adsorbsiyalanadi, uni to'ldirishga qodir kristall panjara. Bu ionlar qurilmani bildiradi elektr zaryadi va potentsial aniqlovchi deyiladi, ular birgalikda mitsellaning yadrosini tashkil qiladi. Yadro elektrostatik maydon hosil qiladi, uning ta'siri ostida eritmadan unga qarshi ionlar tortilib, adsorbsion va diffuz qatlamlarni hosil qiladi. Jingalak qavs ichidagi ifoda kolloid zarrachani ifodalaydi. U kristall m, potentsialni aniqlovchi nCl- ionlari, adsorbsion qatlam (n – x)K+ qarshi ionlari va mitsellaning xK+ diffuz qatlamining ionlaridan iborat.

Miselya elektr neytral, lekin kolloid zarracha zaryadga ega. Agar ichki va tashqi plitalar ionlarining zaryadlari bir xil bo'lmasa, formulaga koeffitsientlar qo'shiladi. Masalan, reaksiya natijasida Prussiya ko'kning kolloid eritmasini olish mumkin

4FeCl3 + 3K4 = Fe4 3 + 12 KCl

Ortiqcha temir (III) xlorid holati uchun mitsel formulasi shaklga ega

(m3 ] nFe3+ 3(n – x)Cl– ) 3xCl–

Dispers tizimlarni olish uchun cho'kindilarni fizik-kimyoviy maydalash yoki peptizatsiya qo'llaniladi. Rasmiy ravishda, peptizatsiya dispersiya usuli sifatida tasniflanishi mumkin, ammo peptizatsiyalangan cho'kindi allaqachon dispers material bo'lib, kolloid silliqlash darajasiga keltiriladi, unda zarralar bir-biriga yopishib olish natijasida katta agregatlar hosil qilgan. Bunday cho'kmani kolloid eritmaga aylantirishning uchta usuli mavjud.

Birinchi yo'l adsorbsion peptizatsiya. Cho'kmaga peptizatsiya qiluvchi vosita qo'shiladi, uning ionlari zarrachalar yuzasida qo'sh elektr qatlamini hosil qiladi, bu ularning bir-birini qaytarishiga yordam beradi. Masalan, temir (III) xlorid eritmasi temir (III) gidroksidning yangi bo'sh cho'kmasiga qo'shiladi, bu qo'sh elektr qatlam hosil qiladi va zarrachalar eritma ichiga kiradi.

Ikkinchi usul - sirt dissotsiatsiyasi bilan peptizatsiya . Kislota yoki gidroksidi qo'shganda amfoter gidroksid alyuminiy, eruvchan birikmalar hosil bo'lib, ular elektr qo'sh qatlam hosil qiladi.

Uchinchi usul - cho'kmani yuvish orqali peptizatsiya. U foydalanadi

yuqori elektrolitlar kontsentratsiyasi tufayli zarrachalar yuzasidagi elektr qo'sh qavat siqilganda paydo bo'ladi. Yuvish elektrolitlar kontsentratsiyasini kamaytirishga yordam beradi va natijada er-xotinning qalinligini oshiradi

Kimyo. Laboratoriya. ustaxona

LABORATORIYA ISHI 14. DISPERS TIZIMLARNI OLISH. KOLLOIDAL ERITMALARNING BARARORLIGI

Qisqacha nazariy ma'lumotlar

kuchli elektr qatlami, bu itaruvchi kuchlarning ta'sir masofasining oshishiga olib keladi va bu cho'kmaning kolloid eritmasiga sabab bo'ladi.

Kolloid kimyoning eng muhim va murakkab muammosi dispers sistemalarning barqarorligidir. Kolloid tizimlarda barqarorlikning ikki turi ajralib turadi: cho'kindi va agregatsiya.

Dispers tizim ko'rib chiqiladi sedimentatsiyaga chidamli, agar zarralar cho'kmasa va barqaror muvozanatda bo'lsa. Agar zarrachalar o'lchamlari doimiy bo'lsa, bu mumkin. Ammo dispers fazaning zarralari bir-biriga yopishib yoki qayta kristallanish orqali kattalashadi, bu esa cho'kma barqarorligi va cho'kishning buzilishiga olib keladi.

Agregat barqarorligi- dispers tizimning zarracha o'lchamlarini doimiy ushlab turish qobiliyati. Barqarorlik koagulyatsiya orqali yo'qolishi mumkin, ya'ni zarrachalarning kattaroq agregatlar hosil qilish uchun bir-biriga yopishishi jarayoni. Bunday holda, cho'kmalarning barqarorligi yo'qoladi va cho'kindilarning paydo bo'lishi bilan dispers tizim buziladi. turli tuzilmalar, ular koagulatlar deb ataladi. Koagulyatsiya harorat (isitish, muzlash), kimyoviy vositalar, mexanik omillar va energiya to'sig'ini yo'q qiladigan boshqa sabablar ta'sirida sodir bo'lishi mumkin.

Barcha elektrolitlar Sk kritik konsentratsiya qiymatiga erishgandan so'ng koagulyatsiyani keltirib chiqaradi, bu koagulyatsiya chegarasi deb ataladi - bu koagulatsiyani keltirib chiqaradigan kolloid eritmadagi elektrolitning minimal kontsentratsiyasi. Koagulyatsion ta'sir mitselning qarshi ionlarining zaryadiga bir xil zaryadga ega bo'lgan elektrolitlar ioniga ega. Ionlarning koagulyatsion qobiliyati ularning zaryadi va hajmining oshishi bilan ortadi.

Elektrolitlar bilan kontsentratsiya va neytrallash koagulyatsiyasi mavjud.

Konsentratsiyaning koagulyatsiyasi elektrolitlar kontsentratsiyasining ortishi bilan kuzatiladi, bunda mitsellar qarshi ionlarining diffuz qatlami qisqaradi va adsorbsion qatlamga aylanadi. Natijada elektrokinetik potentsial pasayadi, bu esa koagulyatsiyaga olib keladi.

Da neytrallash koagulyatsiyasi Qo'shilgan elektrolitning ionlari potentsialni aniqlovchi ionlarni neytrallaydi, ular zaryadini yo'qotadi va bir-biriga yopishadi.

Dispers sistemalar barqarorligining zamonaviy nazariyasi yoki DLFO nazariyasi (Deryagin, Landau, Vervey, Overbek) dispers faza zarralari orasida molekulalararo tortishish va itarilish kuchlari harakat qilishini ta'kidlaydi. Ularning muvozanati tizimning harakatini belgilaydi. Ushbu nazariyaga ko'ra, koagulyatsiya chegarasi formula bilan aniqlanadi

Sk = const/z6 ,

bu yerda z - koagulator ionining valentligi.

Agar birlik sifatida bir valentli ion uchun Ck ni olsak, tenglama bo'yicha

Kimyo. Laboratoriya. ustaxona

LABORATORIYA ISHI 14. DISPERS TIZIMLARNI OLISH. KOLLOIDAL ERITMALARNING BARARORLIGI

Qisqacha nazariy ma'lumotlar

C1 k : C2 k : C3 k = 729: 114: 1

Qoida tariqasida, eksperimental va nazariy ma'lumotlar yaxshi mos keladi.

Eksperimental qism

Tajriba 1 Dispers sistemalarni tayyorlash

jismoniy kondensatsiya usuli (eritmani almashtirish)

Rosin sol. 10 ml distillangan suvga kanifolning etil spirtdagi 5% li eritmasidan 15 tomchi chayqab qo’shing. Manfiy zarracha zaryadli suvda rozinning sutsimon oq zol hosil bo'ladi. Nima uchun rozin spirtda haqiqiy, lekin suvda kolloid eritma hosil qiladi?

Oltingugurt eritmasi. Chayqash paytida 1 ml dan 50 ml suv qo'shing to'yingan eritma aseton tarkibidagi oltingugurt. Kolloid zarrachalarning manfiy zaryadiga ega bo'lgan zangori-oq rangdagi opalescent oltingugurt eritmasi hosil bo'ladi.

Oltingugurt eritmasi. 50 ml suvga 4-5 ml oltingugurtning etil spirtidagi to'yingan eritmasidan chayqash vaqtida qo'shing. Manfiy zaryadlangan kolloid zarrachalar shaklida ko'k rangli opal oltingugurt eritmasi hosil bo'ladi.

Antrasen sol. 50 ml suvga 0,5 ml antratsenning etil spirtdagi to‘yingan eritmasidan tomizgichdan chayqab qo‘shing. Antrasenning manfiy zaryadlangan kolloid zarrachalari bo'lgan suvda ko'k-oq rangdagi opalescent eritmasi hosil bo'ladi.

Parafin eritmasi. Tomizgichdagi 50 ml suvga 1 ml kerosinning etil spirtdagi to‘yingan eritmasidan chayqash vaqtida qo‘shing. Manfiy zaryadlangan kolloid zarrachalar shaklida opalescent kerosin eritmasi hosil bo'ladi.

2-tajriba Dispers sistemalarni kimyoviy kondensatsiya bilan tayyorlash

Metall kumush eritma. Ishqoriy muhitda tanin bilan kumush tuzini metallga kamaytiring. Buning uchun kumush nitratning 2 ml 1,7% li eritmasidan 100 ml gacha suv bilan suyultiriladi va 1 ml 0,1% li tanin eritmasidan, so'ngra kaliy karbonatning 1% li eritmasidan 3-4 tomchi tomiziladi. Metall kumushning qizil-jigarrang manfiy solmasi hosil bo'ladi. Ishqoriy muhitda reaktsiya bo'ladi

6AgNO3 + C76 H52 O46 + 3K2 CO3 =

6Ag + C76 H52 O49 + 6KNO3 + 3CO2

Kimyo. Laboratoriya. ustaxona

LABORATORIYA ISHI 14. DISPERS TIZIMLARNI OLISH. KOLLOIDAL ERITMALARNING BARARORLIGI

eksperimental qism

DESning ichki qoplamasi kumushga adsorbsiyalangan OH- ionlari tomonidan hosil qilingan.

Marganets dioksidi eritmasi. 5 ml 1% li kaliy permanganat eritmasidan 50 ml gacha suv bilan suyultiriladi va 2 ml natriy tiosulfatning 1% li eritmasidan tomchilab qo'shiladi. Gilos-qizil marganets dioksidi eritmasi hosil bo'ladi.

Marganets dioksidi eritmasi. 5 ml 1,5% kaliy permanganat eritmasini 100 ml suv bilan suyultiring, qaynaguncha qizdiring. 15 daqiqa davomida 5 ml konsentrlangan ammiakni kichik qismlarga (har biri 0,5 ml) AOK qiling. Qizil-jigarrang marganets dioksidi eritmasi hosil bo'ladi.

Kumush yodid eritmasi. Kumush nitratning 1,7% li eritmasidan 10 tomchi suv bilan 100 ml ga suyultiriladi va 1 ml 1,7% li kaliy yodid eritmasidan chayqalgan holda tomchilab qo‘shiladi. Kumush yodidning zangori rangdagi opal eritmasi hosil bo'ladi.

Prussiya ko'k sol. 0,1 ml to‘yingan FeCl3 eritmasini 100 ml suvda suyultiring. Suyultirilgan probirkaga 20% li K4 eritmasidan 1 tomchi chayqash vaqtida soling. Prussiya ko'k zol hosil bo'ladi ko'k rangda Fe4 3.

Temir gidroksid eritmasi. 50 ml qaynayotgan distillangan suvga kichik qismlarga 5-10 ml 2% FeCl3 eritmasi qo'shing. Gidroliz natijasida gilos-qizil temir gidroksid eritmasi hosil bo'ladi.

3-tajriba Dispersiya usuli yordamida dispers sistemalarni olish

Fluoresan eritmasi. 5 ml distillangan suvga 2-3 tomchi soda eritmasi qo'shing va kichik flüoresan donasi qo'shing. Eritmani silkitib, o'tadigan va aks ettirilgan nurda uning rangiga e'tibor bering.

Kraxmal sol. 0,5 g kraxmalni chinni ohakda yaxshilab maydalab, chinni idishga o’tkazing va 10 ml distillangan suv bilan aralashtiriladi, so’ngra yana 90 ml suv qo’shiladi. Doimiy aralashtirib, aralashmani qaynatishga keltiring. Siz 0,5% kraxmal eritmasini olasiz.

Jelatin eritmasi. 50 ml distillangan suvga 0,5 g jelatin tushiring va shishgan jelatin to'liq eriguncha suv hammomida 40-50 o C haroratda isitiladi.

Tuxum albumin eritmasi. 100 ml hajmli o‘lchov kolbasiga 10 g albumin kukuni yoki tovuq tuxumining oqidan solib, 50 ml sovuq distillangan suv bilan to‘liq eriguncha chayqaladi. Kolbani belgigacha suv bilan to'ldiring. Natijada protein eritmasi hosil bo'ladi.

Bo'r suspenziyasi. 2 ta probirkaga yarim hajmgacha distillangan suv soling, ulardan biriga 1 ml 0,5% li jelatin eritmasidan soling. Keyin probirkalarga 2 g bo‘r solib, kuchli silkitiladi. Jelatin (suspenziya stabilizatori) bilan probirkada bo'rning barqaror suspenziyasi hosil bo'ldi.

Kimyo. Laboratoriya. ustaxona

LABORATORIYA ISHI 14. DISPERS TIZIMLARNI OLISH. KOLLOIDAL ERITMALARNING BARARORLIGI

eksperimental qism

Peptizatsiya yo'li bilan temir (III) gidroksid eritmasini tayyorlash

5 ml 2% li FeCl3 eritmasiga 20 ml suv qo‘shing, so‘ng Fe(OH)3 cho‘kmasi hosil bo‘lguncha konsentrlangan ammiak eritmasini qo‘shing. Olingan cho'kmani distillangan suv bilan yuvib tashlang va dekantatsiya bilan ajrating (dekantatsiya suyuqlikni cho'kma cho'kindidan to'kishdir). Buning uchun cho'kmani ko'p miqdorda suv bilan silkiting va cho'ktirgandan so'ng, cho'kma ustidagi shaffof suyuqlikni ehtiyotkorlik bilan to'kib tashlang. Yuvishning oxiri ammiak hidining yo'qligi bilan baholanadi. Yuvilgan cho'kindini ikkita kolbaga quying. Biriga peptizator sifatida temir (III) xlorid eritmasini qo'shing (2 ml to'yingan eritma suv bilan 100 ml gacha suyultiriladi), ikkinchisini taqqoslash uchun qoldiring. Cho'kmani peptizator bilan silkitib, ehtiyotkorlik bilan qaynatib oling. Peptizatsiya sodir bo'lganda, temir (III) gidroksidning qizil-jigarrang eritmasi olinadi.

5-tajriba Sollarning elektrolitlar bilan koagulyatsiyasi va koagulyatsiya chegarasini aniqlash

Probirkaga 5 ml temir (III) gidroksid eritmasidan, byuretkaga 0,002 M natriy sulfat eritmasidan quying. Byuretkadan temir (III) gidroksid eritmasi solingan probirkaga natriy sulfat eritmasini yaxshilab aralashtirib sekin quying. Koagulyatsiya boshlanishining belgisi eritmaning butun hajmida zolning loyqaligidir. Formuladan foydalanib, koagulyatsiya chegarasini hisoblang

C k = 5 1000,

bu yerda c - elektrolitlar konsentratsiyasi, mol/l; n – iste’mol qilingan elektrolitlar hajmi, ml; Ck – koagulyatsiya chegarasi, mol/l.

Koagulyatsion elektrolit sifatida 0,002 M Na3PO4 eritmasidan foydalanib tajribani takrorlang. Koagulyatsiya chegarasini aniqlang. Eksperimental ma'lumotlarni jadvalga kiriting:

Elektrolit	Koagulyatsion ion	Koagulyatsiya chegarasi	Qarindosh
			koagulyatsion qobiliyat
Na2SO4	2−
	SO 4
Na3PO4	3−
	PO 4

Nisbiy koagulyatsiya sig'imi yuqori koagulyatsiya chegarasini pastki koagulyatsiya chegarasiga bo'lish yo'li bilan hisoblanadi. Nima uchun bir ionning koagulyatsion qobiliyati ikkinchisidan yuqori ekanligini tushuntiring?

Kimyo. Laboratoriya. ustaxona

LABORATORIYA ISHI 14. DISPERS TIZIMLARNI OLISH. KOLLOIDAL ERITMALARNING BARARORLIGI

Oddiy masalalarni yechishga misollar

Misol 1. Reaksiyaning mitsel formulasini yozing

Na2 SO4 + BaCl2 = BaSO4 ↓ + 2NaCl – stabilizator (ortiqcha) Na2 SO4.

Yechish: Bariy sulfat choʻkma hosil qiladi, uning molekulalari birlashadi va kolloid zarrachaning yadrosini hosil qiladi m. Yadro yuzasida tabiatan yadro tarkibiga o'xshash stabilizator ionlari SO4 2- eritmadan adsorbsiyalanadi va zarracha manfiy zaryad oladi. Bu adsorbsiyalangan ionlar potensial aniqlovchi ionlar deyiladi. Manfiy zaryadlangan zarracha eritmadan qarama-qarshi belgili ionlarni - Ba2+ qarshi ionlarini tortadi. Qarshi ionlar harakatda va ularning bir qismi zarrachada adsorbsiyalangan. Adsorbsiyalangan potentsialni aniqlovchi ionlar va qarshi ionlar adsorbsion qatlam hosil qiladi. Qarama-qarshi ionlarning boshqa qismi suyuq fazada bo'lib, harakatlanuvchi diffuziya qatlamini hosil qiladi. Yadro adsorbsion qatlam bilan birgalikda kolloid zarracha deb ataladi va potentsialni aniqlovchi ionning zaryadiga bir xil zaryadga ega. Kolloid zarracha va diffuz qatlamning qarshi ionlari mitselni hosil qiladi. Miselning zaryadi nolga teng.

BaSO4 sol mitselining tuzilishini quyidagi diagramma bilan ifodalash mumkin:

(m nSO 2 4 − (n – x)Na+ )x– xNa+ .

2-misol. Na2SO4 va BaCl2 eritmalarini qanday tartibda birlashtirib, musbat elektr zaryadli kolloid zarracha olish kerak?

Yechim.1-misolda manfiy zaryadli kolloid zarracha olingan. Uni qayta zaryadlash uchun siz stabilizator sifatida BaCl2 eritmasini (ortiqcha) olishingiz va unga Na2 SO4 eritmasini qo'shishingiz kerak. Bunda Ba2+ ionlari potentsial aniqlovchi ionlar sifatida adsorbsiyalanadi va zarracha musbat zaryadga, qarshi ionlarga ega bo‘ladi.

– Cl–. Olingan mitselning formulasi bo'ladi

(m nBa2+ (n – x)Cl– )x+ xCl– .

Misol 3. Reaksiya natijasida olingan kumush yodid eritmasi

KJ + AgNO3 = AgJ + KNO3

Kimyo. Laboratoriya. ustaxona

LABORATORIYA ISHI 14. DISPERS TIZIMLARNI OLISH. KOLLOIDAL ERITMALARNING BARARORLIGI

Oddiy masalalarni yechishga misollar

ortiqcha KJ bilan kaliy sulfat va kaltsiy asetat eritmalari bilan koagulyatsiya qilinadi. Qaysi elektrolit kuchliroq koagulyatsion ta'sirga ega?

Yechim.Zol mitsellasining tuzilishi quyidagicha:

(m (n – x)J– xK+ )x– nK+ .

Diffuz qatlamni tashkil etuvchi ionlar, ya'ni qarshi ionlar K+ kationlaridir. Shuning uchun koagulyatsion ta'sirni aniqlashda kiritilgan elektrolit kationlarining zaryadlarini solishtirish kerak. Ca2+ ionining zaryadi K+ ionining zaryadidan yuqori bo'lganligi sababli, Shulze-Hardy qoidasiga muvofiq Ca(CH3 COO)2 ning koagulyatsion ta'siri kuchliroq bo'ladi.

4-misol. 10 10-6 m3 zolni koagulyatsiya qilish uchun 0,5 kmol/m3 konsentratsiyali 1,2 10-6 m3 NaCl eritmasi kerak bo'lsa, As2 S3 zolining koagulyatsiya chegarasi qanday o'zgaradi? Konsentratsiyasi 0,036 kmol/m3 bo'lgan MgCl2 eritmasi ta'sirida koagulyatsiya chegarasini aniqlang (buning uchun har biriga 0,4 10-6 m3 kerak bo'ladi)

10 10-6 m3 zol) va konsentratsiyasi 0,01 kmol/m3 bo'lgan AlCl3 eritmasi (10 10-6 m3 sol uchun 0,1 10-6 m3 kerak bo'ladi). C1 k : C2 k : C3 k = = 729: 114: 1 = 1: (1/26) : (1/36) = 1: 0,016: 0,0014 shartning bajarilishini tekshiring.

Yechim. Keling, formuladan foydalanamiz

Ck = cV w,

bu yerda c elektrolitlar konsentratsiyasi (kmol.m-3); V – elektrolitlar eritmasining hajmi; w - zolning hajmi.

Formula uchun amal qiladi (V<< w):

Ck (NaCl) =	0,5 1, 2 10− 6
		10− 6
	0,036 0, 4 10− 6
Ck(MgCl2) =					1,44 10 kmol/m,
	10 10− 6
Ck(AlCl3) =		0,01 0,1 10− 6
		10 10− 6

Ck (NaCl): Ck (MgCl2): Ck (AlCl3) = 6 10-2: 1,44 10-3: 1 10-4 = 1: 0,024: 0,0017.

Olingan hisob-kitoblardan kelib chiqadiki, qarama-qarshi zaryadlangan ionlar bilan koagulyatsiya sharti qoniqarli bajarilgan.

Kimyo. Laboratoriya. ustaxona

LABORATORIYA ISHI 14. DISPERS TIZIMLARNI OLISH. KOLLOIDAL ERITMALARNING BARARORLIGI

Test savollari va topshiriqlari

1. Qanday tizimlar dispers deb ataladi?

2. Haqiqiy eritmalar, kolloid va qo'pol dispers tizimlar o'rtasidagi farq nima?

3. Dispers sistemalarni olish usullarini ayting.

4. Solslarning barqarorligini nima tushuntiradi?

5. Peptizatsiya nima? Peptizatsiyaning qanday turlari mavjud?

6. Kimyoviy va fizik kondensatsiya nima?

7. Kimyoviy kondensatsiya bilan zol olishda qanday shartlarga rioya qilish kerak?

8. Reaksiyalarning mitsel formulasini yozing:

a) AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3 – NaCl stabilizatori.

b) K4 + 2CuSO4 = Cu2 + 12KCl – stabilizatorCuSO4.

9. Qaysi jarayon koagulyatsiya va qaysi sedimentatsiya deb ataladi?

10. Koagulyatsiya chegarasi nima?

11. Elektrolitning koagulyatsion ta'siri ionkoagulatorning zaryadi va uning kattaligi oshishi bilan qanday o'zgaradi?

12. DLFO nazariyasi qanday g'oyalarga asoslanadi?

13. Nima uchun elektrolitlar dispers tizimlarning koagulyatsiyasiga olib keladi?

14. Neytralizatsiya koagulyatsiyasi nima va u konsentratsiyali koagulyatsiyadan qanday farq qiladi?

Kimyo. Laboratoriya. ustaxona

Laboratoriya ishi No 2

Mavzu: Suvda kaltsiy karbonat suspenziyasini tayyorlash. Motor moyi emulsiyasini tayyorlash. Dispers sistemalarning xossalari bilan tanishish.

Maqsadlar: emulsiya va suspenziyalar tayyorlash usullarini o'rganish, kolloid eritmani haqiqiydan farqlashni o'rganish; eksperimental ish ko'nikmalarini mashq qilish, kimyo sinfida ishlashda xavfsizlik qoidalariga rioya qilish.

Ko'rsatmalar:

Dispers tizimlar - moddaning kichik zarralari yoki dispers fazalari bir hil muhitda (suyuqlik, gaz, kristall) yoki dispers fazada tarqalgan tizimlar.

Dispers tizimlar kimyosi barcha zarrachalarning umumiy sirt maydonining ularning umumiy hajmiga yoki massasiga (tarqalish darajasi) juda yuqori nisbati bilan tavsiflangan yuqori darajada parchalangan, yuqori dispers holatdagi moddaning harakatini o'rganadi.

Kimyoning alohida sohasining nomi - kolloid - kolloid tizimlar nomidan kelib chiqqan. "Kolloid kimyo" dispers tizimlar va sirt hodisalari kimyosining an'anaviy nomi. Moddaning dispers holatining eng muhim xususiyati shundaki, tizim energiyasi asosan fazalar interfeysida to'plangan. Moddani tarqatish yoki maydalashda zarrachalarning sirt maydoni sezilarli darajada oshadi (doimiy umumiy hajm bilan). Bunda hosil bo’lgan zarrachalar orasidagi tortishish kuchlarini silliqlash va yengish uchun sarflangan energiya sirt qatlamining energiyasiga - sirt energiyasiga o'tadi. Silliqlash darajasi qanchalik yuqori bo'lsa, sirt energiyasi shunchalik katta bo'ladi. Shuning uchun dispers sistemalar (va kolloid eritmalar) kimyosi sohasi sirt hodisalari kimyosi hisoblanadi.

Kolloid zarrachalar juda kichik (tarkibida 103–109 atom) boʻlib, ular anʼanaviy filtrlarda ushlanmaydi, oddiy mikroskopda koʻrinmaydi va tortishish kuchi taʼsirida choʻkmaydi. Vaqt o'tishi bilan ularning barqarorligi pasayadi, ya'ni. ular "qaritish" ga duchor bo'ladilar. Dispers tizimlar termodinamik jihatdan beqaror va zarrachalarning sirt energiyasi minimal bo'lganda, eng past energiyaga ega bo'lgan holatga moyil bo'ladi. Bunga zarrachalar kattalashganda umumiy sirt maydonini kamaytirish orqali erishiladi (bu zarrachalar yuzasida boshqa moddalar adsorbsiyalanganda ham paydo bo'lishi mumkin).

Dispers sistemalarning tasnifi

Dispers faza	Dispersiv	Tizim nomi
		(Hech qanday dispers tizim hosil bo'lmaydi)
	Suyuqlik		Gazlangan suv ko'piklari, suyuqlikdagi gaz pufakchalari, sovun ko'piklari
	Qattiq	Qattiq ko'pik	Ko'pikli plastmassa, mikro hujayrali kauchuk, pomza, non, pishloq
Suyuqlik		Aerozol	Tuman, bulutlar, aerozol qutisidan purkash
	Suyuqlik	Emulsiya	Sut, sariyog ', mayonez, krem, malham
	Qattiq	Qattiq emulsiya	Marvarid, opal
Qattiq		Aerozol, kukun	Chang, tutun, un, tsement
	Suyuqlik	Suspenziya, eritma (kolloid eritma)	Grafit yoki MoS ni o'z ichiga olgan loy, pasta, loy, suyuq moylash moylari
	Qattiq	Qattiq eritma	Qotishmalar, rangli ko'zoynaklar, minerallar

Dispers tizimlarni o'rganish usullari (zarrachalarning hajmi, shakli va zaryadini aniqlash) heterojenlik va disperslik, xususan, optik xususiyatlar tufayli ularning maxsus xususiyatlarini o'rganishga asoslangan. Kolloid eritmalar ularni haqiqiy eritmalardan ajratib turadigan optik xususiyatlarga ega - ular orqali o'tadigan yorug'likni yutadi va tarqatadi. Tarqalgan tizimni tor yorug'lik dastasi o'tadigan tomondan ko'rganda, qorong'i fonda eritma ichida yorqin zangori rangdagi Tindal konusi ko'rinadi.Tindal konusi yorqinroq bo'lsa, konsentratsiya shunchalik yuqori va zarracha kattaroq bo'ladi. hajmi. Yorug'lik tarqalishining intensivligi qisqa to'lqinli nurlanish va dispers va dispers fazalarning sinishi ko'rsatkichlarida sezilarli farq bilan ortadi. Zarrachalar diametrining kamayishi bilan maksimal yutilish spektrning qisqa to'lqin uzunlikdagi qismiga o'tadi va yuqori dispers tizimlar qisqaroq yorug'lik to'lqinlarini tarqatadi va shuning uchun mavimsi rangga ega bo'ladi. Zarrachalarning o'lchami va shaklini aniqlash usullari yorug'lik tarqalishi spektrlariga asoslanadi.

Muayyan sharoitlarda kolloid eritmada koagulyatsiya jarayoni boshlanishi mumkin. Koagulyatsiya– kolloid zarrachalarning bir-biriga yopishib, cho‘ktirish hodisasi. Bunda kolloid eritma suspenziya yoki gelga aylanadi. Jel yoki jele zollarning koagulyatsiyasi paytida hosil bo'lgan jelatinli cho'kmalardir. Vaqt o'tishi bilan jellarning tuzilishi buziladi (parchalanadi) - ulardan suv chiqariladi (fenomen). sinerez

Asboblar va reagentlar; ohak va ohak, qoshiq-shpatel, stakan, shisha tayoq, chiroq, probirka; suv, kaltsiy karbonat (bo'r bo'lagi), yog ', sirt faol moddasi, un, sut, tish pastasi, kraxmal eritmasi, shakar eritmasi. Ishning borishi: 1 Xavfsizlik bo'yicha brifing Xavfsizlik choralari: Shisha idishlardan ehtiyotkorlik bilan foydalaning . Birinchi yordam qoidalari: Shisha bilan shikastlangan bo'lsa, yaraning bo'laklarini olib tashlang, yaraning chetlarini yod eritmasi bilan yog'lang va bog'lang. Agar kerak bo'lsa, shifokor bilan maslahatlashing .

Tajriba № 1. Suvda kaltsiy karbonat suspenziyasini tayyorlash

Suspenziyalar kukun bilan bir qator umumiy xususiyatlarga ega, ular dispersiyada o'xshashdir. Agar kukun suyuqlikka solib, aralashtirilsa, suspenziya hosil qiladi, quritilganda esa suspenziya yana kukunga aylanadi.

Shisha probirkaga 4-5 ml suv quyib, 1-2 qoshiq kaltsiy karbonat qo'shing. Probirkani rezina tiqin bilan yoping va probirkani bir necha marta silkiting. Zarrachalarning ko'rinishi va ko'rinishini tavsiflang. Cho'kma va koagulyatsiya qobiliyatini baholash Kuzatishlarni yozib oling.

Olingan aralash qanday ko'rinishga ega?

Tajriba № 2. Motor moyi emulsiyasini tayyorlash

Shisha probirkaga 4-5 ml suv va 1-2 ml moy quyib, rezina tiqin bilan yoping va probirkani bir necha marta silkiting. Emulsiyaning xossalarini o'rganing. Zarrachalarning ko'rinishi va ko'rinishini tavsiflang Cho'kish qobiliyatini va koagulyatsiya qobiliyatini baholang Bir tomchi sirt faol moddasi (emulsifikator) qo'shing va yana aralashtiring. Natijalarni solishtiring. Kuzatishlaringizni yozib oling.

Tajriba № 3. Kolloid eritma tayyorlash va uning xossalarini o'rganish

Issiq suv solingan stakanga 1-2 qoshiq un (yoki jelatin) qo'shing va yaxshilab aralashtiring. O'rnatish qobiliyatini va koagulyatsiya qobiliyatini baholang. Qorong'i qog'oz fonida eritma orqali chiroq nurini o'tkazing. Tyndall effekti bormi?

Xulosa uchun savollar

Kolloid eritmani haqiqiydan qanday ajratish mumkin?

Tarqoq tizimlarning kundalik hayotdagi ahamiyati.

Laboratoriya ishi No1

Aralashmalarning va dispers sistemalarning xossalari bilan tanishish

Maqsad: dispers sistemalarni olish va ularning xossalarini o’rganish

Uskunalar: probirkalar, stend*

Reaktivlar: distillangan suv, jelatin eritmasi, bo'r bo'laklari, oltingugurt eritmasi

Ko'rsatmalar:

1. Suvda kaltsiy karbonat suspenziyasini tayyorlash.

2 ta probirkaga 5 ml distillangan suv quyiladi.

No1 probirkaga 1 ml 0,5% jelatin eritmasidan soling.

Keyin ikkala probirkaga ham oz miqdorda bo'r qo'shing va kuchli silkiting.

Ikkala probirkani tokchaga soling va suspenziyaning ajralishini kuzating.

Savollarga javob bering:

Ikkala probirkada ham ajratish vaqti bir xilmi? Jelatin qanday rol o'ynaydi? Bu suspenziyadagi dispers faza nima va tarqatuvchi muhit?

2. Dispers sistemalarning xossalarini o'rganish

2-3 ml distillangan suvga 0,5-1 ml to`yingan oltingugurt eritmasidan tomchilab qo`shing. Opalescent bo'lib chiqadi kolloid oltingugurt eritmasi. Gidrozolning rangi qanday?

3. Hisobot yozing:

Ishlayotganingizda, bajarilgan tajribalar va ularning natijalarini jadval shaklida ko'rsating:

	Maqsad	Tajriba sxemasi	Natija
	Suvda kaltsiy karbonat suspenziyasini tayyorlang
	Dispers sistemalarning xossalarini o'rganing

Bajarilgan ish yuzasidan xulosa tuzing va yozing.

Amaliy ish № 2

Berilgan konsentratsiyali eritma tayyorlash

Maqsad: ma'lum konsentratsiyali tuzlarning eritmalarini tayyorlang.

Uskunalar: shisha, pipetka, tarozi, shisha spatula, gradusli silindr

Reaktivlar: shakar, osh tuzi, soda, sovuq qaynatilgan suv

Ko'rsatmalar:

Moddaning ko'rsatilgan massa ulushi bilan moddaning eritmasini tayyorlang (ma'lumotlar o'nta variant uchun jadvalda ko'rsatilgan).

Hisob-kitoblarni amalga oshiring: sizning variantingiz uchun belgilangan eritmani tayyorlash uchun qancha modda va suv massasi kerakligini aniqlang.

variant	Ism	moddaning massa ulushi	eritma massasi
	tuz
	Pishiriq sodasi
	tuz
	Pishiriq sodasi
	tuz
	Pishiriq sodasi

1. Tuzni torting va stakanga soling.

2. Suvning kerakli hajmini o'lchash tsilindri bilan o'lchab, tuzning bir qismi solingan kolbaga quying.

Diqqat! Suyuqlikni o'lchashda kuzatuvchining ko'zi suyuqlik darajasi bilan bir xil tekislikda bo'lishi kerak. Shaffof eritmalarning suyuqlik darajasi pastki meniskus bo'ylab o'rnatiladi.

3. Ish hisobotini yozing:
- raqamni ko'rsating amaliy ish, uning nomi, maqsadi, ishlatiladigan asbob-uskunalar va reaktivlar;

Hisob-kitoblaringizni muammo sifatida shakllantiring;

Eritmaning tayyorlanishini ko'rsatish uchun diagrammadan foydalaning;

Xulosa tuzing va yozib oling.

Laboratoriya ishi No 2

Noorganik kislotalarning xossalari

Maqsad: xlorid kislotadan misol tariqasida noorganik kislotalarning xossalarini o'rganish

Uskunalar: probirkalar, spatula, pipetka, probirka ushlagichi, spirtli chiroq*

Reaktivlar: xlorid kislota eritmasi, lakmus, fenolftalein, metil apelsin; sink va mis granulalari, mis oksidi, kumush nitrat eritmasi.

Ko'rsatmalar:

1. Kislota eritmalarini indikatorlar bilan tekshirish:

Xlorid kislota eritmasidan uchta probirkaga quyib, stendga qo'ying.

Har bir probirkaga har bir indikatordan bir necha tomchi tomizing: 1- metil apelsin, 2- lakmus, 3- fenolftalein. Natijani yozib oling.

Ko'rsatkich
	neytral	ishqoriy
Fenolftalein	rangsiz	rangsiz
metil apelsin			apelsin

2. Kislotalarning metallar bilan o‘zaro ta’siri:

Ikkita probirka olib, 1 ta rux granulasiga, 2 ta mis granulasiga soling.

3. Metall oksidlari bilan o'zaro ta'siri:

Mis (II) oksidi kukunini probirkaga soling va unga xlorid kislota eritmasidan soling. Probirkani qizdiring va natijani yozib oling va tushuntiring.

4. Tuzlar bilan o'zaro ta'siri:

Probirkaga kumush nitrat eritmasidan quyib, xlorid kislota eritmasidan soling. Natijani yozib oling va tushuntiring.

5. Ish hisobotini yozing:

Laboratoriya ishining raqami, uning nomi, maqsadi, ishlatiladigan asbob-uskunalar va reaktivlarni ko'rsating;

Jadvalni to'ldiring

	Tajribaning nomi	Tajriba sxemasi	Kuzatishlar	Kuzatishlarni tushuntirish	Kimyoviy reaksiya tenglamasi

*(agar texnik jihatdan mumkin bo'lsa) kompyuter, OMS moduli

Laboratoriya ishi No3

"Kimyoviy reaksiya tezligiga ta'sir qiluvchi omillar"

Maqsad: kimyoviy reaksiya tezligining turli omillarga bog'liqligini aniqlash.

Uskunalar: probirkalar, stakanlar, spatula, issiq plitalar, kolbalar, gradusli silindr, stend, gaz naychalari, tarozilar, voronka, filtr qog'ozi, shisha tayoq*

Reaktivlar: sink granulalari, magniyli temir, marmar bo'laklari, xlorid va sirka kislotasi; sink changi; peroksid vodorod, marganets (II) oksidi.

Ko'rsatmalar:

1. Kimyoviy reaksiya tezligining moddalar tabiatiga bog'liqligi.

Uchta probirkaga xlorid kislota eritmasidan quying. Birinchi probirkaga magniy granulasini, ikkinchisiga rux granulasini, uchinchisiga temir donachasini soling.

2 ta probirka oling: 1 ga xlorid kislota, 2 ga sirka kislotasi quying. Har bir probirkaga bir xil marmar bo'lagini qo'ying. Kuzatishlaringizni yozib oling, qaysi reaktsiya tezroq va nima uchun sodir bo'lishini aniqlang.

2. Kimyoviy reaksiya tezligining haroratga bog'liqligi.

Ikkita stakanga bir xil miqdorda xlorid kislota quyib, shisha plastinka bilan yoping. Ikkala stakanni ham pechka ustiga qo'ying: birinchi stakan uchun haroratni 20˚C, ikkinchisi uchun 40˚C ga qo'ying. Har bir shisha plastinkada sink granulasini joylashtiring. Plitalardan sink granulalarini bir vaqtning o'zida tushirish orqali qurilmalarni faollashtiring. Kuzatishlarni yozib oling va tushuntiring.

3. Kimyoviy reaksiya tezligining reagentlarning aloqa maydoniga bog'liqligi.

Ikkita bir xil o'rnatishni yig'ing:

Kolbalarga bir xil konsentratsiyali 3 ml xlorid kislota quyib, gorizontal holatda shtativga joylashtiriladi, birinchi kolbaga (bo‘yniga) shpatel bilan rux kukuni, ikkinchisiga rux donachalari solinadi. Kolbalarni gaz chiqarish quvurlari bilan yoping. Shu bilan birga, qurilmalarni vertikal tekislikda soat miliga teskari 90 daraja aylantirib faollashtiring.

4. Kimyoviy reaksiya tezligining katalizatorga bog'liqligi.

Ikkita stakanga teng miqdorda 3% vodorod periks quying. Bir spatulani marganets (II) oksidi katalizatorini torting. Birinchi stakanga tortilgan katalizatorni qo'shing. Ko'rib turganingizdek, vodorod periksning katalizatorli va katalizatorsiz parchalanish tezligini hisoblang.

5. Hisobot yozing:

O'tkazilgan tajribalar, ularning natijalari va tushuntirishlarini jadval shaklida yozib oling.

	Tajribaning nomi	Tajriba sxemasi	Kuzatishlar	Kuzatishlarni tushuntirish	Kimyoviy reaksiya tenglamasi

Har bir omilning kimyoviy reaksiya tezligiga ta'siri haqida xulosa tuzing va yozing

*(agar texnik jihatdan mumkin bo'lsa) kompyuter, OMS moduli

Amaliy ish № 3

Mavzu bo'yicha eksperimental masalalarni yechish: "Metallar va metall bo'lmaganlar"

Maqsad: kimyoviy xossalari haqidagi bilimlardan foydalanib, sizga taklif qilingan moddalarni tanib olishni o'rganing.

Uskunalar: probirkalar bilan stend

Reaktivlar: natriy nitrat, natriy sulfat, natriy xlorid, natriy fosfat, bariy nitrat, kaltsiy nitrat, kumush nitrat va mis nitrat eritmalari

Ko'rsatmalar:

1. Metall bo'lmaganlarni tan olish:

To'rtta probirkada eritmalar mavjud: 1 - natriy nitrat, 2 - natriy sulfat, 3 - natriy xlorid, 4 - natriy fosfat, qaysi probirkada ushbu moddalarning har biri borligini aniqlang (anionni aniqlash uchun siz anion bilan bog'liq bo'lgan kationni tanlashingiz kerak. cho'kadi).

	1 - natriy nitrat	2 - natriy sulfat	3 - natriy xlorid	4 - natriy fosfat
Modda (identifikator)
Kuzatishlar
Kimyoviy reaksiya

2. Metallni tanib olish:

To'rtta probirkada eritmalar mavjud: 1 - bariy nitrat, 2 - kaltsiy nitrat, 3 - kumush nitrat, 4 - mis nitrat, probirkalarning qaysi birida ushbu moddalarning har birida borligini aniqlang (metall kationini aniqlash uchun siz anionni tanlashingiz kerak. bu kation cho'kma beradi).

Tajribalar natijalarini hisobot jadvaliga yozing:

	1 - bariy nitrat	2 - kaltsiy nitrat	3 - kumush nitrat	4 - mis nitrat
Modda (identifikator)
Kuzatishlar
Kimyoviy reaksiya

Amaliy ish raqamini, uning nomini, maqsadini, ishlatiladigan asbob-uskunalar va reaktivlarni ko'rsatish;

Hisobot jadvallarini to'ldiring

Metall va nometallarni aniqlash usullari haqida xulosa yozing.

Laboratoriya ishi No 4

"Organik moddalar molekulalarining modellarini yaratish"

Maqsad: to‘yingan uglevodorodlar va ularning galogen hosilalarining birinchi gomologlari molekulalarining sharsimon va masshtabli modellarini qurish.

Uskunalar: to'p va tayoq modellari to'plami.

Metodik ko'rsatmalar.

Modellarni qurish uchun tayyor to'plamlardan yoki tayoq bilan plastilindan qismlardan foydalaning. Uglerod atomlarini taqlid qiluvchi sharlar odatda quyuq rangli plastilindan, vodorod atomlarini taqlid qiluvchi sharlar ochiq rangli plastilindan, xlor atomlari esa yashil yoki ko‘k rangdan tayyorlanadi. To'plarni ulash uchun tayoqlar ishlatiladi.

Jarayon:

1. Metan molekulasining shar va tayoq modelini yig'ing. "Uglerod" atomida bir-biridan teng masofada joylashgan to'rtta nuqtani belgilang va ularga "vodorod" to'plari biriktirilgan tayoqlarni joylashtiring. Ushbu modelni joylashtiring (u uchta qo'llab-quvvatlash nuqtasiga ega bo'lishi kerak). Endi metan molekulasining masshtabli modelini tuzing. "Vodorod" to'plari go'yo tekislangan va uglerod atomiga bosilgan.

To'p va tayoq va masshtabli modellarni bir-biri bilan solishtiring. Qaysi model metan molekulasining tuzilishini realroq ko‘rsatadi? Iltimos, tushuntiring.

2. Etan molekulasining sharsimon va masshtabli modelini tuzing. Ushbu modellarni daftaringizga qog'ozga chizing.

3. Butan va izobutanning shar va tayoq modellarini yig'ing. Butan molekulasi modelidan foydalanib, agar atomlar sigma bog'i atrofida aylansa, molekula qanday fazoviy shakllarni olishi mumkinligini ko'rsating. Qog'ozga butan molekulasining bir nechta fazoviy shakllarini chizing.

4. C5H12 izomerlarining shar va tayoq modellarini yig'ing. qog'ozga chizish.

5. CH2Cl2 diklorometan molekulasining sharsimon modelini yig‘ing.

Ushbu moddaning izomerlari bo'lishi mumkinmi? Vodorod va xlor atomlarini almashtirishga harakat qiling. Qanday xulosaga kelasiz?

6. Hisobot yozing:

Laboratoriya ishining raqami, uning nomi, maqsadi, foydalanilgan asbob-uskunalarni ko'rsatish;

Bajarilgan vazifalarni chizma shaklida yozib oling va har bir topshiriq bo'yicha savollarga javob bering.

Xulosangizni tuzing va yozing.

Amaliy ish № 4

“Uglevodorodlar” mavzusidagi eksperimental masalalarni yechish.

Maqsad: Sizga taklif etilayotgan uglevodorodlarni kimyoviy xossalari haqidagi bilimlardan foydalanib tanib olishni o'rganing.

Ko'rsatmalar:

Propan, etilen, asetilen, butadien va benzolni kimyoviy va fizik xossalarini bilish asosida ularni qanday tanib olishingiz mumkinligini tahlil qiling.

Tahlil natijalarini hisobot jadvaliga yozing:

			asetilen	butadien
jismoniy xususiyatlar
Kimyoviy xossalari

(jadvalda faqat uglevodorodlarning har bir sinfining eng o'ziga xos xususiyatlarini ko'rsating)

3. Hisobot yozing va xulosa tuzing:

Amaliy ish raqami, uning nomi va maqsadini ko'rsating

Hisobot jadvalini to'ldiring

Uglevodorodlarni aniqlash usullari haqida xulosa yozing.

Laboratoriya ishi No5

"Spirtlar va karboksilik kislotalarning xususiyatlari"

Maqsad: Etanol, glitserin va sirka kislota misolida toʻyingan bir atomli spirtlar, koʻp atomli spirtlar va karboksilik kislotalarning xossalarini oʻrganing.

Uskunalar: probirkalar, metall qisqichlar, filtr qog'ozi, chinni idish, gaz chiqarish trubkasi, gugurt, spatula, stend, probirka uchun tokcha*

Reaktivlar: etanol, natriy metall; mis (II) sulfat, natriy gidroksid, glitserin; sirka kislotasi, distillangan suv, lakmus, sink granulalari, kaltsiy oksidi, mis gidroksidi, marmar, kaltsiy gidroksid.

1. To`yingan bir atomli spirtlarning xossalari.

Ikki probirkaga etil spirtini quying.

1 ga distillangan suv va bir necha tomchi lakmus qo'shing. Kuzatishlarni yozib oling va tushuntiring.

Natriyning bir bo'lagini ikkinchi probirkaga metall qisqichlar yordamida soling, uni filtr qog'oziga soling. Kuzatishlarni yozib oling va tushuntiring.

Chiqarilgan gazni bo'sh probirkaga yig'ing. Probirkani teskari aylantirmasdan, unga yoqilgan gugurt olib keling. Kuzatishlarni yozib oling va tushuntiring.

Chinni idishga oz miqdorda etil spirtini quying. Kubokdagi alkogolni yoqish uchun maydalagichdan foydalaning. Kuzatishlarni yozib oling va tushuntiring.

2. Ko‘p atomli spirtlarga sifat reaksiyasi.

Probirkaga mis (II) sulfat eritmasi va natriy gidroksid eritmasidan quying. Kuzatishlarni yozib oling va tushuntiring.

Keyin oz miqdorda glitserin qo'shing. Kuzatishlarni yozib oling va tushuntiring.

3. To`yingan karboksilik kislotalarning xossalari.

Sirka kislotasini beshta probirkaga quying.

1 ga oz miqdorda distillangan suv va bir necha tomchi lakmus qo'shing. 2-o'rinda sink granulasi. Chiqarilgan gazni bo'sh probirkaga to'plang va yonuvchanligini tekshiring.

3 da, bitta kaltsiy oksidi spatulasini joylashtiring.

4-da, bitta mis gidroksid spatulasini joylashtiring.

5-da marmar bo'lagini joylashtiring. Chiqarilgan gazni kaltsiy gidroksid eritmasidan o'tkazing.

Beshta probirkaning har biriga kuzatuvlarni yozing, kimyoviy reaksiya tenglamalarini yozing va kuzatilgan o‘zgarishlarni tushuntiring.

4. Quyidagi sxemadan foydalanib hisobot yozing:

Laboratoriya ishining raqami, uning nomi, maqsadi, ishlatiladigan asbob-uskunalar va reaktivlarni ko'rsating;

O'tkazilgan tajribalarni, ularning natijalarini va tushuntirishlarini jadval shaklida yozing (ikki sahifaga yoyilganda)

	Tajribaning nomi	Tajriba sxemasi (harakatlarning tavsifi)	Kuzatishlar	Kuzatishlarni tushuntirish	Kimyoviy reaksiya tenglamalari
to'yingan monohidrik spirtlar
ko'p atomli spirtlar
karboksilik kislotalar

Spirtlar va karboksilik kislotalarning xossalari haqida xulosa tuzing va yozing

*(agar texnik jihatdan mumkin bo'lsa) kompyuter, OMS moduli

Laboratoriya ishi No6

"Yog'lar va uglevodlarning xususiyatlari"

Maqsad: uglevodlarning xossalarini o'rganish va suyuq yog'larning to'yinmaganligini isbotlash.

Uskunalar: probirkalar, o'lchash pipetkasi, spirt lampasi, shisha tayoqcha, probirka ushlagichi*

Reaktivlar: kumush oksidning ammiak eritmasi, glyukoza eritmasi, saxaroza eritmasi, natriy gidroksid eritmasi, mis (II) sulfat eritmasi, o'simlik moyi, bromli suv.

1. Uglevodlarning xossalari:

A) “Kumush oyna” reaksiyasi

Probirkaga kumush (I) oksidning ammiak eritmasini quying. Pipetka bilan bir oz glyukoza eritmasini qo'shing. Kuzatishlaringizni yozib oling va ularni glyukoza molekulasining tuzilishiga asoslanib tushuntiring.

B) Glyukoza va saxarozaning mis (II) gidroksid bilan o'zaro ta'siri.

No1 probirkada 0,5 ml glyukoza eritmasi bor, unga 2 ml natriy gidroksid eritmasi qo'shiladi.

Olingan aralashmaga 1 ml mis (II) sulfat eritmasidan soling.

Olingan probirkaga ehtiyotkorlik bilan 1 ml suv qo'shing va qaynab ketguncha spirtli chiroq olovida qizdiring. Rang o'zgarishi boshlanishi bilanoq isitishni to'xtating.

Mis (II) sulfat eritmasiga saxaroza eritmasidan solib, aralashmani silkitadi. Eritmaning rangi qanday o'zgargan? Bu nimani bildiradi?

Kuzatishlaringizni yozib oling va savollarga javob bering:

1. Nima uchun dastlab hosil bo'lgan mis (II) gidroksid cho'kmasi eriydi va shaffof ko'k eritma hosil qiladi?

2. Glyukozada qanday funksional guruhlarning mavjudligi bu reaksiyaga javob beradi?

3. Nima uchun qizdirilganda reaksiya aralashmasi rangi ko‘kdan to‘q sariq-sariq rangga o‘zgaradi?

4. Sariq-qizil cho'kma nima?

5. Glyukozada qanday funksional guruhning mavjudligi bu reaksiyaga sabab bo'ladi?

6. Saxaroza eritmasi bilan reaksiya nimani isbotlaydi?

2. Yog'larning xossalari:

Probirkaga 2-3 tomchi o'simlik yog'ini quyib, 1-2 ml bromli suv qo'shing. Har bir narsani shisha tayoq bilan aralashtiring.

Kuzatishlarni yozib oling va tushuntiring.

3. Hisobot yozing:

Laboratoriya ishining raqami, uning nomi, maqsadi, ishlatiladigan asbob-uskunalar va reaktivlarni ko'rsating;

Har bir bajarilgan tajribaning diagrammasini tuzing, har bir bosqichdagi kuzatishlaringizni va kimyoviy reaktsiyalar tenglamalarini imzolang; savollarga javob bering.

Xulosangizni tuzing va yozing

*(agar texnik jihatdan mumkin bo'lsa) kompyuter, OMS moduli

Laboratoriya ishi No7

"Oqsillarning xususiyatlari"

Maqsad: oqsillarning xususiyatlarini o'rganish

Uskunalar: probirkalar, pipetka, probirka ushlagichi, spirtli chiroq*

Reaktivlar: tovuq oqsili eritmasi, natriy gidroksid eritmasi, mis (II) sulfat eritmasi, konsentrlangan azot kislota, eritma ammiak, qo'rg'oshin nitrat eritmasi, qo'rg'oshin asetat eritmasi.

1. Rangli “oqsil reaksiyalari”

Probirkaga tovuq oqsili eritmasini quying. 5-6 tomchi natriy gidroksid qo'shing va probirka ichidagilarni silkiting. 5-6 tomchi mis (II) sulfat eritmasidan qo'shing.

Kuzatishlaringizni yozib oling.

Tovuq oqsili eritmasini boshqa probirkaga quying va unga 5-6 tomchi konsentrlangan nitrat kislota qo'shing. Keyin ammiak eritmasini qo'shing va aralashmani ozgina qizdiring. Kuzatishlaringizni yozib oling.

2. Oqsillarning denaturatsiyasi

Tuxum oqi eritmasidan 4 ta probirkaga quyiladi.

Birinchi probirkadagi eritmani qaynaguncha qizdiring.

Ikkinchisiga qo'rg'oshin asetat eritmasini tomchilab qo'shing.

Uchinchi probirkaga qo'rg'oshin nitrat eritmasidan soling.

To'rtinchidan, etanol, xloroformning organik eritmasidan 2 marta, aseton yoki efir) va aralashtiriladi. Cho'kma hosil bo'lishini bir necha tomchi to'yingan natriy xlorid eritmasi qo'shish orqali kuchaytirish mumkin.

Kuzatishlarni yozib oling va tushuntiring.

3. Hisobot yozing:

Laboratoriya ishining raqami, uning nomi, maqsadi, ishlatiladigan asbob-uskunalar va reaktivlarni ko'rsating;

Har bir amalga oshirilgan tajribaning diagrammasini tuzing, har bir bosqichda o'z kuzatuvlaringizni va sodir bo'layotgan hodisalarni izohlang.

Xulosangizni tuzing va yozing

*(agar texnik jihatdan mumkin bo'lsa) kompyuter, OMS moduli

Amaliy ish № 5

"Organik birikmalarni aniqlash bo'yicha eksperimental muammolarni hal qilish"

Maqsad: organik moddalarning xossalari haqidagi bilimlarni umumlashtirish, moddalarning har bir sinfi uchun sifatli reaktsiyalar haqidagi bilimlarga asoslanib, organik moddalarni tanib olishni o'rganish.

Uskunalar: probirka, spirt lampasi, probirka ushlagichi, pipetka, shisha tayoq*

Reaktivlar: oqsil eritmasi, glyukoza eritmasi, penten - 1, glitserin, fenol, temir (III) xlorid, mis gidroksid eritmasi, kumush oksidning ammiak eritmasi, suvdagi brom eritmasi, qo'rg'oshin nitrat

1. Organik birikmalarni aniqlash.

Tajribalar o'tkazing, ularning tahlili asosida probirkalarning qaysi birida ko'rsatilgan moddalarning har birida borligini aniqlang: 1 - oqsil eritmasi, 2 - glyukoza eritmasi, 3 - penten - 1, 4 - glitserin, 5 - fenol.

2. Olingan natijalarni hisobot jadvali shaklida yozib oling.

	protein eritmasi	glyukoza eritmasi	penten - 1	glitserin
temir (III) xlorid
mis gidroksidi
kumush oksidning ammiak eritmasi
suvdagi brom eritmasi
qo'rg'oshin nitrati

Har bir hujayrada olingan natijani chizing, moddalarning har birini aniqlaydigan reaktsiyalarni belgilang. Organik moddalarni aniqlash usullari haqida xulosa tuzing va yozing.

*(agar texnik jihatdan mumkin bo'lsa) kompyuter, OMS moduli