Добавил:
Студент ТМА 2-курс ЛечФак Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Физическая_и_коллоидная_химия_Касымова_С_С_.rtf
Скачиваний:
86
Добавлен:
04.02.2023
Размер:
22.38 Mб
Скачать

§ 11. Экспериментальная часть

ЗАНЯТИЕ № 1

Тема. Качественные опыты по адсорбции. Хроматография.

Цель занятия: Ознакомиться с адсорбционными процессами и хроматографическими методами анализа, широко используемыми в медицине.

Работа 1. Адсорбция электролитов углем.

В три пробирки налить по 5 мл разбавленных 0,05%-ных растворов CuSO4, KMnO4 и K2Cr2O7, добавить в каждую пробирку по 0,25 г порошкообразного активированного угля, многократно взболтать и отфильтровать через бумажный фильтр. В результате адсорбции окрашенных ионов Cu2+, MnO4 и Cr2O7–2 на угле фильтрат становится заметно светлее. Сделать вывод об адсорбционной способности угля и объяснить различную адсорбируемость указанных ионов на угле.

Работа 2. Адсорбция ионов свинца углем.

В две пробирки налить по 5 мл 0,05%-ного раствора нитрата свинца. В одну пробирку добавить небольшое количество раствора йодида калия для доказательства наличия ионов Рb2+ в растворе. В другую пробирку добавить 0,25 г активированного угля и взбалтывать в течение 5 мин. Отфильтровать раствор и проверить отсутствие ионов Рb2+ в фильтрате (проверяется реакцией с KI). Доказать, что ионы свинца адсорбируются углем.

Работа 3. Влияние природы растворителя на адсорбцию.

В одну пробирку налить 10 мл слабо окрашенного водного раствора фуксина, в другую такое же количество спиртового раствора фуксина. В обе пробирки внести по 0,25 г угольного порошка, взбалтывать в течение 5 мин и отфильтровать растворы. Наблюдать, в каком из растворов наблюдается адсорбция и объяснить, почему в одном из растворов происходит адсорбция, а в другом – нет.

Работа 4. Разделение ионов железа и меди при помощи адсорбционной хроматографии.

Через колонку с сухим оксидом алюминия (высота столба адсорбента 2,5 см, диаметр 0,8 см) пропускают 3 мл смеси растворов 0,05 % CuSO4 и 0,05 % FeCl3. Скорость вытекания должна составлять 1 мл за 10 мин. Качественной реакцией с K4[Fe(CN)6] подтвердить отсутствие в элюате ионов Fe3+ и Cu2+ . В зависимости от адсорбируемости и скорости движения, железо и медь распределяются на разных уровнях колонки. Для их выявления через колонку пропускают 3 мл 1%-ного раствора K4[Fe(CN)6] , проявляется синяя и коричневая зоны. Объясните, чем это вызвано и напишите формулы реакций.

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое свободная поверхностная энергия и поверхностное натяжение, их размерности?

2. Как понизить поверхностную энергию на границе раздела жидкость – газ?

3. За счет каких процессов происходит уменьшение свободной поверхностной энергии?

4. Как меняется поверхностное натяжение при адсорбции вещества на поверхности раздела?

5. Какова зависимость поверхностного натяжения от концентрации, тем пературы, природы фаз, образующих поверхность раздела?

6. Расскажите о методах определения поверхностного натяжения.

7. Что такое изотермы поверхностного натяжения?

8. Какова роль поверхностных явлений в биологии и медицине?

9. Какова роль и значение адсорбционных процессов в организме?

10. Что называется адсорбцией на границе раздела двух фаз?

11. В чем суть сорбционных процессов. На какой границе раздела фаз может происходить адсорбция? Какова размерность адсорбции?

12. Какая разница между адсорбцией и абсорбцией?

13. Перечислите виды хроматографии.

Задача № 1. Определите число частиц, суммарную поверхность и свободную поверхностную энергию, если при дроблении 0,2 см3 ртути получили частицы правильной шарообразной формы с радиусом 8 10-6 см. Плотность ртути 13,55 г/см3. Поверхностное натяжение ртути на границе с воздухом равно 485 мДж/м2.

Ответ: 1,15 · 1017.

Задача № 2. Допуская, что в коллоидном растворе серебра каждая частица представляет собой куб с длиной ребра 4·10-6 см и плотностью 10,5 г/см3, рассчитайте:

а) сколько коллоидных частиц может получиться из 0,1 г серебра?

б) чему равна общая поверхность всех серебряных частиц?

Задача № 3. Определите величину адсорбции (поверхностный избыток) в кмоль/м2 при 15 °С для водного раствора, содержащего 29 г/м3 ацетона, если поверхностное натяжение раствора 59,4·10-3 Н/м. Поверхностное натяжение воды при этой температуре равно 73,49 ·10-3 Н/м.

Ответ: 7,32·10-9 кмоль/м2.