Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
ЛПЗ 2 Поверхностные явления. Адсорбция.
- Характерные особенности дисперсных систем. Их классификация.
- Природа поверхностной энергии. Какова причина ее возникновения?
- Поверхностное натяжение, поверхностная активность.
- Зависимость поверхностного натяжения от температуры.
- Причины возникновения природных поверхностных явлений.
- Что называют адсорбцией. Чем она обусловлена?
- Количественные характеристики адсорбции: избыточная, абсолютная, удельная адсорбция.
- Классификация адсорбционных процессов: физическая, химическая адсорбция.
- Понятия поверхностно активных, поверхностно инактивных и поверхностно неактивных веществ (ПАВ, ПИВ, ПНВ).
- Особенности адсорбции на границе «раствор – твердое тело».
- Молекулярная адсорбция из растворов.
- Факторы, влияющие на молекулярную адсорбцию вещества из раствора: от равновесной концентрации адсорбтива, от природы растворителя, от природы адсорбента, от природы адсорбтива, от температуры.
- Практическое применение адсорбции на границе «раствор – твердое тело».
- Особенности ионной адсорбции. Факторы, влияющие на ионную адсорбцию.
- Ионообменная адсорбция. Особенности ионообменной адсорбции.
- Неспецифическая (эквивалентная) адсорбция ионов.
- Избирательная адсорбция ионов.
- Иониты и их классификация.
- Обменная емкость.
- Применение ионитов в фармации.
- Работы М.С. Цвета – основоположника хроматографического метода
- Классификация хроматографических методов:
- а) по технике выполнения
- б) по механизму процесса
- Применение хроматографии для получения и анализа лекарственных веществ.
Практическая часть
Работа №1
«Изучение адсорбции уксусной кислоты
на активированном угле».
В три стаканчика вносят по 1г измельченного активированного угля и наливают из бюретки по 25 мл растворов 0,025; 0,1; и 0,45М уксусной кислоты. Колбочки закрывают пробками, встряхивают и оставляют на 20 минут. Затем растворы фильтруют через сухие фильтры в отдельные колбочки, отбрасывая первые 5мл фильтрата (во избежание ошибок за счет адсорбции на фильтре). Из каждого фильтрата отбирают пипеткой по 10мл и титруют 0,1н раствором щелочи в присутствии фенолфталеина. По количеству израсходованной на титрование щелочи определяют концентрацию кислоты после абсорбции. Зная количество кислоты до и после адсорбции, рассчитывают количество кислоты (А), адсорбированной 1г угля (А выражают в миллимолях на 1г адсорбента).
Количество кислоты в опыте рассчитывают в опыте до и после адсорбции, следующим образом:
- m0 – до адсорбции: если в растворе содержится 0,025 моль/л кислоты, то в 25мл, взятых для опыта, — 0,000625 моль (или 0,625 ммоль)
- m – после адсорбции: если на титрование 10 мл раствора кислоты ушло 2мл 0,1н раствора щелочи, то концентрация титруемой кислоты будет
= 0,02 моль/л, а в 25 мл этой кислоты содержится 0,5 ммоль.
Полученные результаты записывают в таблицу:
| №
п/п |
Количество кислоты до адсорбции (m0),ммоль |
Количество 0,1н NaОН, израсходованного на титрование, мл |
Количество кислоты в пробе после адсорбции (m), ммоль |
А = m0-m, моль/л |
Концентрация кислоты после адсорбции С, моль/л |
| 1 |
|
|
|
|
|
| 2 |
|
|
|
|
|
| 3 |
|
|
|
|
|
| 4 |
|
|
|
|
|
На миллиметровой бумаге строят график А = f(С), представляющий изотерму адсорбции. На ось ординат наносят значения А, а на ось абсцисс–значение С.
График необходимо вклеить в методичку и сделать по данной работе вывод.
Вывод:
Работа №2
«Влияние растворителя на адсорбцию».
В одну пробирку вливают 5мл окрашенного водного раствора фуксина, а в другую – 5мл, но слабо окрашенного спиртового раствора фуксина, вносят в обе пробирки по 0,1г угля, взбалтывают и фильтруют. Почему из водного раствора фуксин не адсорбируется?
Вывод:
Работа №3
«Избирательная адсорбция кислых и основных красок каолином».
В пробирку вливают по 2мл разбавленных растворов эозина (или флюоресцина) и метиленового синего, вносят около 0,2г каолина, смесь взбалтывают и фильтруют. Почему метиленовый синий адсорбируется, а эозин (или флюоресцин) не адсорбируется?
Вывод:
Работа №4
«Окрашивание шерсти».
В 3 пробирки приливают по 5мл 0,05% раствора метиленового синего, во 2-ую прибавляют 5 капель 2н соляной кислоты и в третью – 5 капель 2н раствора щелочи. В каждую пробирку вносят по несколько белых шерстяных нитей, оставляют на 20-30 минут, после чего сливают растворы и тщательно промывают нитки холодной водой. Почему шерсть интенсивно окрасилась в щелочном растворе, слабо – в нейтральном и не окрасилась в кислом? Какой электрический заряд имеет шерсть (белок) в кислом и щелочном растворах?
Вывод:
Работа № 5
«Разделение смеси веществ с помощью бумажной хроматографии»
Краткие теоретические положения. В бумажной хроматографии адсорбентом служит бумага (фильтровальная или хроматографическая). Неподвижной фазой является воздушно-сухая бумага, содержащая около 25% воды. В качестве подвижной фазы обычно применяют различные органические растворители и их смеси, менее полярные, чем вода. Хроматографирование на бумаге проводят в атмосфере насыщенных паров применяемых растворителей. После достаточного продвижения фронта растворителя на бумаге процесс заканчивается и бумагу высушивают. При разделении бесцветных веществ хроматограмму опрыскивают (проявляют) реактивом, образующим окрашенные соединения с анализируемыми веществами. При этом на хроматограмме образуется ряд цветных пятен, расположенных в определенном порядке.
Разделяемые вещества характеризуют коэффициентом подвижности R
f . Он равен отношению расстояния m, пройденного растворенным веществом на бумаге, к расстоянию n, пройденному фронтом растворителя.
Для качественного анализа бумажных хроматограмм используют «способ свидетелей», нанося на одной и той же полосе бумаги пятно смеси и отдельно пятна набора веществ, присутствие которых в смеси требуется подтвердить. После проявления хроматограммы сопоставляют положение пятен «свидетелей» с положением пятен неизвестных веществ.
«Разделение катионов методом хроматографии на бумаге»
В 2 узких и высоких стакана наливают: в 1-й – анализируемый раствор (с ионами Сu
2+ и Fe
3+), в другой – дистиллированную воду так, чтобы высота столбика была не менее 1 см.
На полоску фильтровальной бумаги (шириной 0,6-0,8 см, длиной 10 см) простым карандашом наносят метки (3): I – на расстоянии 1см, II — в полтора раза дальше от первой, III – в 3- 4 раза дальше от второй. Полоску опускают в стакан с исследуемым раствором, когда жидкость поднимется до второй метки, полоску перенести в стакан с водой (жидкость должна подняться до 3 метки).
Далее, немного подсушив, полоску опустить в раствор К
4[Fe(CN)
6]
Напишите необходимые реакции.
Вывод:
