TƯỜNG TRÌNH THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH HÓA LÍ 2 Họ tên sinh viên Nguyễn Thu Ánh MSSV 4501106003 Ngày 18122021 Mã lớp CHEM142007 Bài 5 ĐIỀU CHẾ, LÀM SẠCH VÀ NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH KEO TỤ CỦA HỆ KEO I MỤC ĐÍC.HỆ KEO
TƯỜNG TRÌNH THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH HĨA LÍ Họ tên sinh viên: Nguyễn Thu Ánh MSSV: 4501106003 Ngày: 18/12/2021 Mã lớp: CHEM142007 Bài 5: ĐIỀU CHẾ, LÀM SẠCH VÀ NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH KEO TỤ CỦA HỆ KEO I MỤC ĐÍCH Điều chế làm dung dịch keo hydroxide sắt (III), nghiên cứu ảnh hưởng điện tích ion nồng độ chất điện li đến trình keo tụ II CÁCH TIẾN HÀNH - Rửa dụng cụ nhiều lần nước thường tráng lại nước cất Dùng nước cất điều chế dung dịch keo Chế tạo dung dịch keo Fe(OH)3 - Đun sôi 85ml nước cất bình nón 250ml nhỏ từ từ giọt 15ml dung dịch FeCl3 2% từ phễu chiết vào nước sôi nhẹ Sau nhỏ hết, đun thêm vài phút nhấc khỏi bếp, ta dung dịch keo màu đỏ thẫm Để nguội đến nhiệt độ phịng - Cơng thức cấu tạo hạt keo: {[mFe(OH)3] nFeO+ (n-x)Cl-}xCl- Xác định ngưỡng keo tụ Fe(OH)3 - Lấy 5ml dung dịch keo cho vào ống nghiệm Từ buret chứa dung dịch NaCl 4N, nhỏ từ từ vào ống nghiệm chứa dung dịch keo, lắc kĩ ống nghiệm xuất dấu hiệu keo tụ (dung dịch thay đổi màu có xuất kết tủa) Ghi lại thể tích dung dịch chất gây keo tụ - Tiến hành tương tự với Na2SO4 0,01N, K3[Fe(CN)6] 0,001N III KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM • Số liệu tính tốn: Do điện tích chất điện ly lớn khả gây keo tụ lớn, cần pha loãng dung dịch chất điện ly để thể tích xác định sai số Pha lỗng 10 lần dung dịch Na2SO4 0,01N thành: CN (Na2SO4) = 0,01:10 = 10-3 N Pha loãng 33 lần dung dịch K3[Fe(CN)6] 0,001N thành: CN (K3[Fe(CN)6]) = 0,001:33 = 3,03.10-5 N Xác định ngưỡng keo tụ theo công thức sau: 𝐶𝑑𝑙 𝑉𝑑𝑙 𝛾= 1000 𝑉𝑠 Ảnh hưởng điện tích ion đến khả keo tụ theo quy tắc Hardy-Schulze: a γ = z Từ biểu thức trên, suy ra: log 𝛾 = log 𝑎 − log 𝑧 Vdl (ml) Thí nghiệm L1 L2 L3 NaCl N 2,80 2,60 2,60 Na2SO4 10-3 N 6,30 6,40 6,40 K3[Fe(CN)6] 3,03.10-5 N 9,40 9,40 9,50 TB 2,67 6,37 9,43 𝛾 log 𝛾 log 𝑧 2136 1,274 0,057 3,330 0,105 -1,244 0,301 0,477 Đồ thị biểu diễn log 𝛾 theo log z y = -9.7104x + 3.2486 R² = 0.9932 log 𝛾 -1 -2 0.0 0.1 0.2 0.3 log z 0.4 0.5 0.6 log log log Từ đồ thị, ta có phương trình: y = -9,7104x + 3,2486 → log a = 3,2486 → a = 1772,556 IV TRẢ LỜI CÂU HỎI Thế hệ keo? Hệ dị thể hệ có hai thể vật chất phân tán khơng đồng nhất, có bề mặt phân tán pha Hệ dị thể gồm hệ phân tán keo hệ phân tán thơ Hệ keo, cịn gọi hệ phân tán keo, hệ thống có hai thể vật chất, dạng hỗn hợp hỗn hợp đồng hỗn hợp không đồng Trong hệ phân tán keo, giọt nhỏ hay hạt nhỏ chất, chất phân tán, phân tán chất khác, môi trường phân tán Trong hệ keo cao phân tử, chất cao phân tử phân tán trường đồng (môi trường phân tán) Hiện tượng keo tụ gì? Các yếu tố ảnh hưởng đến tính bền hệ keo? Sự keo tụ hệ keo tượng hạt trực tiếp kết dính lại với chúng va chạm vào Do hệ keo có bề mặt riêng lớn ∆G > 0, chúng khơng bền nhiệt động, có xu hướng kết dính lại với làm giảm bề mặt phân chia pha dS < 0, ∆G = 𝛿dS < Các yếu tố ảnh hưởng đến tính bền hệ keo: - Tương tác tiểu phân gây keo tụ: • Độ bền vững tập hợp hệ keo keo tụ • Lực tương tác tiểu phân keo (lực tổng hợp lực đẩy lực hút) • Phân tích đồ thị tương quan lực đẩy lực hút hai tiểu phân keo, rút điều kiện bền vững hệ keo - Điều kiện bền vững hệ keo: • Kích thước tiểu phân keo đủ nhỏ • Thế bề mặt điện động đủ lớn • Bề dày lớp khuếch tán đủ lớn - Ảnh hưởng dung môi: • Độ phân cực dung môi bé làm giảm phân ly phân tử, giảm eo giảm độ bền hệ keo • Độ nhớt dung mơi thấp, TP có động lớn dễ gây keo tụ • pH mơi trường ảnh hưởng gián tiếp qua chất bảo vệ keo - Ảnh hưởng nhiệt độ: • Tº tăng làm tăng q trình phản hấp phụ • Tº tăng làm giảm độ nhớt mơi trường • Tº tăng làm tăng động tiểu phân - Ảnh hưởng chất điện ly trơ: • Chất điện ly trơ không phản ứng với chất hệ, khơng bị hấp phụ • Do đó, thêm lượng nhỏ chất điện ly trơ tác động đến độ bền hệ keo • Khi thêm lượng lớn chất điện ly trơ, cân lớp hấp phụ lớp khuếch tán thay đổi, hệ keo trở nên không bền - Ảnh hưởng chất điện ly khơng trơ: • Chất điện ly khơng trơ thâm nhập, liên kết với bề mặt rắn, tổ vào lớp bề mặt, lớp hấp phụ lớp khuếch tán • Do đó, thêm lượng nhỏ chất điện ly dấu làm tăng độ bền hệ keo • Nếu thêm chất điện ly dấu đến lượng đủ lớn, hệ keo tụ • Khi thêm lượng nhỏ chất điện ly ngược dấu gây keo tụ • Nếu thêm chất điện ly ngược dấu vừa đủ thích hợp làm đổi dấu điện tích thành phần keo, không gây keo tụ Ảnh hưởng điện tích ion đến khả gây keo tụ chất điện ly? Theo qui tắc Hardy – Schulze: Hiện tượng keo tụ gây ion ngược dấu với nhân keo tỉ lệ với điện tích ion Điện tích chất điện ly lớn khả keo tụ lớn ... 2,60 2,60 Na2SO4 10-3 N 6,30 6,40 6,40 K3[Fe(CN)6] 3,03.10 -5 N 9,40 9,40 9 ,50 TB 2,67 6,37 9,43