Лабораторная работа 9.3. Влияние растворителя

На адсорбцию

 

Цель работы: Изучениевлияния растворителя на адсорбционную активность угля.

Реактивы: водный раствор фуксина, спиртовый раствор фуксина, активированный уголь.

Оборудование: пробирки – 4 шт., воронка, фильтр бумажный.

Методика работы

 

В одну пробирку наливают 3 мл слабоокрашенного водного раствора фуксина, а в другую – 3 мл слабоокрашенного спиртового раствора фуксина, добавляют в обе пробирки по 0,1 г активированного угля (порошка), взбалтывают и фильтруют через бумажный фильтр. Результаты наблюдений вносят в табл. 9.3.

 

Таблица 9.3

Исследуемый раствор фуксина	Окраска	Наблюдаемое явление
раствора	фильтрата
Спиртовый раствор
Водный раствор

 

Объясняют различную адсорбционную способность фуксина на угле из водного и спиртового растворов. Почему из спиртового раствора фуксин не адсорбируется?

 

Лабораторная работа 9.4. Адсорбция электролитов,

Красителей и золей углем

 

Цель работы: изучение адсорбционной активности (способности) угля (избирательности адсорбции) из растворов.

Реактивы: активированный уголь, окрашенные водные растворыэлектролитов, красителей и золей: CuSO₄, K₂Cr₂O₇, фуксина, эозина, золя Fe(OH)₃, золя KFe[Fe(CN)₆].

Оборудование: стаканы вместимостью 50 мл; пипетки вместимостью 10 мл; пробирки – 6 шт., стеклянные трубочки – 6 шт., груша резиновая, вата, фильтровальная бумага.

 

Методика работы

 

В пробирки наливают 3 мл разбавленных слабо-окрашен-ных растворов сернокислой меди, двухромовокислого калия, фуксина, эозина и золей гидроксида железа и берлинской лазури. В каждую пробирку добавляют по 0,1 г активированного угля, многократно взбалтывают и фильтруют, засасывая часть раствора в стеклянную трубочку, нижний конец которой плотно закрыт комочком ваты. Отмечают окраску растворов и фильтратов. Результаты наблюдений вносят в табл. 9.4.

 

Таблица 9.4

Экспериментальные и расчетные данные

Исследуемый раствор	Окраска	Наблюдаемое явление
раствора	фильтрата
CuSO4
K2Cr2O7
Фуксин
Эозин
Золь Fe(OH)3
Золь KFe[Fe(CN)6]

 

Объясняют наблюдаемые явления.

Лабораторная работа 9.5. Хроматографическое разделение

Ионов железа, меди и кобальта

Цель работы: провести хроматографическое разделение смеси ионов железа, меди и кобальта.

Реактивы: хлорид железа FeCl₃– 0,1 %, хлорид меди CuCl₂– 0,1 %, хлорид кобальта CoCl₂– 0,1 %, разбавленный раствор K₄[Fe(CN)₆], оксид алюминия Al₂O₃.

Оборудование: хроматографическая колонка, вата, воронка, пробирка, колба или стакан вместимостью 50-100 мл.

Методика работы

 

Нижний конец адсорбционной хроматографической колонки плотно закрывают кусочком ваты и набивают порошком адсорбента – Al₂O₃, используя дистиллированную воду. Затем сливают вместе по 2 мл растворов FeCl₃, CuCl₂, CoCl₂ и через воронку вливают полученную смесь в хроматографическую колонку при включенном разряжающем насосе. Наблюдают за разделением компонентов смеси, добавляя в колонку по мере надобности небольшие порции дистиллированной воды. В процессе промывания колонки смесь поливалентных ионов четко разделяются на три зоны. После того как компоненты смеси разделились на отдельные зоны, проводят “проявление” хроматографической колонки. Для этого через нее пропускают разбавленный раствор K₄[Fe(CN)₆]. При этом первоначальная окраска зон изменяется вследствие взаимодействия поливалентных ионов с K₄[Fe(CN)₆].

Результаты опыта представляют в виде схемы хроматографической колонки до и после “проявления” раствором K₄[Fe(CN)₆] с тремя окрашенными зонами, являющимися зонами поглощения ионов железа, меди и кобальта. Исходя из положения и окраски зон располагают эти ионы в ряд по их адсорбционной способности на хроматографической колонке, заполненной оксидом алюминия. Объясняют полученную закономерность. В отчете приводят также уравнения взаимодействия FeCl₃, CuCl₂ и CoCl₂ с K₄[Fe(CN)₆].

 

Вопросы для самостоятельной подготовки и контроля

1. Чем отличается состояние вещества на границе раздела фаз и в глубине объема фаз?

2. Что такое поверхностное натяжение и в каких единицах оно выражается?

3. От чего зависит поверхностное натяжение?

4. Что называется поверхностной активностью?

5. Какие методы используются для определения поверхностного натяжения жидкостей на границе жидкость – воздух?

6. На чем основано измерение поверхностного натяжения жидкостей методом счета капель?

7. На чем основано измерение поверхностного натяжения жидкостей методом наибольшего давления газового пузырька?

8. Дайте определение понятий: сорбция, абсорбция, адсорбция и десорбция.

9. Какова природа адсорбции? В чем отличие физической адсорбции от хемосорбции?

10. Какие факторы влияют на адсорбцию?

11. Какие вещества называют поверхностно-активными, поверхностно-неактивными и поверхностно-инактивные? Каково их строение?

12. Для чего используется поверхностное натяжение биологических жидкостей?

13. Какую роль играет поверхностное натяжение в биологических процессах?