bài 10 xác định ngưỡng keo tụ của keo
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (88.07 KB, 3 trang )
Bài 10: Xác Định Ngưỡng Keo Tụ Của Keo Fe(OH)3
1.
Mục đích thí nghiệm
Xác định ngưỡng keo tụ của keo Fe(OH)3 dưới tác dụng của chất điện ly Na2SO4
2.
Cơ sở lý thuyết
-
-
3.
-
Dung dịch keo: là hệ phân tán trong đó các hạt của chất phân tán có đường
kính khoảng 10-7 đến 10-5(cm)
Có 2 phương pháp điều chế: Phân tán và ngưng tụ
Ngưỡng keo tụ: là nồng độ tối thiểu của dung dịch keo để có thể xảy ra quá
trình keo tụ
Cấu tạo hệ keo Fe(OH)3
mFe(OH)3. nFeO+ (n-x)Cl-. xCl• Keo này hình thành do sự thủy phân FeCl3:
FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3 + 3HCl
• Hạt nhân keo tạo nên do nhiều nguyên tử Fe(OH)3.
• Những phân tử Fe(OH)3 trên bề mặt nhân phản ứng với HCl tạo thành
FeOCl:
Fe(OH)3 + HCl = FeOCl + H2O
• FeOCl là chất điện ly: FeOCl = FeO+ + ClQuy tắc Sulze-Hacdi:
• Chỉ những ion tích điện ngược dấu với hạt keo mới có khả năng keo tụ
• Khả năng keo tụ của ion tích điện càng lớn nếu hóa trị của chúng càng
cao
• Biểu thức:
Trong đó: ngưỡng keo tụ
Z: điện tích của ion keo tụ tỏng chất điện li
K: Hằng số
• Biểu thức:
Trong đó
C: nồng độ chất điện li,mol/lít
V: thể tích nhỏ nhất của dd chất điện li đủ để gây nên sự
keo tụ mL
thể tích của dung dịch dùng để keo tụ, ml
Tiến hành thí nghiệm
3.1. Điều chế dung dịch keo
- Điều chết dung dịch keo Fe(OH)3: đun sôi 170ml nước cất trong bình nón 250ml
rồi nhỏ từng giọt 30ml dung dịch FeCl3 0,2% từ phễu chiết vào nước đang sôi
Sau khi chiết hết, đun nhẹ thêm vài phút rồi nhấc bình ra khỏi bếp, ta được dung
dịch keo trong suốt màu đỏ thẫm
3.2.
Pha dung dịch chất điện ly
-
-
Pha 10ml dung dịch Na2SO4 với các nồng độ sau:
C4 = 0,1N
C2 = 0,001N
C3= 0,02N
C1= 0,0001N
3.3.
Xác định ngưỡng keo tụ thô:
Lấy 4 ống nghiệm đánh số từ 1 đến 4 mỗi ống 5ml dung dịch keo và 1ml dung
dịch Na2SO4 có các nồng độ tương ứng từ C1 đến C4
Lắc kỹ ống nghiệm rồi để yên
Sau khoảng 20 phút quan sát ống nào có keo tụ thì ta chọn ống nghiệm có nồng
độ chất điện ly nhỏ nhất, ký hiệu là C* để xác định ngưỡng keo tụ chính xác.
3.4.
Xác định ngưỡng keo tụ chính xác
Pha 10ml dung dịch Na2SO4 có nồng độ C* trong bình định mức sau đó pha
loãng theo bảng dưới. Khi pha xong, nhớ lắc kỹ ống nghiệm
Chọn ống nghiệm keo tụ có nồng độ chất điện ly nhỏ nhất để tính ngưỡng keo
tụ chính xác.
Stt
Na2SO4
C*
Số (ml)
nước cất
Nồng độ
Na2SO4
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
9
8
7
6
5
4
3
2
1
C1=
C2 =
C6 =
0,2 C*
C4 =
0,4 C*
C5 =
0,1 C*
C3 =
0,3 C*
0,5 C*
0,6 C*
C7 =
0,7 C*
C8 =
0,8 C*
C9 =
0,9
C*
4. Kết quả thí nghiệm:
4.1. Ngưỡng keo tụ thô
Ống
1
2
3
4
Na2SO4
0,0001
0,001
0,01
0,1
V dd keo (ml)
5
5
5
5
Hiện tượng
Không hiện
tượng
Không hiện
tượng
Kết tủa
Kết tủa
4.2.
Ngưỡng keo tụ chính xác
Stt
V(Na2SO4
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
C*)
V H2O
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Nồng độ
Na2SO4
C1=
0,1 C*
Hiện tượng
Khôn
g hiện
tượng
C2 =
0,2 C*
C3 =
0,3 C*
C4 =
C5 =
C6 =
C7 =
0,7 C*
C8 =
0,8 C*
C9 =
0,9
C*
0,4 C*
0,5 C*
0,6 C*
Có kết
tủa
Có kết
tủa
Có kết
tủa
Có kết
tủa
Có kết
tủa
Có kết
tủa
Có kết
tủa
Có kết
tủa
Theo bảng 2 ta thấy : nồng độ chất điện ly Na2SO4 nhỏ nhất để xuất hiện hiện tượng keo
tụ trong dung dịch keo Fe(OH)3 là ở ống nghiệm số 2 với nồng độ tương ứng là C2 =
0,002 N. Từ đó ta tính được ngưỡng keo tụ của Fe(OH)3 theo công thức :
(mM/l)
Nhận xét :
-
-
-
Qua quá trình thực hiện thí nghiệm, ta thấy rằng : sự keo tụ chịu ảnh hưởng
bởi nhiều yếu tố như thời gian, nhiệt độ, nồng độ chất điện ly … Trong số đó,
yếu tố nồng độ chất điện ly đóng vai trò quan trọng. Từ thí nghiệm khảo sát
tính keo tụ của dung dịch keo Fe(OH)3 trong môi trường chất điện ly, ta thấy
sự khác biệt của dung dịch thực và dung dịch keo là :
Các hạt keo có kích thước lớn hơn các hạt phân tử (10-7 - 10-5 cm) nên các hạt
keo khuếch tán rất chậm hơn các hạt phân tử trong dung dịch thực.
Các hạt keo có kích thước nhỏ nên thường không bền về mặt nhiệt động, do
đó, các hạt keo thường có xu hướng kết lại với nhau (giảm bề mặt tiếp xúc và
nhiệt động học).
Các hạt keo mang điện tích nên chịu ảnh hưởng bởi các chất điện ly.
