- •Фізична та колоїдна хімія
- •Техніка безпеки та правила роботи в хімічній лабораторії
- •Основні теоретичні відомості
- •Обладнання та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Обробка експериментальних даних графічним методом
- •Обробка експериментальних даних аналітичним методом
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота 17 Визначення середнього розміру частинок “білих” золів оптичними методами
- •Основні теоретичні відомості
- •Обладнання та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Оформлення результатів досліджень
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота 18 Визначення поверхневого натягу поверхнево-активних речовин сталагмометричним методом та параметрів адсорбційного процесу на границі поділу фаз рідина-газ
- •Основні теоретичні відомості
- •Обладнання та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Обробка експериментальних даних
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота 19 Визначення площі питомої поверхні адсорбента
- •Основні теоретичні відомості
- •Обладнання та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Обробка експериментальних даних
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота 20 Визначення теплоти змочування калориметричним методом
- •Основні теоретичні відомості
- •Обладнання та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Обробка експериментальних даних
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота 21 Досліджування в’язкості структурованих розчинів
- •Основні теоретичні відомості
- •Обладнання та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Обробка експериментальних даних
- •Контрольні питання
- •Додатки
- •Список літератури
- •Фізична та колоїдна хімія
Обладнання та реактиви
Калориметр, термометр Бекмана, аналітичні ваги, дисперсні порошки, хлорид калію, органічні розчинники, дистильована вода.
Порядок виконання роботи
Визначення теплоти змочування дисперсного порошку рідиною проводиться у широкій пробірці, яка закріплена у сосуді Дьюара. Пробірку закривають пробкою, в яку вставляють термометр Бекмана та мішалку. Такий прилад для визначення теплового ефекту змочування називається калориметром.
Розрахунок теплоти змочування проводять за рівнянням:
Q = (V·C·ρ + H)·T, (20.7)
де V — об’єм рідини, см3; ρ — густина рідини, г/см3; C — питома теплоємкість рідини, Дж/(г·К); H — теплоємкість калориметра, Дж; T — зміна температури.
Теплоємкість калориметра визначають за теплотою розчинення хлориду калію, користуючись методикою, описанною в лабораторній роботі 1 даного практикуму і розраховують за рівнянням:
Н = (20.8)
де a — наважка хлориду калію, г; M — молярна маса KCl, г/моль; Q — теплота розчинення хлориду калію, кДж/моль.
При визначенні теплоти змочування дисперсного порошку рідиною експеримент проводять так само як і при визначенні теплоємкості калориметра, тільки замість хлориду калію беруть наважку досліджуваної порошкоподібної речовини (див. лабораторну роботу 1).
Готують дві наважки по 2 г речовин (запропонованих викладачем), зважуючи їх на аналітичних вагах, та по черзі визначають теплоти змочування речовини водою і неполярною органічною рідиною. Під час розрахунку теплоти змочування у рівняння (20.7) слід підставляти значення ρ і C рідин, якими змочували досліджувану речовину. Результати вимірювань записують в табл. 20.1.
Таблиця 20.1.
Експериментальні дані вимірювання відносної температури при змочуванні дисперсних речовин рідинами
V = .... см3; ρводи = 1 г/см3 ρорг. рідини = ….г/см3 Своди = 4,18 Дж/г Сорг. рідини = ….Дж/г |
|||||
Номер виміру |
Показники відносної температури за термометром Бекмана |
||||
KCl |
Дисперсний порошок №1 |
Дисперсний порошок №2 |
|||
Вода |
Орган. рідина |
Вода |
Орган. Рідина |
||
|
|
|
|
|
|
Обробка експериментальних даних
Будують графіки залежності T = f() для розчинення KCl у воді та змочування досліджуваних порошків рідинами (всього 5 графіків). Визначають теплоємкість калориметра Н та коефіцієнти змочування для кожного дисперсного порошку β1 і β2.
Контрольні запитання
Поясніть фізико-хімічні основи процесу розтікання рідини на поверхні твердого тіла.
Як впливає температура на величину крайового кута змочування?
Запишіть рівняння, яке пов'язує вільну енергію з повною енергією утворення поверхні й навпаки.
Якими способами гідрофільну поверхню можна зробити гідрофобною й навпаки? Для чого це буває необхідним на практиці?
Покажіть зв'язок між адгезією й здатністю рідини змочувати тверду поверхню. У чому розходження між явищами адгезії й змочування?