Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ по учебной дисциплине ен. 01 Химия
 Скачать 0.55 Mb.
|
Контрольные вопросыКакие системы называются пенами? Как классифицируются пены? Что называется кратностью пены? В чем заключается седиментационная и агрегативная устойчивость пены? Какие вещества используют в качестве пенообразователей? Какие вы знаете факторы устойчивости пены? Какие существуют методы разрушения пен? Лабораторная работа № 15Изучение процессов набухания и студнеобразования крахмала, желатина и различных видов зерен Цель: Исследование кинетики ограниченного набухания веществ; факторов, влияющих на процессы набухания и студнеобразования. Реактивы и оборудование: штатив с пробирками, колбы, мерные цилиндры, термометр, линейка, водяная баня, химические весы, желатин, крахмал, зерно, печенье, 0,025 % растворы HCL и NaOH, 0,1 % растворы NaCL, KCL, K2SO4, KCNS. Теоретическая часть Полимеры подобно низкомолекулярным веществам обладают избирательной растворимостью. Растворению полимера предшествует набухание. Набухание зависит, как от природы полимера, так и от природы жидкости. Полярные полимеры набухают в полярных жидкостях, а неполярные — в неполярных. С повышением температуры скорость набухания увеличивается. Тепловой эффект, сопровождающий набухание полимера в жидкости, называется теплотой набухания. Растворы высокомолекулярных веществ способны терять текучесть и застудневать, образуя при этом студни. Студнеобразное состояние вещества можно рассматривать как промежуточное между жидким и твердым состоянием. Застудневание связано с увеличением вязкости и замедлением броуновского движения и заключается в объединении частиц дисперсной фазы в форме сетки или ячеек и связывании при этом всего растворителя. С повышением концентрации способность к застудневанию увеличивается, т.к. при этом уменьшается расстояние между частицами. Процесс застудневания даже при низкой температуре не происходит мгновенно и нередко требует продолжительного времени для формирования ячеистой объемной сетки. Время, необходимое для застудневания, называется периодом созревания. Продолжительность созревания зависит от природы веществ, концентрации, температуры. Экспериментальная частьОзнакомьтесь с правилами по технике безопасности при работе в химической лаборатории и распишитесь в журнале по ТБ. Ход работы Опыт 1. Кинетика набухания зерна Зерновые культуры (пшено, рис, лучше дробленый) ограниченно набухают в воде. Зерно насыпают в пробирки (1/3) так, чтобы во всех пробирках было одинаковое количество зерна по высоте. Наливают дистиллированную воду, чтобы вместе с зерном пробирки были заполнены на ¾ объема. Наблюдения за процессом набухания проводят в течение 40-50 минут. Полученные данные заносят в таблицу 1 по образцу: Таблица № 1
Опыт 2. Влияние кислоты, щелочи и солей на набухание желатины В семь пробирок одинакового диаметра вносят по 0,3 г. порошка желатины. В каждую пробирку наливают по 5 мл различных растворов (см. табл. № 2). Пробирки осторожно встряхивают, чтобы частицы желатины опустились на дно, определяют высоту осадка желатины до набухания. После этого, встряхнув пробирки несколько раз, оставляют их в покое на 40-50 мин. По истечении этого времени каждую пробирку еще раз встряхивают, дают осадку осесть, измеряют высоту набухшего осадка желатины (с каждой пробиркой измерения повторяют 2 раза). Данные заносят в таблицу 2. Таблица № 2
На основании полученных данных делают вывод о влиянии кислоты, щелочи и солей на процесс набухания, а также о влиянии природы анионов. Опыт 3. Определение степени набухания печенья Степень набухания печенья определяют в специальной рамке с большим числом отверстий на дне и стенке. Рамку опускают в воду, вынимают, вытирают фильтровальной бумагой с внешней стороны, взвешивают на технохимических весах. Закладывают в рамку одно печенье и опускают ее в сосуд с водой при t = 200 С на 2 мин. Затем вынимают рамку из воды, держат 30 с в наклонном положении для стекания избытка воды, вытирают фильтровальной бумагой с внешней стороны и взвешивают. Степень набухания печенья определяют по формуле А = m – m1 / m2 * 100% Где m - масса рамки с набухшим печеньем, г; m1 - масса пустой рамки, г; m2 - масса сухого печенья, г. Опыт 4. Выделение тепла при набухании В стакане размешайте 5 мл. воды и 5г. сухого крахмала (температуру воды предварительно измерьте). Затем в смесь погрузите термометр и измерьте температуру. Объясните причину изменения температуры. Опыт 5. Влияние кислот и щелочей на студнеобразование В три пронумерованные пробирки вносят по 5 мл теплого 3 % раствора желатины. Затем приливают по 1 мл – в первую пробирку дистиллированную воду, во вторую – 0,1 М раствора HCL, в третью – 0,1 М раствора NaOH. Содержимое пробирок тщательно перемешивают и ставят на 10 мин в водяную баню с температурой 40 – 50 0 С. После этого пробирки помещают в термостат с температурой 10 -15 С 0; замечают время начала отсчета. Периодически вынимая пробирки из термостата, наблюдают за образованием студня. Моментом образования студня считают время, начиная с которого раствор желатины не выливается при переворачивании пробирки. Данные опыта записывают в таблицу и, вычисляют время застудневания каждого раствора. Время начала отсчета (астрономическое) ……………… Таблица № 3
Опыт 6. Влияние концентрации на скорость студнеобразования На технохимических весах взвесьте три навески желатина: 0,4; 0,6 и 0,8 г. Поместите навески в три колбы и, прилив туда по 15 мл воды, оставьте стоять их на 30 мин. Желатин набухает. Через 30 мин опустите колбы в кипящую водную баню до полного растворения желатина. Содержимое колб взболтайте и охладите в термостате до 150С. Отметьте время погружения колб в термостат и момент образования студня. Разница между временем погружения и моментом образования студней является временем застудневания. Процесс застудневания считается законченным, если желатин не выливается при переворачивании колбы. На основании данных опыта постройте кривую, откладывая по абсцисс концентрацию раствора, а по оси ординат – скорость застудневания. Как влияет концентрация раствора на скорость застудневания и механические свойства студней? Оформите результаты лабораторной работы в тетради. Сделайте выводы. Контрольные вопросы Какие вещества относятся к высокомолекулярным соединениям? Что называется набуханием? По каким признакам различают ограниченное и неограниченное набухание? Что понимают под степенью набухания? Какие системы называют студнями? Какие факторы влияют на скорость застудневания? Лабораторная работа № 16 Частные реакции катионов первой и второй аналитических групп Цель: закрепить теоретические знания химических свойств катионов I и II аналитических групп, научиться проводить качественные реакции на катионы К+, Na+, NH4+, Ва2+, Са2+, Мg2+. Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, пробиркодержатель, спиртовка, спички, стеклянная палочка, лакмусовая бумага, фарфоровая чашка, часовое стекло; растворы хлорида натрия NаСl, хлорида калия КС1, хлорида аммония NН4Cl, гидротартрата натрия NаНС4H4O4, гексанитрокобальтата натрия Nа3[Со(NО2)6] , дигидроантимоната калия КН2SbO4, реактива Несслера (смесь комплексной соли тетраиодида меркуриата (II) калия K2[HgI4] и KOH), гидроксида натрия NаОН, соляной кислоты НС1, карбоната аммония (NH4)2CO3, хромата калия K2CrO4, оксалата аммония (NH4)2C2O4, гидрофосфата натрия Nа2НРО4, солей бария, кальция, магния, дистиллированная вода. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||