【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 hlZeHardy)分別研究了 電解質(zhì)對(duì)不同溶膠的聚沉值，并歸納得出了聚沉離子的價(jià)數(shù)與聚沉值的關(guān)系：M+:M+2:M+3＝（25～150）：（～2）：（～）這個(gè)規(guī)律稱為叔采－哈迪規(guī)則。 兩種具有相反電荷的溶膠相互混合也能產(chǎn)生聚沉，這種現(xiàn)象稱為相互聚沉現(xiàn)象。通常認(rèn)為有兩種作用機(jī)理。 （1）電荷相反的兩種膠粒電性中和； （2）一種溶膠是具有相反電荷溶膠的高價(jià)反離子。 當(dāng)高分子的濃度很低時(shí)，高分子主要表現(xiàn)為對(duì)溶膠的絮凝作用。絮凝作用是由于高 17分子對(duì)溶膠膠粒的“橋聯(lián)”作用產(chǎn)生的?！皹蚵?lián)”理論認(rèn)為：在高分子濃度很低時(shí)，高 分子的鏈可以同時(shí)吸附在幾個(gè)膠體粒子上，通過“架橋”的方式將幾個(gè)膠粒連在一起， 由于高分子鏈段的旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)，將膠體粒子聚集在一起而產(chǎn)生沉降。 722 分光光度計(jì)，100mL 錐形瓶 6 個(gè)，10mL 微量滴定管 3 支，5mL、10mL 移液管各 2 支，10mL 試管 6 支，20mL 試管 4 支，50mL 具塞量筒 10 個(gè)，50mL、100mL 燒杯各 1 個(gè)。 ，(COO)3C3H4OH，F(xiàn)e(OH)3 溶膠，粘 土溶膠。 1 電解質(zhì)對(duì)溶膠的聚沉作用 在 3 個(gè)清潔、干燥的 100mL 錐形瓶?jī)?nèi)，用移液管各加入 10mL Fe(OH)3 溶膠。然后用 微量滴定管分別滴入表 10－1 所列各種電解質(zhì)溶液，每加入一滴要充分振蕩，至少一分 鐘內(nèi)溶膠不會(huì)出現(xiàn)渾濁才可以加入第二滴電解質(zhì)溶液。記錄剛剛產(chǎn)生渾濁時(shí)電解質(zhì)的溶 液的體積，并列于表 41。 表 41 不同電解質(zhì)對(duì)溶膠的聚沉作用記錄 取 6 支干燥試管，在每支試管中按表 10－2 用量加入 Fe(OH)3 溶膠。然后在所有試 18管中加入粘土溶膠，使每支試管內(nèi)的溶膠總體積為 6mL。搖動(dòng)每支試管，靜止 2 小時(shí)， 記下每支試管中的聚沉現(xiàn)象。 表 42 溶膠的相互聚沉作用記錄表 取 10 個(gè) 50mL 內(nèi)徑相近的具塞量筒，用移液管分別加入 20mL 粘土溶膠，按下表分 別加入分子量為 210的 ％的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）溶液，再加水到 50mL， 來回翻到 20 次，靜止 1 小時(shí)，在液面下 2cm 處吸取 5mL 溶液，用 722 分光光度計(jì)（用 法見附錄八），在波長(zhǎng) 420nm 下，以蒸餾水為空白測(cè)其光密度，將各數(shù)據(jù)填入表 43。6 表 43 HPAM 對(duì)粘土溶膠的絮凝作用記錄表 *Ar 為加 HPAM 與不加 HPAM 的溶膠光密度之比，若 Ar＝1 表示完全不絮凝 Ar＝0 表示完全絮凝。所以 可以用 Ar 表示絮凝程度。 本實(shí)驗(yàn)中所加 HPAM 的體積是不固定的，僅供參考。因?yàn)楦叻肿拥淖罴研跄凉舛?，隨 所用 HPAM 的分子量、水解度及溶膠濃度和制備條件而變化。所以 HPAM 的加量可根據(jù)實(shí) 際情況作適當(dāng)變動(dòng)。 19 1．詳細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)中的各種現(xiàn)象，記錄這些現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)填入有關(guān)的表格 中。2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷 Fe(OH)3 溶膠和粘土溶膠的帶電性。 3．比較各電解質(zhì)的聚沉值，驗(yàn)證叔采－哈迪規(guī)則。 4．以 HPAM 的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)作橫坐標(biāo)，絮凝效率 Ar 作縱坐標(biāo)，畫出 Arc 曲線，并 解釋之。 1．為什么 Fe(OH)3 溶膠必須透析后才能作絮凝實(shí)驗(yàn)？ 2．不同的電解對(duì)同一溶膠的聚沉值是否一樣？為什么？ 3．當(dāng)高分子在溶膠的濃度較高時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象，為什么？ 20實(shí)驗(yàn)五 乳狀液的制備、鑒別和破壞 ； ； 。 乳狀液是指一種液體分散在另一種與它不相溶的液體中所形成的分散體系。乳狀液 有兩種類型,即水包油型(O/W)和油包水型(W/O)。只有兩種不相溶的液體是不能形成穩(wěn) 定乳狀液的，要形成穩(wěn)定的乳狀液，必須有乳化劑存在，一般的乳化劑大多為表面表面 活性劑。表面表面活性劑主要通過降低表面能、在液珠表面形成保護(hù)膜、或使液珠帶電來穩(wěn) 定乳狀液。乳化劑也分為兩類，即水包油型乳化劑和油包水型乳化劑。通常，一價(jià)金屬的脂肪 酸皂類（例如油酸鈉）由于親水性大于親油性，所以，為水包油型乳化劑，而兩價(jià)或三 價(jià)脂肪酸皂類（例如油酸鎂）由于親油性大于親水性，所以是油包水型乳化劑。 兩種類型的乳狀液可用以下三種方法鑒別： 1．稀釋法：加一滴乳狀液于水中，如果立即散開，即說明乳狀液的分散介質(zhì)為水， 故乳狀液屬水包油型；如不立即散開，即為油包水型。2．電導(dǎo)法：水相中一般都含有離子，故其導(dǎo)電能力比油相大得多。當(dāng)水為分散介 質(zhì)（即連續(xù)相）時(shí)乳狀液的導(dǎo)電能力大；反之，油為連續(xù)相，水為分散相，水滴不連續(xù)， 乳狀液導(dǎo)電能力小。將兩個(gè)電極插入乳狀液，接通直流電源，并串聯(lián)電流表。則電流表 顯著偏轉(zhuǎn)，為水包油型乳狀液；若指針幾乎不動(dòng)，為油包水型乳狀液。3．染色法：選擇一種僅溶于油但不溶于水或僅溶于水不溶于油的染料（如蘇丹Ⅲ 為僅溶于油但不溶于水的紅色染料）加入乳狀液。若染料溶于分散相，則在乳狀液中出 現(xiàn)一個(gè)個(gè)染色的小液滴。若染料溶于連續(xù)相，則乳狀液內(nèi)呈現(xiàn)均勻的染料顏色。因此， 根據(jù)染料的分散情況可以判斷乳狀液的類型。在工業(yè)上常需破壞一些乳狀液，常用的破乳方法有： 211．加破乳劑法：破乳劑往往是反型乳化劑。例如，對(duì)于由油酸鎂做乳化劑的油包 水型乳狀液，加入適量油酸鈉可使乳狀液破壞。因?yàn)橛退徕c親水性強(qiáng)，它也能在液面上 吸附，形成較厚的水化膜，與油酸鎂相對(duì)抗，互相降低它們的的乳化作用，使乳狀液穩(wěn) 定性降低而被破壞。若油酸鈉加入過多，則其乳化作用占優(yōu)勢(shì)，油包水型乳化液可能轉(zhuǎn) 化為水包油型乳化液。2．加電解質(zhì)法：不同電解質(zhì)可能產(chǎn)生不同作用。一般來說，在水包油型乳狀液中 加入電解質(zhì)，可改變?nèi)闋钜旱挠H水親油平衡，從而降低乳狀液的穩(wěn)定性。有些電解質(zhì)，能與乳化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，破壞其乳化能力或形成新的乳化劑。如 在油酸鈉穩(wěn)定的乳狀液中加入鹽酸，由于油酸鈉與鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成油酸，失去了乳化 能力，使乳狀液破壞。 C17H33COONa+HCl→C17H33COOH+NaCl 同樣，如果乳狀液中加入氯化鎂，則可生成油酸鎂，乳化劑由一價(jià)皂變成二價(jià)皂。 當(dāng)加入適量氯化鎂時(shí)，生成的反型乳化劑油酸鎂與剩余的油酸鈉對(duì)抗，使乳狀液破壞。 若加入過量氯化鎂，則形成的油酸鎂乳化作用占優(yōu)勢(shì)，使水包油型的乳狀液轉(zhuǎn)化為油包 水型的乳狀液。 2 C17H33COONa+MgCl2→(C17H33COO)2Mg+2NaCl ：升高溫度可使乳狀劑在界面上的吸附量降低；溶劑化層減?。唤档土?介質(zhì)粘度；增強(qiáng)了布朗運(yùn)動(dòng)。因此，減少了乳狀液的穩(wěn)定性，有助于乳狀液的破壞。 4．電法：在高壓電場(chǎng)的作用下，使液滴變形，彼此連接合作，分散度下降，造成 乳狀液的破壞。 1．儀器100mL 具塞錐形瓶 2 個(gè)，大試管 5 支，25mL 量筒 2 個(gè)，100mL 燒杯 3 個(gè)，小滴管 3 支，直流電源 1 臺(tái)，毫安表 1 個(gè)，電極 1 對(duì)。 22 苯（化學(xué)純），油酸鈉（化學(xué)純），3mol/L HCl 溶液 1％、5％油酸鈉水溶液，2％油 酸鎂苯溶液，飽和 NaCl 水溶液，蘇丹Ⅲ溶液。 1．乳狀液的制備 在 100mL 具塞錐形瓶中加入 15mL 1％油酸鈉水溶液，然后分別加入 15mL 苯，（每次 約加 1mL），每次加苯后劇烈搖動(dòng)，直到看不到分層的苯相。這樣制得Ⅰ型乳狀液。在另一個(gè) 100mL 具塞錐形瓶中加入 15mL 2％油酸鈉苯溶液，然后分別加入 15mL 水，（每次約加 1mL），每次加水后劇烈搖動(dòng)，直到看不到分層的水相。這樣制得Ⅱ型乳狀液。2．乳狀液類型鑒別 （1）稀釋法：分別用小滴管將一滴Ⅰ型和Ⅱ型乳狀液滴入盛入自來水的燒杯中， 觀察現(xiàn)象。（2）染色法：取兩只干凈試管，分別加入 1～2mL Ⅰ型和Ⅱ型乳狀液，向每支試管 中加入一滴蘇丹Ⅲ溶液，觀察現(xiàn)象。（3）導(dǎo)電法：取兩個(gè)干燥小燒杯，分別加入少許Ⅰ型和Ⅱ型乳狀液，按圖 51 連接好線路，依次鑒別乳狀液的類型。 圖 51 導(dǎo)電法線路圖 ；；；； (1) ?、裥秃廷蛐腿闋钜?1～2mL 分別放入兩支試管中，逐滴加入 3mol/L HCL 溶 液，觀察現(xiàn)象。（2）?、裥秃廷蛐腿闋钜?1～2mL 分別放入兩支試管中，在水浴中加熱，觀察現(xiàn)象。（3）取 2～3mL Ⅰ型乳狀液于試管中，逐滴加入 ，每加一滴23劇烈搖動(dòng)，注意觀察乳狀液的破壞和轉(zhuǎn)相（是否轉(zhuǎn)相用稀釋法鑒別，下同）。（4）取 2～3mL Ⅰ型乳狀液于試管中，逐滴加入飽和 NaCl 溶液，每加一滴劇烈搖 動(dòng)，觀察乳狀液有無(wú)破壞和轉(zhuǎn)相。（5）取 2～3mL Ⅱ型乳狀液于試管中