Исследование процесса осветления дисперсии во времени
Цель работы: изучить флокулирующее действие водорастворимых полимеров; определить флокулирующие характеристики полимеров в заданных условиях; сравнить степень разделения суспензии в различных условиях.
Реактивы и оборудование.
Реактивы: Полимер из ряда: поли-1,2-ДМ-5-ВПМС, поли-ДМАЭМА*ДМС, поли-ДМАЭМА*БХ, по заданию преподавателя, каолин марки КСД, дистиллированная вода.
Оборудование: Фотоэлектроколориметр КФК-3, набор кювет, технические и аналитические весы, набор разновесов, пипетки стеклянные градуированные на 1 мл – 1 шт, на 2 мл – 1 шт, на 5 мл – 1 шт, на 20 мл – 1 шт, химический стаканчик на 50 мл, цилиндры мерные на 250 мл - 10шт, дисковая мешалка, магнитная мешалка с магнитным элементом, секундомер.
Порядок проведения работы.
В ходе выполнения работы необходимо выполнить следующие операции:
Ø приготовить суспензию каолина;
Ø приготовить раствор полимера (приготовление осуществляется анологично, описанному в работе 6);
Ø провести флокуляцию суспензии каолина.
Приготовление исходной суспензии каолина: В каждый цилиндр вносят навеску каолина 2 г, взвешенную на технических весах диспергируют в 250 см3 дистиллированной воды.
Порядок проведения эксперимента. Суспензию разливают в цилиндры на 250 см3, в каждый из которых пипеткой вводят необходимое количество раствора флокулянта и перемешивают дисковой мешалкой в течение 2-х мин для равномерного распределения частиц дисперсной фазы.
|
|
|
Через 1 час производят измерение оптической плотности надосадочной жидкости. В кювету сравнения заливают дистиллированную воду.
Измерение оптической плотности проводят в соответствии с методикой, приведенной в инструкции КФК-3. Мутность (t) рассчитывают по формуле:
, (4.19)
где А - оптическая плотность,
l- длина кюветы, см.
Полученные и рассчитанные в соответствии с формулами (4.4), (4.5), (4.19) данные заносятся в таблицу 4.3.
Таблица 4.3
Результаты флокуляции суспензии каолина водорастворимыми
полимерами
| № п/п | Конц-ция флокулянта Сф, мг/л | Оптическая плотность, А | Мутность суспензии, t, см-1 | Эффект флокуляции, D | Активность флокулянта, l, л/мг | |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 0 0,1 0,3 0,5 1,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 |
Задание:написать формулы полимеров, определить зависимости оптической плотности от концентрации для двух различных полимеров, рассчитать флокулирующие характеристики полимеров.
Отчет должен содержать таблицу с полученными и рассчитанными данными, графики зависимостей флокулирующего эффекта от концентрации полимеров D=f(Сф), вывод о флокулирующей активности двух полимеров.
|
|
|
4.3 Контрольные вопросы к разделу «Водорастворимые полиэлектролиты в процессах флокуляции»:
1. Характеристика и применение водорастворимых полимеров.
2. Механизмы флокуляции дисперсных систем высокомолекулярными соединениями.
3. Адсорбция полимеров на поверхности частиц дисперсной фазы.
4. Растворы полиэлектролитов и особенности их адсорбции.
5. Факторы, влияющие на процесс флокулирующего действия полиэлектролитов.
6. Методы оценки и количественные характеристики флокулирующей способности полимеров.
Кооперативные взаимодействия между
Макромолекулами
Возрастающий интерес к химии и физикохимии, синтетических полиэлектролитов обусловлен непрерывным расширением области их практического применения в качестве высокоэффективных флокулянтов, структурообразователей и стабилизаторов коллоидных дисперсий, ионообменных материалов, специфических сорбентов, биологически активных соединений и т.д. Кроме того, с их помощью иногда удается моделировать поведение биополимеров: ферментов и нуклеиновых кислот.
Полиэлектролиты зарекомендовали себя как высокореакционноспособные полимеры. Особенно интересны реакции полиэлектролитов, протекающие в водной среде между противоположно заряженными полиионами, т.е. реакции между катионо- и анионогенными макромолекулами (поликислотами, полиоснованиями и их солями). Эти реакции приводят к образованию интерполимерных солей или, как их часто называют, полиэлектролитных комплексов (ПЭК). Образование таких комплексов обусловлено возникновением солевых связей между противоположно заряженными атомами реагирующих макроионов. Реакция эта в определенном смысле не имеет аналогий в химии низкомолекулярных веществ, так как ее полимерный продукт – ПЭК представляет собой соединение, стабильность которого обусловлена главным образом факторами энтропийной природы, катионно- и анионогенных макромолекул, электростатически комплементарных друг другу.
|
|
|
Полиэлектролиты обладают известной склонностью к электростатическим и гидрофобным взаимодействиям с молекулами поверхностно-активных веществ (ПАВ), что приводит к образованию полимер-коллоидных комплексов. При этом наблюдаются как сходства, так и различия механизма образования и устойчивости комплексов, по сравнению с комплексами типа полиион-полиион.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 416; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!