Влияние низкомолекулярной соли на устойчивость полимер-коллоидного комплекса
Цель работы: Исследование устойчивости полиэлектролитных комплексов в водно-солевых растворах методом турбидиметрического титрования.
Оборудование и реактивы
Реактивы: Полимер из ряда: поли-1,2-ДМ-5-ВПМС, поли-ДМАЭМА*ДМС, поли-ДМАЭМА*БХ, по заданию преподавателя, олеиновая кислота, NaОН, дистиллированная вода, 2N водный раствор NaСl.
Оборудование: Фотоэлектроколориметр КФК-3, набор кювет, аналитические весы (точность до 0,0001 г), набор разновесов, магнитная мешалка с магнитным элементом, химические стаканчики на 50 мл – 4 шт, пипетки стеклянные градуированные на 2, 5, и 10 мл, мерная колба на 100 мл – 1 шт, бюретка на 50 мл – 1 шт.
Порядок выполнения работы
В ходе лабораторной работы необходимо выполнить следующие операции:
Ø приготовить водный раствор полимера
Ø приготовить раствор олеата натрия
Ø приготовлить комплексы различного состава
Ø провести турбидиметрическое титрование полученных полиэлектролитных комплексов раствором NaСl
Ø построить кривую турбидиметрического титрования в координатах «оптическая плотность-концентрация соли»
Приготавливают раствор полимера концентрацией 0,001н. Для этого в химический стакан помещают навеску полимера, взвешенную на аналитических весах, массой 0,02 – 0,03 г с точностью 
0,0001 г и приливают 50 мл дистиллированной воды. Стакан закрывают пленкой и перемешивают раствор на магнитной мешалке до полного растворения полимера. Затем переливают полученный раствор в мерную колбу на 100 мл и, несколько раз ополаскивая стакан дистиллированной водой, доводят объем раствора до метки.
|
|
|
Готовят раствор олеата натрия с концентрацией 0,01н. Для этого в мерную колбу на 100 мл помещают навеску олеиновой кислоты в количестве 0,16 г., разбавляют дистиллированной водой, вносят навеску NaОН массой 0,04 г. Смесь тщательно перемешивают до образования прозрачного раствора и доводят водой до метки. Раствором 2н NaСl заполняют бюретку.
По заданию преподавателя готовят три варианта комплексов различного состава (нестехиометричного, стехиометричного). Для этого пипеткой в стакан вносят заданное количество раствора полимера, и по каплям добавляют олеат натрия. Содержимое стакана перемешивают. Затем каждый из полученных комплексов титруют осадителем (раствором хлорида натрия), приливая из бюретки по 0,1-0,2 мл раствора соли. После введения каждой новой порции осадителя определяют оптическую плотность раствора комплекса на КФК-3. После помутнения титруемого раствора, т.е. после скачка титрования снимают еще 5-7 значений. Критическую концентрацию низкомолекулярного электролита, вызвавшую фазовое разделение в системе, определяют по кривой турбидиметрического титрования. Данные по титрованию указанных растворов комплексов 2н раствором NaСl заносят в таблицу 5.5
|
|
|
Таблицу 5.5
| №п/п | Vобщ, мл | VNaСl, мл | Спол, % | СNaСl, моль/л | Оптическая плотность, А490 |
Задание: Построить кривые турбидиметрического титрования растворов комплекса осадителем. Пояснить вид полученных кривых. Объяснить сходство и различие вида кривых для комплексов разного состава.
Отчет должен содержать таблицу с полученными и рассчитанными данными, кривые турбидиметрического титрования растворов комплекса осадителем.
Порядок обработки данных полученных в работе
Основные расчетные формулы:
,
где M - молярная масса, г/моль,
V - объем раствора, л.,
m – масса вещества, г.
1. Рассчитывают массу олеата натрия
2. Рассчитывают массу образовавшегося комплекса как
, г ;
, моль
, г
Mкомпл=588,256 г/моль
3. Концентрацию комплекса рассчитывают по формуле
4. Концентрацию полимера в растворе рассчитывают как
г
, г
Контрольные вопросы к разделу: «Кооперативные взаимодействия между макромолекулами».
|
|
|
1. Реакция обмена между полиэлектролитами различной природы. Кооперативный характер взаимодействия.
2. Степень превращения в реакциях между полиэлектролитами.
3. Особенности кооперативных взаимодействий олигомер -полимер.
список рекомендуемой литературы:
1. Аскаров М.А., Джалилов А.Т. Синтез ионогенных полимеров.-Ташкент: Фан, 1978.-160 с.
2. Багдасарьян Х.С. Теория радикальной полимеризации.-М.: Наука, 1966.-300 с.
3. Баран А.А. Полимерсодержащие дисперсные системы.-Киев: Наукова Думка, 1986.- 204 с.
4. Баран А.А., Тесленко А.Я. Флокулянты в биотехнологии.- Л.: Химия, 1990.- 142 с.
5. Бектуров Е.А. Тройные полимерные системы в растворах.-Алма-Ата: Наука, 1975.- 252 с.
6. Бектуров Е.А., Бакауова З.Х. Синтетические водорастворимые полимеры в растворе.-Алма-Ата: Наука, 1981.-248 с.
7. Вейцер Ю. Н., Минц Д.М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки воды.- М.: Стройиздат, 1984.- 102с.
8. Гладышев Г.П., Попов В.А. Радикальная полимеризация при глубоких степенях превращения.- М.: Наука, 1974.- 243 с.
9. Запольский А.К., Баран А.А., Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: Свойства. Получение. Применение.- Л.: Химия, 1987. - 284 с.
10. Зубакова Л.Б., Тевлина А.С., Даванков А.Б. Синтетические ионообменные материалы.-М.: Химия, 1978.- 184 с.
|
|
|
11. Кабанов В.А., Зубов В.П., Семчиков Ю.Д. Комплексно-радикальная полимеризация.-М.: Химия, 1987.-256 с.
12. Кабанов В.А., Топчиев Д.А. Полимеризация ионизирующихся мономеров.-М.: Химия, 1978.-184 с.
13. Липатов Ю.С., Сергеева Л.М. Адсорбция полимеров.- Киев: Наукова Думка, 1972.- 193 с.
14. Моравец Г.М. Макромолекулы в растворе.-М.: Мир, 1967.-398 с.
15. Небера В.П. Флокуляция минеральных суспензий М.: Недра, 1983.- 288 с.
16. Николаев А.Ф., Охрименко Г.И. Водорастворимые полимеры.-Л.: Химия, 1979.-144 с.
17. Оудиан Дж. Основы химии полимеров.-М.: Мир, 1974.-616 с.
18. Платэ Н.А., Литманович А.Д., Ноа О.В. Макромолекулярные реакции.-М.: Химия, 1977.-256 с.
19. Полиакриламид/ Под ред. В.Ф. Куренкова.-М.: Химия, 1992.-192 с.
20. Полиакриламидные флокулянты / Мягченков В.А., Баран А.А., Бектуров Е.А., Булидорова Г.В.; Казанский гос. технол. ун-т.- Казань, 1998.- 288с.
21. Практикум по высокомолекулярным соединениям.-М.: Химия, 1985.-224 с.
22. Практикум по химии и физике полимеров: Учебн. изд./ Н.И. Аввакумова, Л.А. Бударина, С.М. Дивгун и др.; Под ред. В.Ф.Куренкова.-М.: Химия, 1990.-304 с.
23. Тагер А.А. Физикохимия полимеров.-М.: Химия, 1978.-544 с.
24. Успехи химии и физики полимеров.-М.: Химия, 1973.-360 с.
25. Федтке М. Химические реакции полимеров.-М.: Химия,1989.-210 с.
26. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии.-2-е изд.,перераб. и доп.- Л.: Химия, 1984.- 368 с.
27. Химические реакции полимеров./ Под ред Е. Феттеса.-М.: Мир, 1967.-536 с.
28. Цветков В.Н., Эскин В.Е., Френкель С.Я. Структура макромолекул в растворах.-М.: Наука, 1964.-719 с.
29. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения.-М.: Высшая школа, 1981.-656 с.
Содержание
Введение…………………………………………………………………………...4
1 Водорастворимые полимеры.
Особенности полимеризации гидрофильных мономеров……………………...5
1. 1 Специфика гомо- и сополимеризации водорастворимых мономеров……8
1.2 Экспериментальная часть…………………………………………………...22
Лабораторная работа №1
(Исследование кинетики полимеризации ионогенных мономеров)…………...22
1.3 Контрольные вопросы к разделу: “Водорастворимые
полимеры. Особенности полимеризации гидрофильных мономеров”………28
2 Физико-химические свойства растворов полимеров………………………..30
2.1 Экспериментальная часть…………………………………………………...44
Лабораторная работа №2
(Определение коэффициента полиэлектролитного набухания полимера)….44
Лабораторная работа №3
(Изучение влияния рН среды на вязкость водного раствора полиэлектролита)……47
Лабораторная работа №4
(Исследование влияния ионной силы раствора на поведение полиэлектролита в растворе)……………………………………………………………………….50
2.2 Контрольные вопросы к разделу: «Физико-химические свойства
растворов полимеров»…………………………………………………………..52
3. Химические превращения полимеров……………………………………….54
3.1 Особенности химических реакций с участием высокомолекулярных
соединений……………………………………………………………………….54
3.2 Химические превращения полиакриламида……………………………….56
3.3. Экспериментальная часть…………………………………………………..60
Лабораторная работа №5
(Щелочной гидролиз полиакриламида и определение характеристик, образующегося сополимера)………………………………………………………….60
3.4 Контрольные вопросы к разделу: «Химические превращения полимеров»……64
4 Водорастворимые полиэлектролиты в процессах флокуляции…………….65
4.1 Особенности агрегации частиц
суспензий под действием водорастворимых полимеров……………………...65
4.2 Экспериментальная часть…………………………………………………...77
Лабораторная работа №6
(Изучение кинетики уплотнения осадка суспензии каолина)………………...77
Лабораторная работа №7
(Изучение гранулометрического состава суспензии методом оптической микроскопии)………………………………………………………………….….80
Лабораторная работа №8
(Исследование процесса осветления дисперсии во времени)…………………85
4.3 Контрольные вопросы к разделу
«Водорастворимые полиэлектролиты в процессах флокуляции»……………87
5 Кооперативные взаимодействия между макромолекулами………………...88
5.1 Интерполиэлектролитные реакции…………………………………………89
5.2 Кооперативные взаимодействия между макромолекулами
полиэлектролитов………………………………………………………………..90
5.3 Экспериментальная часть…………………………………………………...97
Лабораторная работа №9
(Влияние рН среды на степень превращения в реакциях межмолекулярного обмена между полиэлектролитами)…………………………………………..97
Лабораторная работа №10
(Влияние концентрации поверхностно-активного вещества на образование полимер-коллоидного комплекса)……………………………………………...101
Лабораторная работа №11
(Влияние низкомолекулярной соли на устойчивость полимер-коллоидного комплекса)………………………………………………………………………103
5.4 Контрольные вопросы к разделу:
«Кооперативные взаимодействия между макромолекулами………………..107
Список литературы……………………………………………………………..108
Александр Валентинович Навроцкий
Яна МихайловнаКрюкова
Светлана Сергеевна Дрябина
Ольга Олеговна Котляревская
Ольга Юрьевна Ковалева
Юлия Владимировна Шулевич
Валентин Александрович Навроцкий
химия и физика водорастворимых полимеров
Учебное пособие
Редактор __________
Темплан 2003 г., поз.№_______.
Лицензия № _______ от _________
Подписано в печать ________. Формат _________
Бумага _________. Печать офсетная.
Усл. печ. л. ______. Уч. - изд. л._________.
Тираж ____ экз. Заказ ______
Волгоградский государственный технический университет
400131, Волгоград, пр. Ленина, 28
Типография «Политехник» ВолгГТУ
400131, Волгоград, ул. Советская, 35.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 439; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!