Лабораториялық жұмыс. Коллоидты ерітінділерді тазалау

Коллоидты ерітінділерді тазалау

Коллоидты ерітінділерді (зольдерді) дайындағанда қоспада көптеген артық заттар болады. Мысалы, күміс иодидінің золінде едәуір мөлшерде дисперсиондық орта — су, К⁺ және NО₃^- иондары, ал темір (III)гидроксиді золінде дисперсиондық орта молекулаларымен қатар Н⁺ және CI^- иондары болады. Қоллоидты ерітінділерді еріткіштің және бос жүрген иондардың артық мөлшерінен тазарту үшін диализ әдісі кең колданылады. Коллоидты ерітінділерді диализдегенде молекулалар мен иондар жартылай өткізгіш мембрана арқылы оңай өтіп, еріткішке көшеді. Бірер уақыттан соң мембрананың екі жағында молекулалардың және иондардың концентрацияларының арасында тепе-теңдік орнайды. Ал коллоидты бөлшектер, молекулалар мен иондарға карағанда, мөлшері үлкен болғандыктан, жартылай өткізгіш мембрана арқылы өтпейді. Еріткішті үнемі жаңалап ауыстыру арқылы коллоидты ерітіндіні бөгде коспалардан тазартуға болады. Егер диализ процесі электр тогі әсерімен іске асатын болса, онда ол электрдиализ деп аталады, ал ультрафильтр пайдаланып, қысымды реттеу арқылы диализдейтін болса, ультрадиализ немесе ультрафильтрлеу деп атайды. Ол төменгі жағы жартылай өткізгішпен (2) қапталған воронкадан (1), дистилденген су құйылған ыдыстан (3) кұралған. Ыдыстағы су ағынды. Оның деңгейін реттеп отыру үшін сифон (4) пайдаланамыз.

9-сурет.

Электродиализаторларда жартылай өткізгіш орнына коллодийден жасалған ультрасүзгіштер колданылады. Ультрасүзгішке жақын екі электрод орналасқан, ыдыстағы су ағынды. Электродтарға сырттан ток беріп, электр өрісін туғызатын болсақ, диализдеу процесі едәуір жылдам жүреді. Ток көзі ретінде кернеулігі 120—220В тұракты ток пайдаланылады. Ток тығыздығы 8 – 10 мА/см². Ультрасүзгіште немесе ультрасүзуде кысым айырымын туғызып, коллоидты ерітінділерді бөгде заттардан тазалайды. Ол үшін жартылай өткізгішті Бюхнер воронкасының түбіне салып, оны Бунзен колбасына кигізеді. Онан соң колбаның бүйір түтігін насосқа (су немесе Комовский насосы) қосып, жартылай өткізгіштің воронка түбіне бір тегіс жатуын тексерген соң оған коллоидты ерітінді құяды. Сүзу барысында воронкаға дистилденген су құйып түру керек. Ерітіндінің тазаланғандығын және тазалау жылдамдығын анықтау үшін фильтраттан үнемі үлгі анализ жасайды. Мысалы, темір гидроксиді золін хлорид иондардан тазарту жылдамдығын анықтау үшін оқтын-оқтын хлорид иондарына сапалық реакция жасау керек. Иондар жартылай өткізгіштен толық диффузияланып болғанда, сапалық реакция жүрмейді.

10-сурет. Электродиализатор

1 мембрана (жартылай өткізгіштер);

2 электродтар; 3 шыны ыдыс; 4,5 түтіктер

Коллодий мембранасын даярлау. Диализдеуде жартылай өткізгіш мембрана ретінде коллодийден немесе целлофаннан жасалған мембраналарды пайдаланады. Қоллодийден (нитроклетчатканың спирт пен эфирдегі ерітіндісі) мембрананы төмендегі жолмен даярлайды. Таза жуылған, құрғақ конус тәрізді колбаға толғанша коллодий ерітіндісін құйып қайтадай басқа ыдыска кері ауыстырады да, колба түбінде қалған коллодийді колбаны айналдыра отырып, ыдыс қабырғасына біркелкі етіп жағады. Коллодий ерітіндісі колба кабырғасына бірыңғай жағылып қатайған соң, сумен бірнеше рет шайып тастайды. Эфир ұшып, ал спирт сумен жуылып кетеді. Колба кабырғасындағы коллодий пленкасын алу үшін пленканық бір шетін колба қабырғасынан ажыратып су құяды. Суды құя түсіп, пленканы жыртпай колба кабырғасынан босатып алады. Пленка калың болу үшін колбаның ішкі қабатына коллодий ерітіндісін екі рет жағады. Даяр болған коллодий пленкасын диаметрі 2—3 см ұзындығы 5—10 см шыны түтіктің бір ұшьша кигізіп штативке бекітеді.

Диализатор жұмыска даярлау. Ультрадиализдеуге және электрдиализдеуде коллодий пленкасын фильтр қағазы бетіне қондырады. Ол үшін фильтр қағазын түбі тегіс және тесікті болып келетін фарфор воронкасына төсеп, ыстық сумен ылғалдайды. Онан соң су банясында қыздырылған коллодий ерітіндісінен құйып фильтрдің бетіне біркелкі жаяды. Коллодийдің артық мөлшерін құйып алады. Тығыз пленка алу үшін 5—10 минуттан соң екінші рет коллодий ерітіндісін воронкаға құйып, тағы да біркелкі етіп жағады. Қоллодийдіц артық мөлшерін құйып алады. 15—20 минуттан соң кепкен коллодий пленкасы жағылған фильтр қағазын воронкадан алып сумен жуады. Даяр болған пленканы жұмысқа пайдалануға болады.