Лабораторная работа №5 получение и свойства эмульсий



Дата14.03.2018
өлшемі37.76 Kb.
#21100
түріЛабораторная работа

Лабораторная работа №5

ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ЭМУЛЬСИЙ



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ:

Эмульсии – гетерогенные системы, состоящие из двух взаимно нерастворимых жидких фаз. одна из которых диспергирована в виде капель размером 0.1-100 мкм в другой непрерывной фазе, являющейся дисперсионной средой. Различают эмульсии неполярной жидкости в полярной – прямые эмульсии типа масло/вода (М/В), и эмульсии полярной жидкости в неполярной – обратные эмульсии типа вода/масло (В/М).

Свойства эмульсий и условия их стабилизации в значительной мере определяются концентрацией дисперсной фазы в системе. Различают эмульсии разбавленные (содержание фазы менее 0.1 об.%), концентрированные (содержание фазы <74 об.%) и высоко концентрированные (>74 об.%).

Концентрированные эмульсии нельзя получить без введения в систему небольших добавок специальных веществ, называемых мульгаторами. Механизм стабилизирующего действия эмульгаторов определяется их химической природой и различается для эмульсий различных типов.

Стабилизаторами эмульсий могут быть:

1. Низкомолекулярные ПАВ. Стабилизирующее действие ПАВ прежде всего связано с их адсорбцией и специфической ориентацией дифильных молекул. Для стабилизации прямых эмульсий необходимо, чтобы ПАВ хорошо растворялось в воде (мыла щелочных металлов, алкилсульфаты, алкилсульфонаты), для получения обратных – в масле (мыла щелочноземельных металлов) – правило Банкрофта. В зависимости от типа ПАВ (катионные, анионные, амфолитные, неионогенные) частицы эмульсий бывают незаряженными или несут положительны или отрицательный заряды.

2. Высокомолекулярные ПАВ. К этому классу стабилизаторов относятся относятся синтетические и природные высокомолекулярные соединения – полимыла (полимеры винилового ряда), белки (желатин, сывороточный альбумин, казеин), сапонины. На границе раздела водный раствор/масло в результате адсорбции ВМС возникает гелеобразный межфазный слой, обладающий высокой структурной вязкостью.


  1. Твердые эмульгаторы должны отвечать следующим требованиям:

1) Размер частиц порошка должен быть очень малым по сравнению с размером капли. 2) Частицы должны обладать способностью избирательно смачиваться одной из жидкостей и вследствие этого концентрироваться на границе раздела фаз. Гидрофильные частицы (глины, гипс, кремнезем, кальциты) стабилизируют прямые эмульсии, гидрофобные (сажа, полимерные порошки) – обратные. 3) Концентрация частиц на границе раздела фаз должна быть достаточной для образования фазовой пленки из плотно упакованных частиц.

Эмульсию одного типа можно превратить в эмульсию другого типа. Это явление называется обращением фаз эмульсии. Для того, чтобы вызвать такое обращение, надо изменить природу эмульгатора. Например, эмульсию бензола в воде, стабилизированную растворимым в воде олеатом натрия, легко превратить в эмульсию воды в бензоле. Для этого надо добавить раствор какой-нибудь соли с двух- или трехзарядным катионом, например CaCl2. Хлорид кальция реагирует с олеатом натрия, и образуется нерастворимый в воде олеат кальция, который растворяется в бензолеи стабилизирует эмульсию воды в бензоле.



ЦЕЛЬ РАБОТЫ: научиться получать эмульсии разных типов и определять их тип.


Вопросы коллоквиума


  1. Понятие эмульсий, их классификация.

  2. Методы установления типа эмульсий.

  3. Стабилизация эмульсий. Свойства эмульгаторов.

  4. Обращение фаз эмульсий, их разрушение.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ


Получение эмульсий

В две плоскодонные колбы наливают по 10 мл гексана, для наглядности окрашенного красителем судан-3 (судан хорошо растворяется в неполярных жидкостях и нерастворим в воде). В одну из колб добавляют 10 мл воды, в другую по каплям – 10 мл 2%-ного раствора олеата Na при непрерывном взбалтывании. Колбы плотно закрывают пробками и снова энергично встряхивают для получения эмульсии. Сопоставляют устойчивость эмульсий в 1-й и 2-й колбах.



Обращение фаз эмульсий

Половину эмульсии, стабилизированной олеатом натрия, переносят в чистую колбу и добавляют при встряхивании по каплям 0,5 мл 30%-ного раствора MgSO4 до образования устойчивой эмульсии. Определяют тип эмульсий, стабилизированных олеатом натрия и магния (колбы 2 и 3).



Определение типа эмульсии

а) Каплю эмульсии помещают на предметное стекло (при этом следует избегать пены) и под микроскопом определяют какая часть эмульсии окрашена – дисперсионная среда или фаза.

б) Глазной пипеткой переносят по 1 капле эмульсии на предварительно обезжиренную поверхность предметного стекла и на пластинку, покрытую ровным слоем парафина. На стекле капля растекается в том случае, если эмульсия 1-го рода. На поверхности парафина капля этой эмульсии сохраняет сферическую форму.

в) Метод разбавления фаз основан на том, что эмульсия легко разбавляется жидкостью, служащей ее дисперсионной средой. В 2 бюкса помещают по 2-3 мл эмульсии, стабилизированной олеатом Na. В один бюкс добавляют 2-3 мл воды, а в другой – 2-3 мл гексана. Наблюдают, в каком из бюксов происходит смешение эмульсии и добавляемой жидкости. Аналогичный опыт проводят с эмульсией, стабилизированной олеатом Mg.



г) Для выяснения типа эмульсий чаще всего применяют кондуктометрический метод. Если электрическая проводимость достаточно высока (близка к электропроводности чистой воды), это означает, что данная эмульсия первого рода. Электропроводность эмульсий 2-го рода обычно не менее чем в 103 – 104 раз ниже.

Разрушение эмульсии

В оставшуюся в колбе эмульсию добавляют по каплям при встряхивании 1 н раствор HCl. Что происходит? В отчете необходимо объяснить причину обращения фаз и разрушения эмульсии, а также нарисовать схемы строения полученных в обоих случаях эмульсий с указанием ориентировки молекул эмульгатора на границе между дисперсной фазой и дисперсионной средой.
Каталог: wp-content -> uploads -> 2013
2013 -> Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан 010 000, г
2013 -> Бір көзден алу тәсілімен мемлекеттік сатып алу қорытындысы туралы №21 хаттама
2013 -> Ќазаќстан Республикасы Ауыл шаруашылыєы министрініѕ
2013 -> Бір көзден алу тәсілімен мемлекеттік сатып алу қорытындысы туралы №2 хаттама
2013 -> Бір көзден алу тәсілімен мемлекеттік сатып алу қорытындысы туралы №6 хаттама
2013 -> Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан 010 000, г
2013 -> Тақырыптың өзектілігі
2013 -> «Алаш» либералдық-демократиялық қозғалысы идеологиясының маңызд


Достарыңызбен бөлісу:




©kzref.org 2023
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет