Цели и задачи
Получение золя гидроксида железа(III)
Получение золей гексацианоферрата(II) железа(III), гексацианоферрата(III) калия-железа(II) и диоксида марганца
Коагуляция золя гидроксида железа(III)
Расчет порога коагуляции золя гидроксида железа(III)
Коагуляция золя Fe4[Fe(CN)6]
Стабилизация золя гидроксида железа(III)
Расчет защитного числа золя гидроксида железа(III)
Расчет среднего радиуса частицы золей
Расчет среднего радиуса частицы золей
Определение электрокинетического потенциала золя гидроксида железа(III) методом электрофореза
Знак заряда частиц
Заключение
Спасибо за внимание!
1.54M
Category: chemistrychemistry

ВКР: «Изучение золей на основе железа и марганца, полученных методом химической конденсации

1.

Юго-Западный государственный университет
Кафедра нанотехнологий, общей и прикладной физики
Выпускная квалификационная работа на тему:
«Изучение золей на основе железа и марганца,
полученных методом химической конденсации»
Выполнил: студент 4 курса, группы НМ-51б
Фролова Мария Викторовна
Научный руководитель: кандидат физико-математических наук, доцент кафедры
НТО и ПФ
Шабанова Ирина Александровна

2. Цели и задачи

Актуальность изучения золей в настоящее время заключается в том, что они
применяются в различных отраслях промышленности во всем мире. Аэрозольные
препараты широко используют в медицине, ветеринарии и быту. Значимое место
золи занимают в науке и нанотехнологиях. Их используют для получения
оптических антикоррозийных покрытий, фотоматериалов, наноалмазов и др.
Объектом изучения проекта являются золи гидроксида железа(III), диоксида
марганца, гексацианоферрата(II) железа(III) и гексацианоферрата(III) калияжелеза(II).
Целью данного проекта является синтез золей методом химической конденсации
и изучение их физико-химических свойств.
Задачами данного проекта являются:
• Изучить литературные источники по теме «Золи», их классификацию и
свойства, методы получения, основные отрасли применения в
промышленности и науке.
• Получить золи гидроксида железа(III), диоксида марганца,
гексацианоферрата(III) калия-железа(II) и гексацианоферрата(II) железа(III)
методом химической конденсации.
• Провести исследование физико-химических свойств синтезированных золей –
коагуляции, стабилизации, оптических свойств, определения знака заряда
частиц и электрокинетического потенциала.
• Провести анализ результатов исследования.
2

3. Получение золя гидроксида железа(III)

При облучении данного золя лазером красного цвета с
длиной волны 670 нм наблюдается образование конуса
Тиндаля.
150 мл дистиллированной
воды
5 мл концентрированного
раствора FeCl3 (получен
путем растворения 50г
сухого порошка FeCl3* 6H20 в
50 мл дистиллированной
воды)
FeCl3(изб) + 3H2O = Fe(OH)3 ↓ + 3HCl
Образование конуса Тиндаля
3

4. Получение золей гексацианоферрата(II) железа(III), гексацианоферрата(III) калия-железа(II) и диоксида марганца

1.
Образование конуса
Тиндаля в
поверхностном слое
золя Fe4[Fe(CN)6]3
2.
Образование конуса Тиндаля в
поверхностном слое золя
диоксида марганца MnO2
8KMnO4+ H2O +3Na2S2O3→ 8MnO2 +
3Na2SO4+ 3K2SO4+ 2KOH
3.
Образование конуса
Тиндаля в
поверхностном слое
золя KFe[Fe(CN)6]
FeCl3 + K4[Fe(CN)6] =
KFe[Fe(CN)6]↓+3KCl
4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)6]3↓+12KCl
4

5. Коагуляция золя гидроксида железа(III)

3.
1.
BaCl2 0,5н
раствор
Раствор электролита
2.
– 0,05н К2SO4
KCl 0,5н раствор
При использовании раствора электролита
KCl 0,5н коагуляция не произошла
При использовании раствора BaCl2 0,5н электролита
наблюдалось слабое помутнения золя без выпадения
осадка, что свидетельствует о незначительной
коагуляции
5

6. Расчет порога коагуляции золя гидроксида железа(III)

Результаты расчета порога коагуляции
Спор
Сисх
=

где
Сисхисходная
концентрация
электролита, моль/л;
х
максимальное
разбавление раствора
электролита,
при
котором наблюдается
возникновение
коагуляции.
6

7. Коагуляция золя Fe4[Fe(CN)6]

Использован
раствор электролита
1М KCl
Возникновение
коагуляции золя
(справа) в
сравнении с
эталоном (слева)
Система золь-электролит
Результат расчета порога коагуляции золя
Fe4[Fe(CN)6]3
Порог коагуляции золя Fe4[Fe(CN)6]3 составляет 0,4 моль/л
7

8. Стабилизация золя гидроксида железа(III)

• Раствор
электролита –
К2SO4 ,
концентрацией
1,56*10-4 моль/л
• 0,01% раствор
желатина
• Дистиллированная
вода
Отсутствие коагуляции при добавлении стабилизатора в
сравнении с эталоном
8

9. Расчет защитного числа золя гидроксида железа(III)

English     Русский Rules