Kolloidkémiai laboratóriumi gyakorlatok

Tartalom

Előszó 9
1. Fluid fázisok felületi és határfelületi
feszültsége 11
1.1 Kapilláraktív anyagok vizes oldatának felületi feszültsége és a folyadék/gőz
határfelületen bekövetkező adszorpció meghatározása 11
1.1.1 A felületi feszültség meghatározása
csepptömeg mérése alapján 13
1.1.1.1 Alkohololdatok felületi feszültségének
meghatározása 17
1.1.2 A felületi feszültség meghatározása
gyűrűmódszerrel 17
1.1.2.1 Kapilláraktívanyag-oldatok felületi
feszültsége 18
1.1.3 A felületi feszültség meghatározásának
Wilhelmy-lemez módszerei 18
1. 1.3.1 Kapilláraktív anyagok felületi feszültségének meghatározása kiszakításoslemez-módszerrel 19
1.1.3.2 Felületaktív anyagok adszorpciós kinetikájának meghatározása sztatikus
Wilhelmy-módszerrel 19
1.1.4 A felületi feszültség meghatározása
a maximális buboréknyomás mérése alapján 19
1. 1.4.1 Kapilláraktív anyagok vizes oldatai
felületi feszültségének meghatározása 20
1.2 Felületaktív anyagok hatása nemelegyedő
folyadékok közötti határfelületi
feszültségre 20
1.2.1 A határfelületi feszültség meghatározása
függőcsepp-módszerrel 21
1.2.1.1 Organikus közeg és víz közötti határfelületi
feszültség meghatározása függőcseppmódszerrel 23
1.2.2 A határfelületi feszültség meghatározása
Donnan-pipettával 24
1.2.2.1 Paraffinolaj és vizes tenzidoldat közötti
határfelületi feszültség meghatározása 25
1.2.2.2 Olaj/víz, illetve olaj/ vizes tenzidoldat
határfelületi feszültségének meghatározása 26
1.2.2.3 Az olaj minőségének hatása a határfelületi
feszültségre
1.2.3 Extrém kis határfelületi feszültség
mérése forgócsepp-módszerrel 20
1.2.3.1 Olaj és vizes tenzidoldat közötti
határfelületi feszültség meghatározása 28
2. Adszorpció szilárd felületen 29
2.1 Gőzök és gázok adszorpciója 30
2.1.1 Az izoterma felvétele 31
2.1.1.1 Adszorbensek fajlagos felületének
meghatározása a BET-egyenlet alapján 34
2.1.1.2 A filmnyomás számítása adszorpciós
izotermából 35
2.2 Biner folyadékelegyek adszorpciója 35
2.2.1 Az elegyizoterma felvétele 37
2.2.1.1 Fajlagos felület meghatározása elegyizotermából 37
2.3 Amfipatikus vegyületek és színezékek adszorpciója híg oldatból 33
2.3.1 Ionos tenzidek adszorpciója diszpergált
részecskéken 40
2.3.2 Metilénkék adszorpciója cellulózon 41
2.3.3 A Kroeker-izoterma felvétele
2.3.4 Színezékelegy szétválasztása adszorpciós
kromatográfiával 41
2.4 Polimerek adszorpciója híg oldatból 42
2.4.1 Neutrális polimerek adszorpciója
diszpergált szilárd részecskéken 44
3. Szilárd felületek nedvesedése 45
3.1 Fázisok és oldott anyagok minőségének
hatása a peremszögre 45
3.1.1 A peremszög mérése makroszkópos sík
felületen 49
3.1.1.1 Szilárd testek felületi- feszültségének
számítása nedvesedési adatokból 52
3.1.1.2 Polimerfelületek T értékének meghatározása 53
3.1.1.3 Kisenergiájú szilárd felületek nedvesedése
kapilláraktív anyagok vizes oldataival 53
3.1.2 Őrlemények nedvesedésének mérése 53
3.1.2.1 Porok nedvesedési jellemzőinek - peremszög, bemerülési idő, flotálhatóság,
átrázhatóság - összevetése 55
3.1.2.2 Ionos tenzidek hatása kaolinszuszpenzió
állandóságára és nedvesedési tulajdonságaira 56
3.1.2.3 Kaolin hidrofobizálása és a termék
nedvesíthetőségének jellemzése süllyedési idővel 57
4. Elektrokinetikai jelenségek 53
4.1 Elektroforézis 69
4.1.1 Elektroforetikus vándorlási sebesség
mérése U-csöves módszerrel 53
4.1.1.1 Fehérje elektroforetikus mozgékonyságának
meghatározása adott pH-jú közegben 64
4.1.1.2 Fe(OH)2-szol elektroforetikus mozgékonyságának meghatározása különböző elektrolittöménységű közegekben 64
4.1.2 Papírelektroforézis 65
4.1.2.1 Színezékelegyek szétválasztása papírelektroforézissel 66
4.1.3 Mikroelektroforézis 66
4.1.3.1 Szuszpenziók elektrokinetikai potenciáljának meghatározása elektrolitoldatokban 69
4.2 Áramlási potenciál 69
4.2.1 Szuszpenziók elektrokinetikai potenciáljának
meghatározása áramlási potenciál mérése
alapján 72
4.2.1.1 AgI-szuszpenzió 5 -potenciáljának meghatározása különböző DTAB töménységű diszperzióközegekben 74
4.2.1.2 PbCrO2-szuszpenzió-potenciáljának meghatározása különböző TTAB töménységű diszperzióközegekben 74
4.2.1.3 Kvarcszuszpenzió §-potenciáljának meghatározása különböző töménységű elektrolitoldatokban 75
5. Elektrolitok és polimerek hatása
diszperziók állandóságára 76
5.1 Elektrolitok hatása kolloid diszperziók állandóságára 77
5.1.1 Szolok koaguláltatása elektrolitokkal és
flokkuláltatása ionos felületaktív anyagokkal (A koagulálás sebességének turbidimetriás mérése) 79
5.1.1.1 AgI-szol koagulálási sebességének
turbidimetriás mérése az egy-, két- és
háromértékű elektrolit koncentrációja
függvényében 83
5.1.1.2 AgI-szol flokkulálási sebességének turbidimetriás mérése ionos felületaktív anyag
koncentrációja függvényeben 83
5.1.1.3 PbCrO2-szol flokkulálási sebességének
turbidimetriás mérése ionos felületaktív
anyag koncentrációja függvényében 83
5.1.1.4 Fe(OH),-szol koaguláltatása elektrolitokkal. 84
5.2 Polimerek hatása kolloid diszperziók
állandóságára 84
5.2.1 Szolok flokkuláltatása szintetikus
polimerekkel (A flokkulálás sebességének
turbidimetriás mérése különböző polimerkoncentrációknál a diszperzióközegben
oldott elektrolit töménysége függvényében) 86
5.2.1.1 AgI-szol flokkulálási sebességének mérése
állandó elektrolittöménység mellett a polimerkoncentráció függvényében 86
5.2.1.2 AgI-szol flokkulálási sebességének mérése
állandó polimertöménység mellett a diszperzióközegben oldott elektrolit koncentrációjának függvényében 87
5.2.1.3 Polielektrolit flokkuláltató- és védőhatásának meghatározása Fe(OH)2-szolon 87
5.2.1.4 Neutrális polimer érzékenyítő- és kezdeti
védőhatásának meghatározása AgI-szolon 87
5.3 Emulziók 88
5.3.1 Emulziók előállítása és jellegük (típusuk)
meghatározása 90
5.3.1.1 Emulzió előállítása diszpergálással és
jellegének meghatározása 91
5.3.2 Emulziók viszkozitásának mérése 91
5.3.2.1 Emulzió viszkozitásának meghatározása
Rheotest rotációs viszkoziméterrel 92
5.3.3 A koaleszcencia kinetikájának vizsgálata
a csepp élettartama alapján 92
6. Micellaképződés, a tenzidek szolubilizáló- és mikroemulzió-képző hatása
6.1 Tenzidek kritikus micellaképződési koncentrációjának meghatározási módszerei 95
6.1.1 A kritikus micellaképződési koncentráció
meghatározása a felületi feszültség mérése
útján 97
6.1.2 Ionos tenzidek kritikus micellaképződési
koncentrációjának meghatározása az elektromos vezetés mérésével 91
6.1.3 Sók és alkoholok hatása ionos tenzidek
kritikus micellaképződési koncentrációjára 93
6.2 Tenzidek szolubilizáló hatásának
vizsgálata 98
6.2.1 A szolubilizációs telítettség függése a
tenzidoldat töménységétől 99
6.2.2 Apoláris folyadékok szolubilizálhatóságának meghatározása zavarosságméréssel 99
6.3 Mikroemulziók 99
6.3.1 Mikroemulzió szerkezetének vizsgálata
az elektromos vezetés mérésével 100
7. Makromolekulás kolloidok tulajdonságai 102
7.1 Polimerek termodinamikai tulajdonságai,
polimerek oldhatósága 103
7.1.1 Polimerizációs folyamat időbeli követése
az oldat törésmutatójának, valamint a
keletkezett polimer mennyiségének mérésével 105
7.1.1.1 Polisztirol előállítása oldatpolimerizációval 105
7.1.2 e-oldószer-kicsapószer elegyösszetétel
meghatározása turbidimetriás módszerrel 106
7.1.2.1 Poli(vinil-alkohol)-víz-(n-propanol)
rendszer 0-összetételének megállapítása 106
7.2 Polimerek duzzadása, polimergélek
tulajdonságai 107
7.2.1 Kémiai gélek előállítása, a rugalmassági
modulusz és a duzzadási fok meghatározása 109
7.2.1.1 Poli(vinil-alkohol)-hidrogélek készítése
és rugalmassági moduluszának meghatározása
egytengelyű összenyomással 111
7.2.2 Polielektrolit-gélek duzzadásának
tanulmányozása a közeg pH-jának függvényében 111
7.2.2.1 Zselatin duzzadásának vizsgálata a pH
függvényében, az izoelektromos pont
meghatározása 112
7.3 Polimerek fizikai állapotai 112
7.3.1 Lineáris és térhálós polimerek termomechanikai görbéjének felvétele Höppler-konzisztométerrel 115
7.3.1.1 Lineáris és térhálós polimerek fizikai
állapotainak vizsgálata 116
8. Kolloid rendszerek reológiája 118
8.1 Híg polimeroldatok viszkozitása 119
8.1.1 Polimerek relatív molekulatömegének és
molekulajellemzőinek meghatározása Ubbelohde ;
típusú viszkoziméterrel 121
8.1.1.1 Vízoldható polimerek relatív molekulatömegének meghatározása 123
8.1.1.2 Polisztirol (PS) relatív molekulatömegének
meghatározása 124
8.1.1.3 Expanziós faktor meghatározása viszkozitásmérés útján 124
8.1.2 Polielektrolit-oldatok viszkozitása 124
8.1.2.1 Fehérjék izoelektromos pontjának
meghatározása 125
8.1.2.2 Polielektrolit-oldatok viszkozitásának
függése a közeg ionerősségétől 126
8.1.2.3 Polielektrolitok c függvénye
elektrolit adagolása nélkül 126
8.1.2.4 Polielektrolitok jellemző viszkozitásának
meghatározása izoionos hígítással 127
8.1.2.5 Poliakrilsav-oldat viszkozitása, állandó
polimertöménységnél, a közeg NaOH-koncentrációjának függvényében 127
8.2 Diszperziók reológiai viselkedése 127
8.2.1 Izometrikus és anizometrikus részecskéket
tartalmazó diszperzióknál a viszkozitás
- töménység függvény mérése 129
8.2.2 Szuszpenziók folyásgörbéjének felvétele
Höppler-féle reoviszkoziméterrel 129
8.2.3 Diszperziók folyásgörbéjének meghatározása
rotációs viszkoziméterrel 132
8.2.3-1 Agyagásvány-szuszpenziók folyásgörbéjének
felvétele és tixotrópia vizsgálata Rheotest
rotációs viszkoziméterrel 133
9. Kolloid részecskék méretének meghatározása 135
9.1 Diszperz rendszerek vizsgálata fényszóródással 137
9.1.1 Oldott polimermolekulák relatív molekulatömegének, inerciasugarának és a második
viriálegyütthatónak a meghatározása
9.1.2 Latexrészecskék méretének meghatározása
fényszóródásból 142
9-2 Részecskeméret-eloszlás meghatározása
szedimentációsebesség méréséből
9.2.1 Részecskeméret-eloszlás meghatározása
szedimentációs mérleggel 145
9.2.2 Szuszpenziók részecskeméret-eloszlásának
meghatározása Andreasen-pipettával 148

Témakörök