Полиэлектролиты (1109461), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Электрод хранится в специальном контейнере с 3М KCl. Перед работойосторожно снимают контейнер с электрода и погружают электрод встаканчик с дистиллированной водой, в который опущен стерженекмагнитной мешалки.2. Включают рН-метр и мешалку в электросеть на ~220В. Через несколькосекунд на экране высвечивается значение рН раствора.3. Несколько раз промывают электрод дистиллированной водой допостоянного значения рН. Смену растворов под электродамиосуществляют осторожным поворотом в сторону штатива с электродом истаканчика с раствором. При смене растворов мешалку и дисплейотключают.4. Для измерения рН погружают электрод в рабочий раствор и включаютдисплей и мешалку.
Подождать 0.5 – 1 мин, пока установитсяпостоянное значение рН. При снятии показаний рН мешалку лучшеотключать.5. После окончания всех измерений несколько раз промывают электроддистиллированной водой до рН воды. Сняв капли воды с электродафильтровальной бумагой, осторожно погружают электрод в контейнер с3М KCl. Отключают рН-метр и мешалку от электросети.Методика работыТитрование раствора низкомолекулярной кислоты20 мл водного раствора пропионовой (или изомасляной) кислотытитруют водным раствором щелочи. Измерения рН производят черезкаждые 0.5 мл добавленной щелочи.
После скачка рН делают еще 2 – 3отсчета рН. По окончании титрования тщательно промывают электродыдистиллированной водой.Форма записи результатов:Количество добавленнойщелочи, млрН раствораТитрование раствора поликислоты20 мл водного раствора ПАК (или ПМАК) титруют водным растворомщелочи, одновременно измеряя вязкость раствора с помощьювискозиметра. Отсчет величины рН производят через каждые 0.5 мл (дляПАК) или 0.25 мл (для ПМАК до рН = 6, далее через 0.5 мл) добавленнойщелочи.
После скачка рН делают еще 2 – 3 отсчета рН.Вязкость измеряют для исходного раствора поликислоты и затемвблизи следующих значений рН: 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 7.0, 8.5, 9.5, 11.0. Дляизмерения вязкости раствор с помощью груши засасывают в вискозиметр38так, чтобы уровень раствора был на 3 – 4 см выше верхней метки надшариком вискозиметра. Грушу отсоединяют от вискозиметра и последнийприподнимают в штативе так, чтобы конец капилляра вискозиметранаходился над уровнем жидкости в стакане. Секундомером измеряют неменее трех раз время прохождения мениском расстояния от верхней донижней метки на вискозиметре. Перед каждым новым измерениемвнутренние стенки капилляра и шарика вискозиметра следует смочитьрабочим раствором, для чего один раз засасывают и выдавливают из нихраствор с помощью груши без измерения времени истечения.После окончания титрования, тщательно вымыв вискозиметр иэлектрод до рН чистой воды, измеряют время истечения растворителя –дистиллированной воды.Форма записи результатов:Время истечения чистого растворителя: tO, сек.Количествоt – времяtОТН добавленно рН раствораистеченияtOй щелочи,раствора, сек.млУД t1tOТитрование раствора поликислоты в присутствии нейтральной соли20 мл раствора ПАК (или ПМАК) титруют водным раствором щелочив присутствии такого количества соли (NaCl), чтобы концентрацияпоследней в растворе была 0.1 М.
Предварительно рассчитав, взвешиваютнеобходимое количество соли и растворяют его в полученном раствореполикислоты. Измерения рН производят через каждые 0.5 мл добавленнойщелочи. После скачка рН делают еще 2 – 3 отсчета рН.Результаты записывают в виде таблицы, как при титрованиинизкомолекулярной кислоты.Обработка результатовНа одном графике строят три кривые потенциометрическоготитрования, откладывая по оси ординат рН, а по оси абсцисс – объемдобавленной щелочи.Значения рК для поликислоты и ее низкомолекулярного аналогавычисляют по уравнению (9).
Для нахождения степени диссоциации ()принимают, что в отсутствие щелочи степень диссоциации слабой кислотыравна нулю, а в точке нейтрализации = 1 и что между количествомдобавленной щелочи и существует прямая зависимость.39Форма записи результатов:lg1 ПАК (или ПМАК)рН0.050.10.20.30.40.50.60.70.8рКПропионовая(изомасляная) кислотарНрК-1.28-0.95-0.60-0.37-0.170.00.170.370.60Строят графики зависимости рК от для поликислоты и еенизкомолекулярного аналога. Экстраполяцией зависимости рК от к = 0определяют рКО поликислоты. Строят график зависимости удельнойвязкости раствора поликислоты от рН раствора.Задание:Объясните различие в поведении полимерной кислоты и еенизкомолекулярного аналога; как влияет ионная сила растворана поведение полиэлектролита в растворе; объяснитезависимость вязкости раствора поликислоты от рН раствора.Работа 2: Определение изменения энергии Гиббса приконформационном переходе полиметакриловой кислотыЦель работы:Реактивы:Приборы ипосуда:Получение кривых потенциометрического титрования изависимостей вязкости от рН для растворовполиакриловойиполиметакриловойкислот.ОВычислениеGконформационногопереходаполиметакриловой кислоты.Водныерастворыполиакриловой(ПАК)иполиметакриловой (ПМАК) кислот (0.05 осн.
моль/л),водный раствор NaOH (0.1 М).рН-метр (фирмы Mettler Toledo, Швейцария), магнитнаямешалка, вискозиметр, секундомер, груша резиновая,стаканчики (50 мл, 3 шт), бюретка на 12 мл.Описание рН-метра и порядка работы на нем см. в работе 1.40Методика работы20 мл водного раствора ПМАК (затем соответственно 20 мл водногораствора ПАК) титруют водным раствором NaOH, одновременно измеряявязкость раствора, как описано в работе 1.
Форма записи результатов та же,что в работе 1.Обработка результатовНа одном графике строят две кривые потенциометрическоготитрования для ПМАК и ПАК, на другом графике – две зависимостиудельной вязкости растворов ПМАК и ПАК от рН раствора.Значения рК для ПМАК вычисляют по формуле (9), как описано вработе 1. Строят зависимость рК от . Для экстраполяции части кривой,отвечающей титрованию неструктурированной формы поликислоты (привысоких значениях рН), на область малых строят дополнительныйlgграфиквкоординатахрНотсогласноуравнению1 Гендерсона-Хассельбаха: pH pK n * lg, где рК’ и n – некоторые1 постоянные для данной концентрации полимера и ионной силы раствора.Зависимость рН от lgдля многих полиэлектролитов прямолинейна в1 широком интервале . Для ПМАК эта зависимость имеет вид двухпрямолинейных участков с перегибом между ними, отвечающим областиконформационного перехода.
Прямолинейный участок этой зависимости,соответствующий более высоким значениям рН, экстраполируют наобласть малых и находят несколько значений рН (экстраполяционного), переносятдля в пределах 0.05 – 0.30. Вычислив pK ЭКС pH ЭКС lg1 их на график зависимости рК от , получая таким образом полную кривуютитрования в координатах рК – для гипотетической неструктурированнойформы ПМАК. Аналогично можно найти несколько точек дляэкстраполяции зависимости рК – на область очень малых дляструктурированной поликислоты.Форма записи результатов:41lg1 рНрКрНЭКСрКЭКСДля определения изменения энергии Гиббса при конформационномпереходе ПМАК необходимо найти разность площадей, ограниченныхкривыми рК от для структурированной и неструктурированной формполикислоты (s). GОКОНФ вычисляют по формуле (12).Задание:Объяснить различие в кривых титрования и в зависимостяхвязкости от рН для растворов ПМАК и ПАК.
Какиевзаимодействиястабилизируютвторичнуюструктурумакромолекул ПМАК?Работа 3: Определение изоэлектрической точкиполиамфолитаДанная работа включает два варианта:a) Определение изоэлектрической точки желатина.b) Определение смещения изоэлектрической точки желатина в присутствиинейтральных солей.Реактивы:Приборы ипосуда:Желатин пищевой, водный раствор NaOH (0.02 М),водный раствор HCl (0.03 М), BaCl2 и KI (сухие соли).Иономер универсальный ЭВ-74, термостат, магнитнаямешалка,весыаналитические,вискозиметр,секундомер, груша резиновая, колба плоскодонная на50 мл, цилиндр мерный на 25 мл, бюретка на 12 мл(2 шт.), ячейка для титрования.Оба варианта работы выполняются на иономере со стекляннымэлектродом в качестве измерительного при 40°С.Порядок работы на иономере1.
При необходимости корректором механического нуля с помощьюотвертки установить стрелку прибора на начальную отметку.2. Нажать клавиши “t” и “-1 + 19”.3. Включить прибор в сеть на ~220 В, при этом загорается контрольнаялампочка. Дать прибору прогреться в течение 30 минут.4. Промыть электроды дистиллированной водой. Смена растворов подэлектродами производится путем осторожного поворачивания столика всторону при поддерживании рукой стаканчика с электродами. При сменерастворов всегда должна быть нажата клавиша “t”.5. Для установки температуры раствора нажать клавишу “t” и любогоузкого диапазона измерения рН (-1 4, 4 9, 9 14, 14 19). Ручкой42“температура раствора” по шкале 0 100 установить стрелку приборана значение температуры контролируемого раствора.6. При измерении рН раствора должны быть нажаты клавиши:– “анионы / катионы”,– “рХ”,– необходимого диапазона измерения рН (-1 19, -1 4, 4 9, 9 14,14 19).7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
