Ячейка для приготовления растворов и комплексного исследования их свойств - Химия курсовая работа

Главная

Химия
Ячейка для приготовления растворов и комплексного исследования их свойств

Конструкция ячейки, позволяющей одновременно быстро приготавливать растворы и проводить их экспресс-характеризацию по параметрам: электропроводности, светопропусканию и вязкости. Результаты исследования систем с участием ОП-10, воды и фурфурилового спирта


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Для построения диаграмм состояния чаще всего отдельно готовят в аппарате с мешалкой серии растворов с шагом 1-2% (или менее), которые затем переливают в ячейки соответствующих специализированных аппаратов для измерения определенных свойств: оптических, электрических, реологических и т.д. После измерения, например, электропроводности в ячейке кондуктометра, другую часть приготовленного раствора необходимо перелить в кювету фотоколориметра, третью часть - в вискозиметр и т.д. После измерения свойства каждого раствора ячейки обычно требуется вымыть и высушить (либо промыть следующим по концентрации раствором). Все это приводит к нерациональному перерасходованию реактивов и времени.
В наших исследованиях мы использовали удобную, экономически эффективную ячейку, позволяющую одновременно быстро приготавливать растворы и проводить их экспресс-характеризацию по трем параметрам: электропроводности, светопропусканию и вязкости. Относительная погрешность определения электропроводности и светопропускания 5-10%, вязкости 10-20%. Ячейка особенно удобна при построении двух- и многокомпонентных диаграмм состояния, в том числе в тех системах, где образуются эмульсии, мицеллярные, жидкокристаллические или нано-упорядоченные жидкие фазы.
Отличительной чертой измерительной установки является совмещение в одной ячейке приспособления для приготовления и гомогенизации растворов, а также трех датчиков: электропроводности, светопропускания и вязкости. При этом ячейка позволяет после измерения трех свойств раствора определенной концентрации произвести необходимую добавку одного или нескольких компонентов, гомогенизировать раствор и произвести измерение свойств раствора нового состава. Ячейка рассчитана на минимальный объем 2,5 мл и максимальный объем 7 мл. Таким образом, добавляя к исходному раствору (первому компоненту) объемом 2,5 мл порции по 0,02 мл второго компонента, можно получить измерения по 225 составам в диапазоне от 0 до 64,3 объемных % второго компонента. При этом общий расход реактивов составляет лишь 7 мл, а время, затрачиваемое на гомогенизацию и измерение всех трех свойств раствора каждого состава, составляет от 5 до 15 минут (в зависимости от вязкости раствора). Платой за столь большую экономию и высокую производительность является некоторое снижение точности измерений, ввиду небольшого отклонения формы стеклянной части изготовленной нами ячейки от идеального цилиндра (мы использовали мерный цилиндр объемом 10 мл) и влияния пузырьков воздуха, взвешенных в растворе (особенно в вязком). Тем не менее, установка позволяет комплексно исследовать системы и обоснованно делать выводы о виде диаграмм состояния, границах гомогенных и гетерогенных областей и т.д. Так, нами ячейка была успешно использована при построении изотермического сечения диаграммы «вода-фурфуриловый спирт (C 5 H 6 O 2 )-ОП-10» (ОП-10 - неионогенное поверхностно-активное вещество - полиэтиленгликольный эфир изооктилфенола C 34 H 62 O 11 ), в которой наблюдается область ограниченной растворимости.
Платой за столь большую экономию и высокую производительность является некоторое снижение точности измерений, ввиду небольшого отклонения формы стеклянной части изготовленной нами ячейки от идеального цилиндра (мы использовали мерный цилиндр объемом 10 мл) и влияния пузырьков воздуха, взвешенных в растворе (особенно в вязком). Тем не менее, установка позволяет комплексно исследовать системы и обоснованно делать выводы о виде диаграмм состояния, границах гомогенных и гетерогенных областей и т.д. Описываемая ячейка и методика позволяет также по мере необходимости отбирать малые объемы растворов для измерения других свойств растворов, например их коэффициента преломления. Достаточно большой объем раствора, остающийся после измерений позволяет проводить определение его пикнометрической плотности и т.п.
Основной целью поляризационного эксперимента является поиск жидких систем и концентрационных областей в этих системах, в которых наблюдаются жидкокристаллические наноструктуры. На рис. 15, 16, 17 и 18 представлены основные результаты микроскопического исследования системы «ОП-10 - вода» через 2 часа после начала диффузии.
В данном эксперименте на предметное стекло наклеивалась пленка, имеющая в центре прямоугольное отверстие 5•10 мм, образующее впоследствии стенки плоской кюветы (на рисунке пленка красного цвета). По углам отверстия наносились 2 капли исследуемых жидкостей, после чего сверху они накрывались вторым предметным стеклом. При сжатии капли приходили в контакт и начинался процесс встречной диффузии, в результате которого ширина диффузионной зоны медленно увеличивалась, заполняя весь объем кюветы за 3 суток. Полученный препарат исследовался на оптическом поляризационном микроскопе. При большем увеличении хорошо различимы столбчатые домены растущих жидких кристаллов (Рис. 17). На рис. 15 приведен снимок через 2 ч после начала опыта с параллельно ориентированными поляризатором и анализатором, а на рис. 16 - со скрещенным анализатором. Хорошо заметна зона образовавшихся оптически активных кристаллов. Можно предположить, что источником этой активности является хиральный атом углерода в изооктиловом радикале ОП-10.
Рис. 15. Встречная диффузия «ОП-10 - вода» в обычном свете
Рис. 16. Встречная диффузия «ОП-10 - вода» при анализаторе, параллельном поляризатору
Рис. 17. Встречная диффузия «ОП-10 - вода» при анализаторе, перпендикулярном поляризатору: 1 - ОП-10; 2 - вода; 3 - диффузионная область между ОП-10 и водой, в которой существует жидкокристаллическая фаза, вращающая плоскость поляризации света; 4 - воздушный пузырь.
Рис. 18. Встречная диффузия «ОП-10 - вода» при анализаторе, перпендикулярном поляризатору: 1 - ОП-10; 2 - вода; 3 -жидкокристаллическая фаза, вращающая плоскость поляризации света
Для более крупномасштабного эксперимента по встречной диффузии был проведен поляризационный эксперимент в вертикально расположенном цилиндре. В мерный цилиндр объемом 10 мл было залито 5 мл ОП-10, а затем, избегая перемешивания, 5 мл дистиллированной воды. В результате удалось наблюдать более сложный характер образования промежуточных фаз (рис. 19). Так, через 336 часов (рис. 19 а, б) на границе водной и органической фаз образовалось две четко различимые зоны, вращающие плоскость поляризации плоскополяризованного света. На рис. 19 а снимок сделан при параллельно ориентированных поляризаторе и анализаторе, а на рис. 19 б - при перпендикулярно ориентированных. Зоны образовавшихся мезофаз разделены прослойкой фазы, не вращающей плоскополяризованный свет. В составе верхней части мезофазы, контактирующей с водным раствором, можно выделить наличие еще одного слоя, отличающегося по форме кристаллов и также вращающего плоскость поляризации. Таким образом, при 20 °С в системе H 2 O-ОП-10 существуют четыре промежуточных фазы, три из которых оптически активны. При повышении температуры до 25 °С мезофаза, наиболее близкая по составу к чистому ОП-10, почти полностью расплавилась, перейдя в изотропную жидкость (рис. 19 в, снимок через 720 ч). Отдельно приготовленный состав с 52 мас. % ОП-10 имеет температуру плавления жидкокристаллической фазы около 45-50 °С.
Таким образом, можно предполагать в системе H 2 O-ОП-10 в интервалах с локальными максимумами светопропускания наличие областей гомогенных жидкокристаллических фаз, а в областях локальных минимумов - гетерогенных смесей соседствующих фаз.
Образование жидкокристаллических фаз говорит о наноструктурировании жидкости и образовании в ней нового нестохастического порядка. Система «ОП-10 - вода - фурфуриловый спирт» также будет до какого-то содержания фурфурилового спирта проявлять жидкокристаллические свойства и иметь возможность превратиться в фурановую смолу при инициировании полимеризации. В этом эксперименте нами была подтверждена перспективность системы «ОП-10 - вода - фурфуриловый спирт» и необходимость ее исследования по нескольким физическим свойствам (электропроводность, коэффициент преломления, светопропускание и вязкость) для определения наиболее перспективных областей и составов для синтеза наноматериалов.
Рис. 19. Встречная диффузия «ОП-10 - вода» без анализатора (а), при анализаторе, параллельном поляризатору (б) и при анализаторе, перпендикулярном поляризатору (в): 1 - ОП-10; 2 - вода; 3 и 4 -жидкокристаллическая фаза, вращающая плоскость поляризации света; 5 - воздушные пузырьки.
Классификация и особенности растворов и растворителей. Участие растворителей в кислотно-основном взаимодействии и их результаты. Протеолитическая теория кислот и оснований. Способы выражения концентрации растворов. Буферные растворы и вычисление их pH. реферат [27,6 K], добавлен 23.01.2009
Константы и параметры, определяющие качественное (фазовое) состояние, количественные характеристики растворов. Виды растворов и их специфические свойства. Способы получения твердых растворов. Особенности растворов с эвтектикой. Растворы газов в жидкостях. реферат [2,5 M], добавлен 06.09.2013
Порядок взаимодействия натрия и магния с водой в обычных условиях и в кристаллизаторе. Правила приготовления растворов с заданной молярной концентрацией массовой долей растворенного вещества. Получение хлорной воды, хлороводорода реакцией обмена. лабораторная работа [27,4 K], добавлен 02.11.2009
Физические свойства воды, дипольный момент молекулы. Механизм образования растворов. Влияние давления, температуры и электролитов на растворимость веществ. Тепловая теорема Нернста. Главные способы выражения состава растворов. Понятие о мольной доле. реферат [741,2 K], добавлен 23.03.2013
Измерение удельной электропроводности анионообменных мембран МА-41-2П, модифицированных в сополимерах диметилдиаллиламмоний хлорида акриловой или малеиновой кислот с помощью пинцетной ячейки разностным методом, и сравнение их с исходными мембранами. курсовая работа [1,3 M], добавлен 18.07.2014
Механические свойства изделий из полимеров. Воздействие механического поля на жидкокристаллические растворы ЦЭЦ. Анализ результатов рентгеновских исследований растворов ЦЭЦ. Последствия сдвиговой деформации жидкокристаллических растворов ЦЭЦ в ДМФА. статья [825,5 K], добавлен 22.02.2010
Характеристика растворов, содержащих буферные системы и обладающих способностью поддерживать рН на постоянном уровне. Применение буферных растворов и их классификация. Сущность буферного действия. Буферные свойства растворов сильных кислот и оснований. контрольная работа [43,9 K], добавлен 28.10.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Ячейка для приготовления растворов и комплексного исследования их свойств курсовая работа. Химия.
Курсовая работа по теме Земельне оподаткування в Україні
Курсовая На Тему W S Maugham Rain
Курсовая работа по теме Анализ организации гостиничного обслуживания в гостинице 'Астория'
Реферат: Четвертичный период (антропоген): Великое оледенение. Ледниковая теория. Перигляциальные сообщества и мамонтовая фауна. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Молочное скотоводство Беларуси
Основные Положения Эссе
Честертон Собрание Сочинений
Реферат На Тему Спортивная Деятельность
Реферат: Методы аргументации и убеждения собеседника. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение По Картине Шевандрова На Террасе
Контрольная работа по теме Понятие характера и черт характера (на материале романов Дж.К. Роулинг 'Гарри Поттер')
Реферат: Сальмонеллез - salmonellosis: этиология, эпидемиология, патогенез
Социальная Ответственность Организации Реферат
Реферат по теме Этическое учение И. Канта
Реферат по теме Особая экономическая зона Бирюзовая Катунь
Практическая Работа Номер 6 По Географии
Реферат: Лексико-семантические особенности глагола to break в современном английском языке
Реферат: Государство в Древнем Риме
Реферат по теме Соединительные ткани
Реферат: Культура и общество. Скачать бесплатно и без регистрации
Процессуальные сроки и издержки - Государство и право реферат
Урок истории, как учебное занятие - Педагогика курсовая работа
Православие и его место в российской культуре - Религия и мифология курсовая работа