Получение эмульсий и исследование обращения ФАЗ

 

Цель работы: получить эмульсию толуола в воде. Определить, какая из жидкостей является дисперсионной средой. Проследить за инверсией фаз при изменении природы эмульгатора.

Олеат натрия хорошо растворим в воде, поэтому его можно применять как эмульгатор при получении эмульсий типа М/В. Введение в раствор ионов кальция, образующих водонерастворимый олеат кальция, меняет картину на обратную. Своей углеводородной частью олеат кальция адсорбируется на поверхности толуола и тем самым способствует образованию устойчивой эмульсии типа В/М. Происходит обращение (инверсия) фаз эмульсии. Введя в эмульсию краситель, например, Судан III, который хорошо растворим только в углеводородной жидкости, можно легко определить, какая из жидкостей выполняет функцию дисперсной фазы, а какая – дисперсионной среды.

Ход работы. В колбу на 100 см ³ с хорошо притертой пробкой наливают 10 см ³ 2%-го раствора олеата натрия и 10 см ³ толуола. В другую такую же колбу наливают 10 см ³ дистиллированной воды и 10 см ³ толуола. Обе колбы энергично вст­ряхивают до получения однородной эмульсии. Оставляют колбы стоять и очень скоро наблюдают, что в колбе с чистой водой жидкости быстро расслаиваются, а в другой колбе эмульсия остается устойчивой.

Для определения типа эмульсии небольшое ее количество заливают в пробирку. Вводят несколько кристалликов Судана III и встряхивают. Каплю окрашенной эмульсии помещают под микроскоп и наблюдают за тем, что окрашено: капли или окружающая их среда. Помня, что Cудан III растворим только в толуоле, делают вывод о типе полученной эмульсии.

К остатку эмульсии в колбе приливают несколько см ³ 0,01 н раствора хлорида кальция. Тщательно взбалтывают и снова определяют тип эмульсии, наблюдая под микроскопом, какая фаза окрашена. Очевидно, что в этом случае должно происходить обращение фаз.

Зарисуйте частицу дисперсной фазы эмульсии до и после обращения (инверсии) фаз. Приведите схему строения слоя эмульгатора на поверхности капелек эмульсии типов м/в и в/м.

 

Лабораторная работа № 4.8

Получение разбавленной эмульсии типа М/В методом замены растворителя

 

Цель работы: освоение метода получения эмульсии с помощью замены растворителя.

 

Очень разбавленные эмульсии получают без эмульгаторов. Один из таких методов – замена растворителя. Нерастворимую в воде жидкость растворяют до небольшой концентрации в хорошо растворяющем ее растворителе. Когда такой раствор по каплям вводят в воду, нерастворимая в воде жидкость распределяется в ней в виде мельчайших капелек, образуя дисперсную фазу. Такие весьма разбавленные эмульсии оказываются достаточно устойчивыми и могут существовать длительное время. Для получения эмульсий типа «масло в воде» часто применяют метод разрыва пленки.

 

Ход работы. В цилиндрический сосуд наливают на четверть объема дистиллированную воду. Готовят 1%-й раствор минерального масла в ацетоне, который вводят в цилиндр из пипетки через воронку. Раствор должен поступать достаточно медленно и стекать по стенкам трубки воронки. Одновременно с подачей раствора прибор присоединяют к водоструйному насосу, которым через раствор в цилиндре прокачивают воздух. Образующиеся пузырьки воздуха служат для перемешивания эмульсии. После того, как в воду будет пропущено 3 см ³ раствора масла в ацетоне, опыт прекращают. В три пробирки наливают немного образовавшейся эмульсии. В одну из них вводят по несколько капель раствора хлорида натрия, в другую - хлорида бария, в третью - хлорида алюминия. Титровать эмульсию следует до помутнения.

Определить порог коагуляции для каждого случая. Проверить выполнение правила Шульце-Гарди (уравнение Дерягина).

Лабораторная работа № 4.9