Занятие 4

«Растворы. Основные физико-химические характеристики»

1. Приготовление водных растворов (NaCI, KI, NaBr, глюкозы и т.д.) заданной преподавателем концентрации.

2. Приготовление спиртоводных смесей с использованием алкоголеметрических таблиц заданной преподавателем концентрации.

3. Получить практические навыки определения основных физико-химических характеристик растворов: плотности, показателя преломления.

Определение плотности

Одной из физических констант, характеризующих качество раствора, является плотность. Она используется для оценки жидкостей (спирт этиловый, эфир, растворы, экстракты, настойки) и твердых веществ (жиры, воски). Плотностью называют массу единицы объема вещества:

ρ = m/V

Если массу измерить в граммах, а объем – в см³, то плотность представляет собой массу 1 см³ вещества (г/ см³) при 20⁰С. Относительная плотность вещества является отношением массы определенного объема вещества к массе равного объема воды при температуре 20⁰С: d =m₁/m₂,

где m₁ – масса объема испытуемой жидкости;

m₂ – масса того же объема воды.

Определение больших объемов жидкостей проводят с помощью пикнометра или ареометра.

Сущность методики определения плотности с помощью ареометра заключается в том, что испытуемую жидкость помещают в цилиндр и при температуре 20⁰С осторожно опускают в нее чистый сухой ареометр, на шкале которого предусмотрена ожидаемая величина плотности. Ареометр не должен касаться стенок и дна цилиндра. Через 3-4 мин. после погружения ареометра производят отсчет по делению шкалы ареометра, соответствующему нижнему мениску жидкости (глаз должен быть на уровне мениска).

Определение показателя преломления рефрактометрией

Рефрактометрический метод основан на измерении показателя преломления жидкости или кристаллов, который зависит от природы преломляющей среды (т.е. испытуемого вещества), длины волны преломляющего света, температуры, концентрации раствора (если измеряют показатель преломления раствора), от направления падающего света на кристалл (если измеряют показатель преломления кристалла).

Обычно показатель преломления определяют при длине волны падающего света = 589,3нм, соответствующей положению линии D в спектре излучения натрия и при температуре 20⁰ ±0,3⁰ С и обозначают символом n²⁰_D. При этом числовое значение n²⁰_D лежит в пределах 1,3-1,7.

Каждое чистое, оптически прозрачное вещество характеризуется определенным числовым значением n²⁰_D, что и используется для идентификации испытуемого вещества. Измерения показателей преломления чистых веществ и растворов проводят на специальных рефрактометрах типа рефрактометра Аббе.

4. Оформить занятие в тетради в виде таблицы:

Исследуемый раствор

Плотность

Показатель преломления