Вариант 17

1. Вычислить величину осмотического давления в золе гидроксида железа с массовой концентрацией 5,0 кг на единицу объема, плотностью 2,5 г/см³ и диаметром частиц 2  10^8 м при 25⁰С.

2. Вычислить коэффициент диффузии частиц в аэрозоле, если радиус частиц 2  10^8 м, вязкость среды 1,8  10^5 Пас, температура 22⁰С.

3. Определить радиус капель водяного тумана, седиментирующих в гравитационном поле со скоростью 1,21  10^4 м/с. Вязкость дисперсионной среды 1,8  10^5 Пас. Плотностью дисперсионной среды пренебречь.

4. 390 г бензола С₆Н₆ нанесли на чистую водную поверхность. Площадь, занимаемая одной частицей составляет 3,8  10^19 м². Определить суммарную площадь поверхности.

5. Вычислить поверхностное натяжение ацетона при 20⁰С, если в капилляре с радиусом 2,35  10^-2 см он поднялся на высоту 2,56 см. Плотность ацетона 0,79  10³ кг/м³.

6. Для водного раствора изомасляной кислоты при 18 ⁰С найдены константы уравнения Шишковского: а = 13,1  10^-3 и b = 2,2  10^-3. Чему равны величины адсорбции при следующих концентрациях: 0,01; 0,1; 0,5; 1 кмоль/м³. Построить кривую в координатах Г = f (С).

7. Пользуясь экспериментальными данными спектрофотометрических измерений, подтвердить графически применимость закона Ламберта – Бера к гидрозолю сернистого черного красителя и определить концентрации при D_ = 0,2; 0,5 и 0,7.

Концентрация золя, С  103, кг/м3	20	40	60	80	100	120
Оптическая плотность D	0,15	0,30	0,43	0,60	0,78	0,92

8. Построить график зависимости потенциала течения от давления для кварцевой диафрагмы в растворе хлорида натрия по следующим данным: давление (Па) равно а) 5  10³; б) 10  10³; в) 15  10³; г) 20  10³; д) 25  10³. Величина электрокинетического потенциала равна 8  10^2 В, диэлектрическая проницаемость среды 81, вязкость среды 10^3 Пас, удельная электропроводность электролита 2,1  10^2 Ом^1  м^1, диэлектрическая проницаемость в вакууме 8,85  10^12 Ф/м, поправка на поверхностную проводимость 1,2.

9. Золь гидроксида алюминия Al(OH)₃ получен смешением 6,8 г хлорида алюминия и 5 г гидроксида калия. Написать формулу мицеллы золя.

10. Чтобы вызвать коагуляцию 50 мл золя Fe(OH)₃, к нему добавили 5,3 мл KCl концентрацией 10³ моль/м³. Вычислить порог коагуляции.

Вариант 18

1. Определить осмотическое давление гидрозоля золота с радиусом частиц 3 нм, если осмотическое давление гидрозоля золота той же концентрации с радиусом частиц 3  10^8 м равно 2,3 Па.

2. Определить среднее смещение частиц золотого гидрозоля за 7 с, если коэффициент диффузии составляет 3,48  10^11 м²/с.

3. Используя уравнение седиментационно-диффузионного равновесия, вычислить высоту, на которой число частиц с радиусом 10^8 м будет вдвое меньше, чем на дне сосуда, плотность дисперсной фазы 2,3 г/см³, плотность дисперсионной среды 10³ кг/м³, температура 15 ⁰С.

4. Во сколько раз изменится запас свободной поверхностной энергии водяного тумана, если радиус его капелек уменьшится от 2  10^4 м до 1 мкм.

5. Найти величину адсорбции и степень заполнения поверхности валериановой кислоты на границе ее водного раствора с воздухом при 80 ⁰С и концентрации 0,01  10³ моль/м³ по константам уравнения Шишковского: а = 17,7  10^-3 и b = 19,72  10^-3.

6. По данным адсорбции СО₂ на активированном угле построить изотерму адсорбции и определить константы уравнения Фрейндлиха:

Р, Па	103	4,48  103	104	1,44  104
Г, г/г	0,032	0,067	0,096	0,117

7. С помощью метода поточной ультрамикроскопии в объеме 2  10^11 м³ подсчитано 80 частиц аэрозоля – дыма мартеновских печей. Концентрация золя 10^4 кг/м³, плотность 2 г/см³. Определить среднюю длину ребра частицы, считая ее форму кубической.

8. Вычислить массу осадка, полученного на цилиндрическом электроде при электрофорезе водной суспензии глины на цилиндрическом электроде длиной 10^2 м, радиус внутреннего электрода 0,5  10^3 м, радиус наружного электрода 14  10^3 м, электрокинетический потенциал 30 мВ, напряжение на электродах 5 В, концентрация суспензии 0,5  10³ кг/м³, концентрация суспензии в приэлектродном слое 10³ кг/м³, диэлектрическая проницаемость среды 81, вязкость среды 10^3 Пас, время образования осадка 10 с.

9. Написать формулы мицелл золей и указать знак электрического заряда коллоидной частицы:

а) SnS стабилизированного SnCl₂;

б) SnS стабилизированного Na₂S.

10. Во сколько раз изменится величина порога коагуляции золя As₂S₃, если для коагуляции вместо 500 моль/м³ NaCl (его требуется 1,2  10^6 м³ на 10^5 м³ золя) использовать 36 моль/м³ MgCl₂ (4  10^7 м³ на 10^5 м³ золя).