Решение:

Для решения используем уравнение

Преобразуем это уравнение, подставляя необходимые данные, и получим:

Задача 1. Определите поверхностное натяжение жидкостей на границе с воздухом, если работа смачивания W_см и работа адгезии W_A жидкостей к поверхности СаСО₃ даны в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Показатель	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Wсм, мДж/м2	41,3	36,8	40,1	31,2	46,8	49,2	40,6	31,2	30,0	42,0
WA, мДж/м2	78,4	81,6	71,2	84,1	88,2	90,1	90,2	79,2	72,6	92,3

Решение:

Для расчета воспользуемся уравнением

Задача 2. Пластифицирующие добавки для бетонов более эффективны при концентрациях, формирующих на поверхности частиц цемента адсорбционный монослой. Рассчитайте расход пластифицирующей добавки (в кг на 1 т цемента), если известны его молярная масса М, молекулярная площадка S₀ и удельная поверхность цемента S_уд (табл.3.2).

Таблица 3.2

Показатель	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
М, г/моль	810	912	968	746	874	985	850	990	845	986
S0·1020, м2	182	120	82	128	142	107	98	156	204	110
Sуд, м2/кг	350	315	269	310	320	350	364	420	600	420

Решение. Найдем количество пластификатора, адсорбированного 1 кг цемента (удельную адсорбцию):

Задача 3. По данным зависимости поверхностного натяжения растворов ПАВ от их концентрации рассчитайте поверхностную активность g ПАВ для каждой из концентраций, приведенных в табл.3.3. Постройте график зависимости g от концентрации ПАВ.

Таблица 3.3

Концентрация С, кмоль/м3
	1
0,00	72,0
0,02	59,8
0,04	51,3
0,06	43,6
0,08	38,4
0,10	35,7

Решение:

По этим данным строим графики зависимости (c) и Г=(c):

По второму графику находим графически величину Г∞: 4,1∙10^-3

Площадь одной молекулы сорбтива:

S = 1/ 4,1 ∙10^-3∙ 6,02∙10²³ = 4,05∙10^-22м²

Толщина (δ) поверхностного слоя молекул

δ = 4,1 ∙10^-3 ∙ 74 / 0,98 ∙10³ =3,1 ∙10^-4м

Задача 4. По данным, приведенным в табл. 3.4, рассчитайте адсорбцию веществ на границе раствор – твердое тело, постройте и охарактеризуйте изотерму адсорбции Г = f(С_р), укажите (ориентировочно, где это возможно) величину емкости адсорбционного монослоя Г_∞. Mассу адсорбента m принять равной 10^-3 кг, объем раствора адсорбата V – равным 10^-4 м³.

Таблица 3.4

C0·105 кмоль/м3	Сp·105 (кмоль/м3) по вариантам
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1,00	0,35	0,50	0,30	0,41	0,93	0,33	0,40	1,50	0,50	0,80
2,00	1,50	1,20	0,72	1,01	1,84	0,52	1,00	2,30	1,15	1,61
3,00	2,70	1,70	1,02	1,66	2,56	1,01	1,60	3,00	1,68	2,43
4,00	3,85	2,65	1,56	2,36	3,30	1,61	2,30	3,50	2,61	3,32
5,00	4,70	3,60	2,04	3,29	3,90	2,35	3,20	4,00	3,70	3,83
6,00	5,10	4,50	2,80	4,20	4,54	3,14	4,24	4,50	4,50	4,40
7,00	6,12	5,20	3,70	5,20	5,06	3,82	4,73	5,30	5,15	4,90
8,00	7,13	5,70	4,80	6,24	5,58	4,74	5,02	6,20	5,30	5,41
9,00	8,14	6,00	6,00	7,23	5,83	5,72	5,12	7,20	5,39	5,64

Решение:

Строим линейную зависимость по уравнению Фрейндлиха.

A

B

Находим по данной зависимости постоянные уравнения:

tgα = =

n = 1/0,82 = 1,22

lnk = -7,1;

k = е^-7,1 = 8,25∙10^-4

Задача 1. Рассчитайте радиус частиц гидрозоля, если известно значе­ние температуры Т и среднеквадратичное значение смещения частиц за время τ = 10 с (табл. 4.1). Вязкость воды η = 10^-3 Пас.

Таблица .4.1

Показатель
Т, К	290
м	5,2

Решение:

Используем уравнение

откуда

Задача 2. Определите среднеквадратичное значение смещения частицы кремнезема, если известны температура Т, время τ, удельная поверхность частиц Ѕ_уд (табл. 4.2), а также вязкость среды η = 10 Пас и плотность частиц ρ = 2,710³ кг/м³.

Таблица 4.2

Показатель
	1
Т, К	293
τ, c	4
Sуд  10-4, м2/кг	1,1