13. При движении частицы в жидкой среде под действием центробежного поля линейная скорость движения частицы:

А) является постоянной; Б) является переменной;

В) пропорциональна числу оборотов центрифуги в единицу времени; Г) пропорциональна квадрату числа оборотов центрифуги в еди-

ницу времени; Д) не зависит от вязкости жидкости.

14.Рассчитайте, во сколько раз повысится скорость седиментации частиц в суспензии, если их диаметр изменится от 1 мкм до 10 мкм.

15.Определите, во сколько раз увеличится скорость седиментации частиц в суспензии, если их дисперсность уменьшится в 5 раз.

16.Рассчитайте, во сколько раз уменьшится скорость седиментации частиц в суспензии, если удельная поверхность дисперсной фазы увеличится в 2 раза.

17.Рассчитайте, во сколько раз уменьшится скорость седиментации частиц в суспензии, если вязкость дисперсионной среды повысится в 3 раза.

5.1.2.Седиментационный анализ

1.С помощью седиментационного анализа можно определить: А) размеры пор; Б) размеры капель эмульсий;

В) размеры частиц суспензий; Г) размеры частиц лиозолей;

Д) поверхностное натяжение дисперсионной среды.

2.С помощью седиментационного анализа нельзя определить: А) удельную поверхность; Б) пористость;

В) распределение частиц суспензий по радиусам; Г) наивероятнейший размер частиц.

56

3. Кривая седиментации полидисперсной системы имеет вид:

6. Приведённая кривая седиментации соответствует: m

А) полидисперсной системе; Б) монодисперсной системе; В) бидисперсной системе.

7. Приведённая кривая седиментации соответствует:

m

57

А) полидисперсной системе; Б) монодисперсной системе; В) бидисперсной системе.

8. Приведённая кривая седиментации соответствует:

m

А) полидисперсной системе; Б) монодисперсной системе; В) бидисперсной системе.

9. Установите соответствие между кривыми, представленными на рисунках, и их названиями:

1)интегральная кривая распределения частиц по радиусам полидисперсной системы;

2)дифференциальная кривая распределения частиц по радиусам полидисперсной системы;

3)кривая седиментации полидисперсной системы.

dr

58

11. Дифференциальная кривая распределения частиц по радиусам полидисперсной системы имеет вид:

12. Интегральная кривая распределения частиц по радиусам полидисперсной системы имеет вид:

13.Конечной целью проведения седиментационного анализа является получение:

А) интегральной кривой распределения частиц по размерам; Б) дифференциальной кривой распределения частиц по размерам; В) кривой седиментации;

Г) зависимости концентрации частиц от высоты столба суспензии.

14.Используя приведённые интегральные кривые распределения частиц по радиусам, определите, какая система (1, 2 или 3) имеет наибольшую полидисперсность:

Q

1 2 3

r

15. Используя приведенные дифференциальные кривые распределения частиц по радиусам, определите, какая система (1, 2 или 3) имеет наименьшую полидисперсность:

59

dQ

2

3

r

16. В соответствии с приведённой интегральной кривой распределения частиц по радиусам данная система содержит 70 % частиц

Q

70 %

А) с радиусами от r1 до rmax; Б) с радиусами от r1 до rmin; В) с радиусом r1.

5.2.Броуновское движение, закон Эйнштейна-Смолуховского

1.Закон Эйнштейна-Смолуховского выражается соотношением:

где В – коэффициент трения, 1 – вязкость дисперсионной среды, r – радиус ча-

стиц дисперсной фазы, kБ – константа Больцмана, Т – температура, – средне-

квадратичный сдвиг, D – коэффициент диффузии, т – время, u – скорость седиментации, v – объём частицы дисперсной фазы, p – плотность дисперсной фа-

зы, p0 – плотность дисперсионной среды, g – ускорение свободного падения.

60

2. Размерность коэффициента диффузии:

3.Величина среднеквадратичного сдвига частицы не зависит от: А) вязкости дисперсионной среды; Б) плотности дисперсионной среды; В) температуры; Г) плотности частицы.

4.Коэффициент диффузии уменьшается в 2 раза, если радиус частицы дисперсной фазы:

А) больше осмотического давления раствора электролита; Б) меньше осмотического давления раствора электролита;

61

В) равно осмотическому давлению раствора электролита.

9. Рассчитайте значение среднеквадратичного сдвига частиц (в мкм) в гид-

розоле за 2 с, если их коэффициент диффузии составляет 4 мкм2 .

с

10.Рассчитайте, во сколько раз увеличится коэффициент диффузии частиц в золе, если их размер уменьшится в 3 раза.

11.Рассчитайте, во сколько раз увеличится коэффициент диффузии частиц в золе при увеличении удельной поверхности дисперсной фазы в 5 раз.

12.Рассчитайте, во сколько раз повысится величина среднеквадратичного сдвига частиц в золе, если коэффициент диффузии увеличится в 4 раза.

13.Рассчитайте, во сколько раз уменьшится величина среднеквадратичного сдвига частиц в золе при изменении их размеров от 10 нм до 40 нм.

14.Рассчитайте, во сколько раз повысится величина среднеквадратичного сдвига частиц в золе, если их дисперсность увеличится в 100 раз.

15.Рассчитайте, во сколько раз уменьшится величина среднеквадратичного сдвига частиц в золе, если вязкость дисперсионной среды увеличится в

4раза.

5.3.Седиментационно-диффузионное равновесие

1.Седиментационно-диффузионное равновесие описывается

где u – скорость седиментации, v – объём частицы дисперсной фазы, p – плотность дисперсной фазы, p0 – плотность дисперсионной среды, g – ускорение свободного падения, В – коэффициент трения, v – частичная концентрация дисперсной фазы на высоте h, v0 – частичная концентрация

62

на высоте h равной нулю, kБ – константа Больцмана, Т – температура, – среднеквадратичный сдвиг, D – коэффициент диффузии, т – время, ½ – электрокинетический потенциал, 1 – вязкость дисперсионной среды, u0 – скорость движения частиц, s0 – электрическая постоянная, s – диэлектрическая проницаемость среды, Е – напряжённость электрического поля. 2. Седиментационно-диффузионное равновесие наступает при

А) преобладании седиментационного потока над диффузионным; Б) преобладании диффузионного потока над седиментационным; В) равенстве седиментационного и диффузионного потоков; Г) равенстве плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды.

3. Седиментационная устойчивость характеризуется следующими параметрами:

Д) коэффициентом трения B = 6п1r ,

где V – объём частицы дисперсной фазы, 1 – вязкость дисперсионной среды, r – размер частиц дисперсной фазы, p – плотность дисперсной фазы, p0

– плотность дисперсионной среды, g – ускорение свободного падения, В – коэффициент трения, v – частичная концентрация дисперсной фазы, kБ –

константа Больцмана, Т – температура, D – коэффициент диффузии, dv – dh

градиент концентрации.

4. Гипсометрическая высота – это:

А) высота капиллярного поднятия жидкости; Б) первоначальная высота столба суспензии;

63

В) высота, на которой при достижении седиментационнодиффузионного равновесия в системе концентрация частиц изменяется в е раз.

5.Гипсометрическая высота не зависит от: А) размеров частиц;

Б) плотности частиц и дисперсионной среды; В) вязкости дисперсионной среды; Г) температуры; Д) формы частиц.

6.Кинетическая седиментационная устойчивость не зависит от: А) размеров частиц; Б) вязкости дисперсионной среды; В) температуры; Г) давления;

Д) высоты столба суспензии.

7.Термодинамическая седиментационная устойчивость характеризуется: А) размером частиц; Б) скоростью седиментации частиц;

В) среднеквадратичным сдвигом частиц; Г) гипсометрической высотой; Д) константой седиментации.

8.Кинетическая седиментационная устойчивость характеризуется:

А) размером частиц; Б) скоростью седиментации частиц;

В) среднеквадратичным сдвигом частиц; Г) гипсометрической высотой;

Д) величиной, обратной константе седиментации.

9.Рассчитайте, во сколько раз уменьшится гипсометрическая высота (высота, на которой при достижении седиментационно-диффузионного равновесия в системе концентрация частиц изменяется в е раз) при увеличении размеров частиц в 3 раза.

10.Определите, во сколько раз возрастёт гипсометрическая высота (высота, на которой при достижении седиментационно-диффузионного равнове-

64