- •ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
- •В. Н. Матвеенко
- •Назаров В.В.
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ПРЕДМЕТ КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
- •2.1.1. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение
- •2.1.2. Полная поверхностная энергия
- •2.2. Адсорбция и поверхностное натяжение
- •2.2.1. Адсорбция, основные определения
- •2.2.2. Метод избыточных величин и адсорбционное уравнение Гиббса
- •2.3. Адгезия, смачивание и растекание жидкостей
- •2.3.1. Работа адгезии и когезии, уравнение Дюпре
- •2.4. Дисперсность и термодинамические свойства тел
- •2.4.1. Влияние дисперсности на внутреннее давление
- •2.4.2. Капиллярные явления. Уравнение Жюрена
- •2.5. Энергетика диспергирования и конденсации
- •3.2. Адсорбция на однородной поверхности
- •3.2.2. Теория полимолекулярной адсорбции БЭТ
- •3.3. Адсорбция на пористых материалах
- •3.3.1. Теория капиллярной конденсации
- •3.3.2. Теория объёмного заполнения микропор Дубинина
- •4. АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ
- •4.3. Ионообменная адсорбция
- •5. КИНЕТИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
- •5.1.1. Седиментация в гравитационном и центробежном полях
- •5.1.2. Седиментационный анализ
- •5.4. Оптические свойства дисперсных систем
- •6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТЯХ
- •6.2. Влияние электролитов на ДЭС. Перезарядка поверхности
- •6.3. Формулы ДЭС (строение мицелл)
- •6.4. Электрокинетические явления
- •7. АГРЕГАТИВНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ И КОАГУЛЯЦИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
- •7.2. Лиофильные дисперсные системы
- •7.2.1. Классификация и общая характеристика ПАВ
- •7.2.2. Мицеллообразование в растворах ПАВ. Солюбилизация
- •7.2.3. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ)
- •7.3. Лиофобные дисперсные системы
- •7.3.1. Факторы устойчивости лиофобных систем
- •7.3.3. Быстрая коагуляция. Уравнение Смолуховского
- •7.3.4. Электролитная коагуляция
- •8. СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
- •8.2. Моделирование реологических свойств
- •8.3. Классификация дисперсных систем по реологическим свойствам
- •ОТВЕТЫ
- •2.1.1. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение
- •2.2. Адсорбция и поверхностное натяжение
- •2.2.1. Адсорбция, основные определения
- •2.3. Адгезия, смачивание и растекание жидкостей
- •2.3.1. Работа адгезии и когезии, уравнение Дюпре
- •2.4. Дисперсность и термодинамические свойства тел
- •2.4.1. Влияние дисперсности на внутреннее давление
- •3.1. Межмолекулярные взаимодействия при адсорбции
- •3.2. Адсорбция на однородной поверхности
- •3.2.2. Теория полимолекулярной адсорбции БЭТ
- •3.3. Адсорбция на пористых материалах
- •3.3.1. Теория капиллярной конденсации
- •3.3.2. Теория объёмного заполнения микропор Дубинина
- •1.3. Ионообменная адсорбция
- •5. КИНЕТИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
- •5.1. Седиментация и седиментационный анализ
- •5.1.1. Седиментация в гравитационном и центробежном полях
- •5.1.2. Седиментационный анализ
- •5.2. Броуновское движение, закон Эйнштейна-Смолуховского
- •5.3. Седиментационно-диффузионное равновесие
- •5.4. Оптические свойства дисперсных систем
- •6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТЯХ
- •6.1. Образование и строение двойного электрического слоя (ДЭС)
- •6.2. Влияние электролитов на ДЭС. Перезарядка поверхности
- •6.3. Формулы ДЭС (строение мицелл)
- •6.4. Электрокинетические явления
- •7. АГРЕГАТИВНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ И КОАГУЛЯЦИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
- •7.1. Седиментационная и агрегативная устойчивость
- •7.2. Лиофильные дисперсные системы
- •7.2.1. Классификация и общая характеристика ПАВ
- •7.2.2. Мицеллообразование в растворах ПАВ. Солюбилизация
- •7.2.3. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ)
- •7.3. Лиофобные дисперсные системы
- •7.3.1. Факторы устойчивости лиофобных систем
- •7.3.3. Быстрая коагуляция. Уравнение Смолуховского
- •7.3.4. Электролитная коагуляция
- •8. СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
- •8.1. Механизм структурообразования в дисперсных системах
- •8.2. Моделирование реологических свойств
- •8.3. Классификация дисперсных систем по реологическим свойствам
- •Учебное издание
А) y |
|
Б) |
dy |
В) |
dy |
Г) y |
|
dт |
dт |
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
P P P P
(y – величина деформации; dy – скорость деформации; Р – механическое напря-
dт
жение).
23. Реологическое поведение идеально пластического тела Сен-Венана-Кулона отражает зависимость:
А) y |
|
Б) |
dy |
В) |
dy |
Г) y |
|
dт |
dт |
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
P P P P
(y – величина деформации; dy – скорость деформации; Р – механическое напря-
dт
жение).
24. Реологическое поведение вязкопластического тела Бингама отражает зависимость:
А) y |
|
Б) |
dy |
В) |
dy |
Г) y |
|
dт |
dт |
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
P P P P
(y – величина деформации; dy – скорость деформации; Р – механическое напря- dт
жение).
8.3.Классификация дисперсных систем по реологическим свойствам
1.К реологическим свойствам относятся:
А) прочность; |
Б) плотность; |
В) вязкость; |
114
Г) теплоёмкость; |
Д) пластичность; |
Е) электропроводность; |
Ж) упругость. |
2. Ньютоновскими жидкостями являются дисперсные системы: |
|
А) с невысокой вязкостью; |
|
Б) вязкость которых зависит от |
времени действия напряжения |
сдвига; |
|
В) вязкость которых не зависит от напряжения (скорости деформации) и от времени их действия;
Г) вязкость которых линейно уменьшается при увеличении темпе-
ратуры.
3.К неньютоновским жидкостям относятся дисперсные системы, вязкость которых:
А) уменьшается с ростом температуры по линейному закону; Б) зависит от напряжения (скорости деформации); В) высокая.
4.К стационарным неньютоновским жидкостям относят дисперсные системы:
А) вязкость которых не зависит от напряжения (скорости дефор-
мации);
Б) с невысокой вязкостью; В) реологические свойства которых не зависят от времени дей-
ствия напряжения; Г) вязкость которых уменьшается линейно с ростом температуры.
5.Твердообразные системы – это системы с:
А) высокой вязкостью; Б) высокой вязкостью, линейно уменьшающейся с ростом темпе-
ратуры;
В) высокой вязкостью, зависящей от напряжения сдвига; Г) с пространственной структурой, течение которых происходит
только при напряжениях сдвига Р > Рт (Рт – предел текучести). 6. Свойствами ньютоновской жидкости обладают:
А) разбавленные агрегативно-устойчивые золи с частицами сферической формы;
115
Б) концентрированные дисперсные системы с частицами анизометричной формы;
В) растворы коллоидных ПАВ при концентрации ПАВ, равной ККМ (критической концентрации мицеллообразования);
Г) слабоструктурированные жидкообразные дисперсные системы. 7. Псевдопластическими жидкостями являются:
А) агрегативно-устойчивые золи с частицами сферической формы; Б) разбавленные агрегативно-устойчивые дисперсные системы с
частицами анизометричной формы; В) высококонцентрированные агрегативно-устойчивые дисперсные
системы; Г) структурированные жидкообразные дисперсные системы.
8. Дилатантными жидкостями являются:
А) разбавленные агрегативно-устойчивые дисперсные системы; Б) разбавленные растворы полимеров; В) высококонцентрированные агрегативно-устойчивые дисперсные
системы; Г) структурированные жидкообразные дисперсные системы.
9. Установите соответствие между названиями систем и особенностями их реологического поведения:
1)ньютоновская жидкость;
2)псевдопластическая жидкость;
3)дилатантная жидкость;
4)бингамовская твердообразная система.
А) вязкость системы растёт при увеличении напряжения (скорости) сдвига;
Б) система имеет предел текучести; В) вязкость системы не зависит от напряжения (скорости) сдвига и
времени их действия; Г) вязкость системы уменьшается при увеличении напряжения
(скорости) сдвига.
116
|
|
|
|
dy |
n |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
10. |
Показатель n в уравнении Оствальда-Вейля |
P k |
|
|
|
|
для дилатант- |
|||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
dт |
|
|||||||
ных жидкостей принимает значения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
А) меньше 1; |
Б) равен 1; |
В) больше 1. |
|
||||||||
|
|
|
|
dy n |
|
|||||||
11. |
Показатель n в уравнении Оствальда-Вейля |
P k |
|
|
|
|
|
для псевдопла- |
||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
dт |
|
|
||||||
стических жидкостей принимает значения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
А) меньше 1; |
Б) равен 1; |
В) больше 1. |
|
||||||||
|
|
|
|
dy n |
|
|||||||
12. |
Показатель n в уравнении Оствальда-Вейля |
P k |
|
|
|
|
|
для ньютонов- |
||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
dт |
|
ских жидкостей принимает значения:
А) меньше 1; Б) равен 1; В) больше 1.
13. Установите соответствие между названиями жидкостей и показателем
dy n
n в уравнении Оствальда-Вейля P k :
dт
1) для ньютоновской жидкости показатель степени n в уравнении
dy n
Оствальда-Вейля P k ;
dт
2) для дилатантной жидкости показатель степени n в уравнении
dy n
Оствальда-Вейля P k ;
dт
3) для псевдопластической жидкости показатель степени n в урав-
dy n
нении Оствальда-Вейля P k .
dт
А) n < 1; |
Б) n = 1; |
В) n > 1. |
8.4. Реологические свойства агрегативно-устойчивых и структурированных систем
1. Какое из приведённых уравнений является уравнением Эйнштейна для расчёта вязкости дисперсных систем:
А) 1уд = KMc ; |
Б) 1 = 1 |
1 + 2,5q> ; |
|
0 |
|
117
В) |
1уд |
= 1 + K 1 2 c + …; |
Г) 1 = KM а . |
|
c |
||||
|
|
|
2.Уравнение Эйнштейна для расчёта вязкости дисперсных систем выполняется при:
А) ламинарном течении; Б) комнатной температуре;
В) отсутствии взаимодействия между частицами; Г) для систем, которые проявляют свойства ньютоновских жидко-
стей.
3.Уравнение Эйнштейна для расчёта вязкости дисперсных систем не выполняется:
А) при агрегации частиц в системе; Б) при образовании в системе коагуляционных структур;
В) для разбавленных полидисперсных систем с частицами сферической формы;
Г) для концентрированных систем с частицами анизометричной
формы.
4.Установите соответствие между названиями вязкости и формулами для их расчёта:
1)относительная вязкость;
2)удельная вязкость;
3)приведенная вязкость;
4)характеристическая вязкость.
А) 1 - 10 ; |
Б) |
1 - 10 |
|
1 |
; |
Г) lim 1 - 10 . |
|||||||
|
|
|
|
|
|
; |
В) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c 0 1 c |
||||
1 |
0 |
|
|
1 c |
|
1 |
0 |
|
|||||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
где 1 – вязкость дисперсной системы, 1о – вязкость дисперсионной среды. 5.Тиксотропия – это явление:
А) возрастания вязкости дисперсной системы при увеличении прикладываемого к ней механического напряжения;
Б) восстановления во времени пространственной структуры в дисперсной системе после снятия напряжения, вызвавшего её разрушение;
В) увеличения прочности структуры дисперсной системы при действии на неё механического напряжения.
118
6. Реопексия – это явление:
А) снижения вязкости дисперсной системы при увеличении приложенного напряжения сдвига;
Б) восстановления во времени пространственной структуры дисперсной системы после её механического разрушения;
В) повышения вязкости (упрочнения структуры) дисперсной системы с ростом приложенного напряжения сдвига.
7.Для жидкообразных дисперсных систем с пространственной структурой коагуляционного типа характерны следующие свойства:
А) наличие предела текучести; Б) упругость; В) пластичность;
Г) высокая прочность; Д) тиксотропия;
8.Для дисперсных систем с конденсационной структурой характерны следующие свойства:
А) дилатансия; Б) упругость; В) пластичность;
Г) высокая прочность; Д) тиксотропия;
9.Жидкообразным структурам соответствуют кривые течения:
dy |
а |
б |
в |
г |
|
|
|||||
dт |
|||||
|
|
|
|
P
10. Твердообразным структурам соответствуют кривые течения:
dy |
а |
б |
в |
г |
|
|
|||||
dт |
|||||
|
|
|
|
P
119
11. Псевдопластической жидкости соответствует кривая течения:
dy |
а |
б в |
г |
|
dт |
||||
|
|
|
P
12. Телу Бингама соответствует кривая течения:
dy |
а |
б в |
г |
|
dт |
||||
|
|
|
P
13. Дилатантной жидкости соответствует кривая течения:
dy |
а |
б в |
г |
|
dт |
||||
|
|
|
P
14. Установите соответствие между типом жидкообразной дисперсной системы и видом зависимости вязкости от напряжения сдвига:
1) 1 |
2) |
1 |
3) |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
P P P
А) Ньютоновская система; Б) Дисперсная система с коагуляционной структурой; В) Дилатантная система.
15. Уравнение Хаггинса для приведённой вязкости имеет вид:
А) 1 = 10 1 + аq> ; |
Б) |
1уд = КМс ; |
||
В) |
1уд |
= 1 + К 1 2 c + …; |
Г) |
1 = КМ a . |
|
||||
|
с |
|
|
120
16. Уравнение Марка-Куна-Хаувинка для характеристической вязкости растворов полимеров имеет вид:
А) 1 = 1 |
1 + аq> ; |
Б) |
1уд = КМс ; |
||
0 |
|
|
|
||
В) |
1уд |
= 1 + К 1 2 c + …; |
Г) |
1 = КМ a . |
с
17. При определении молярной массы полимеров вискозиметрическим методом используют уравнение:
А) 1 = 1 |
|
1 + аq> ; |
Б) Р Рт + 1* |
dy |
; |
||
0 |
|
||||||
|
|
|
|
|
dт |
||
|
|
|
|
|
|
||
В) Р k ( |
dy |
)n ; |
Г) 1 = КМ a . |
||||
|
|||||||
|
|
|
dт |
|
|
|
18. Жидкообразной дисперсной системе с коагуляционной структурой соответствует следующая реологическая зависимость
А) 1 |
Б) 1 |
|
В) 1 |
|
|
|
|
P P P
(1 – вязкость; Р – механическое напряжение)
19. Ньютоновской дисперсной системе соответствует следующая зависимость вязкости от напряжения сдвига
А) 1 Б) 1 В) 1
P P P
(1 – вязкость; Р – механическое напряжение)
20. Реологическому поведению дилатантной дисперсной системы соответствует следующая зависимость
А) 1 |
Б) 1 |
|
В) 1 |
|
|
|
|
P P P
(1 – вязкость; Р – механическое напряжение)
121
21.Рассчитайте значение относительной вязкости золя, если динамическая вязкость дисперсионной среды составляет 1 мПа·с, а вязкость золя больше её в 2 раза.
22.Рассчитайте величину удельной вязкости золя, если динамическая вязкость дисперсионной среды равна 1 мПа·с, а вязкость золя в 2 раза больше.
23.Рассчитайте, во сколько раз, в соответствии с уравнением Эйнштейна, повысится удельная вязкость золя при увеличении в нём объёмной доли дисперсной фазы от 5 % до 10 %.
122