- •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
Д) необратимость.
6.Для химической адсорбции характерны: А) специфичность;
Б) образование мономолекулярных слоёв; В) образование полимолекулярных слоёв; Г) обратимость; Д) необратимость.
7.Энергия дисперсионного взаимодействия атома адсорбата с поверхностью адсорбента зависит от расстояния от поверхности атома обратно пропорционально этому расстоянию во:
А) второй степени; Б) третьей степени; В) четвёртой степени;
Г) шестой степени.
8. Выберите рисунок, на котором правильно показана зависимость энергии взаимодействия атома адсорбата U с поверхностью адсорбента от расстояния х между атомом адсорбата и поверхностью адсорбента при физической адсорбции:
А) |
U |
Б) |
U |
В) U |
x |
х |
х |
3.2.Адсорбция на однородной поверхности
3.2.1.Закон Генри, уравнение Ленгмюра
1.В соответствии с законом Генри начальный участок изотермы адсорбции (при малых концентрациях или давлениях) должен быть:
А) выпуклым по отношению к оси абсцисс; Б) вогнутым по отношению к оси абсцисс; В) линейным.
36
2. Закон Генри соблюдается:
А) при высокой концентрации (давлении паров) адсорбата; Б) при низкой концентрации (давлении паров) адсорбата; В) в средней части изотермы адсорбции.
3. Уравнение Ленгмюра используется в случае:
А) нелокализованной адсорбции на энергетически однородной поверхности;
Б) локализованной адсорбции на энергетически неоднородной поверхности;
В) локализованной адсорбции на энергетически однородной по-
верхности; Г) капиллярной конденсации.
4. Уравнение Ленгмюра может быть использовано при адсорбции на: А) микропористых адсорбентах;
Б) адсорбентах с переходными порами в области высоких давле-
ний |
паров; |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
В) |
|
макропористых адсорбентах. |
|
|
|
||
5. Константа К, входящая в уравнение Ленгмюра |
А А |
Kp |
, представ- |
||||||
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 Kp |
|
ляет собой константу: |
|
|
|
||||||
|
|
|
А) скорости адсорбции; |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Б) |
адсорбционного равновесия; |
|
|
|
||
|
|
|
В) конденсации. |
|
|
|
6. Выберите правильное соотношение между константами
Ленгмюра (А , К) и Генри (KГ): |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
А |
|
|
К |
= А ; |
Г) |
KГ |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
А) |
А К = KГ; Б) |
= KГ; В) |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
= А |
||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
К |
|
|
KГ |
|
К |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
7. Уравнение Ленгмюра в области низких концентраций принимает вид:
|
В) = А Кс; |
|
Д) 0 |
Kc |
, |
||
А) А = Кс; Б) А = А с; |
Г) |
= Кс; |
|||||
|
|||||||
|
|
|
|
|
1 Kc |
где А – адсорбция; А – максимальная адсорбция; – степень заполнения поверхности адсорбента; K – константа адсорбционного равновесия; с – равновесная концентрация адсорбата.
37
8. Выберите рисунок, на котором правильно показан общий вид изотермы адсорбции Ленгмюра:
А) А |
|
1 |
|
В) |
А |
|
Б) |
|
|
|
|
|
A |
|
|
||
|
|
|
|
|
р |
1 |
р |
|
|
p |
|
Г) |
p |
Д) А |
|
A |
|
|
|
|
|
|
р |
p |
ps
(А – адсорбция; р – равновесное давление пара; ps – давление насыщенного пара адсорбата).
9. Выберите рисунок, на котором правильно показана изотерма адсорбции В координатах линейной формы уравнения Ленгмюра:
А) А |
tg =K |
|
1 |
1 |
||
|
|
|||||
Б) |
A |
tg = A |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
с |
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
c |
|
В) c |
tg = |
Г) |
A |
tg = 1 |
||
A |
|
A |
c |
A K |
||
|
|
|||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
с |
|
(А – адсорбция; А – максимальная адсорбция; K – константа адсорбционного равновесия; – угол наклона прямой; с – равновесная концентрация адсорбата).
38
10. На приведённой изотерме адсорбции уравнением Генри описывается участок
А
1 2 3
p
ps
А) 1; Б) 2; В) 3.
11. На приведённой изотерме адсорбции уравнением Ленгмюра описываются участки:
А
1 2 3
p
ps
А) 1; |
Б) 1 и 2; |
В) 3; |
Г) |
1, 2 и 3. |
3.2.2.Теория полимолекулярной адсорбции БЭТ
1.В теории БЭТ, в отличие от теории Ленгмюра, предполагается, что: А) адсорбционные центры энергетически неоднородны; Б) на каждом адсорбционном центре адсорбируется только одна
молекула; В) каждая адсорбированная молекула является новым центром ад-
сорбции; Г) адсорбированные молекулы, находящиеся в соседних слоях ад-
сорбата, не взаимодействуют друг с другом. 2. Параметр с, входящий в уравнение БЭТ
39
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A C |
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
p |
ps |
p |
, |
||||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
1 (C 1) |
|
|
||||||
|
|
1 |
|
|
||||||||
|
p |
p |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
s |
|
|
|
|
s |
представляет собой:
А) ёмкость двойного электрического слоя адсорбента; Б) равновесную концентрацию адсорбата в объёме фазы, из кото-
рой произошла адсорбция; В) теплоёмкость адсорбента;
Г) константу равновесия.
3.При выводе уравнения БЭТ принимается, что: А) все слои адсорбата равноценны;
Б) все слои адсорбата равноценны, за исключением первого слоя; В) число слоёв адсорбата не является бесконечным; Г) отсутствует взаимодействие между разными слоями адсорбата.
4.При определении удельной поверхности адсорбентов с использованием
уравнения БЭТ в качестве адсорбатов используются азот и инертные газы, потому что:
А) эти адсорбаты обладают повышенной адсорбционной способ-
ностью;
Б) у этих адсорбатов слабые межмолекулярные взаимодействия; В) эти адсорбаты обладают высокой теплотой адсорбции.
5. Как правило, уравнение БЭТ не соблюдается в области низких давлений
паров адсорбата (при p 0,05), потому что в этих условиях: ps
А) полимолекулярная адсорбция не происходит; Б) степень заполнения поверхности является недостаточной;
В) сильно проявляется энергетическая неоднородность поверхно-
сти;
Г) велика ошибка в определении величины адсорбции.
6. Как правило, уравнение БЭТ плохо соблюдается в области относитель-
ных давлений паров p 0,3, потому что в этих условиях: ps
А) начинают проявляться межмолекулярные взаимодействия между соседними адсорбированными молекулами одного и того же слоя ад-
40
сорбата;
Б) образуется слишком много слоёв адсорбата; В) адсорбция становится нелокализованной;
Г) велика ошибка в определении величины адсорбции.
7. Выберите рисунок, на котором правильно показан общий вид изотермы полимолекулярной адсорбции (БЭТ):
А) А |
Б) lnА |
В) А |
|
|
|
|
|
p |
ln |
p |
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ps |
|
ps |
ps |
|
|
|
p |
|
|
|
Д) |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Г) |
|
ps |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|||
|
A 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
p |
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
ps |
|
ps |
(А – адсорбция; р – равновесное давление пара адсорбата; ps – давление насыщенного пара адсорбата).
8. Выберите рисунок, на котором правильно показана изотерма адсорбции, представленная в координатах линейной формы уравнения БЭТ:
А) А |
|
tg =А с |
|
|
|
|
Б) |
p |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
tg = |
1 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А с |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
p |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ps |
||||||
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
с 1 |
Г) |
p |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
ps |
|
|
|
|
|
|
|
tg = |
A |
|
|
tg = с 1 |
||||||||
В) |
|
|
|
|
|
|
|
А с |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А с |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
A 1 p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
p |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ps |
|
|
|
|
|
|
|
ps |
41