Вариант 3 (их три, спроси какой)

номер 1

1. Почему конденсация переходных парах (мезопорах) происходит при более низком давлении паров, чем конденсация на плоской поверхности (при одной и той же температуре)?

мезопоры можно представить как капилляр следовательно для них применино уравнение Кельвина:

Конденсация будет происходить только при хорошем смачивании, т.е. кривизна мениска меньше 0 (если поверхность плохо смачиваемая, то конденсация энергетически невыгодный процесс)

отсюда для вогнутого мениска:

т.к. правая часть всегда положительна, то ps>p всегда,т.е. давление конденсации в поре всегда ниже, чем на плоской поверхности

Конденсация капиллярная - конденсация паров в капиллярах (порах) при наличии в них вогнутых менисков жидкого адсорбата, происходящая при более низком давлении, чем конденсация паров той же жидкости на плоской поверхности

номер 2

2. Частицы золя сульфида свинца, полученного смешениям растворов хлорида свинца и сульфида натрия в электрическом поле перемещаются к аноду. Напишите формулу мицеллы этого золя.

где n - число молекул в кристалле (агрегате); m - число потенциалопределяющих ионов; (m — х) — число противоионов в слое Гельмгольца; х - число ионов в диффузном слое

номер 3

3. Пользуясь уравнением Дубинина-Радушкевича определите объем микропор в 1 кг канальный сажи на основе данных об адсорбции паров бензола. Плотность бензола равна 0,88 г/см3.

Как объяснить график:

Ось x это (ln(ps/p))^2, ось y это ось lnA

Должна получиться убывающая кривая По оси x взять шаг 0,2=1 полная клетка, по оси y взять шаг 0,1=1 полная клетка Нужно провести что-то вроде линии тренда по полученным точка и продолжить пунктиром линию до пересечения с осью lnA Полученное значение и будет значением для дальнейших расчетов (в данном случае lnA0=0,73)

номер 4

4. Рассчитайте скорость перемещения сферических частиц золя при электрофорезе если ?-потенциал частиц составляет 53 мВ, расстояние между электродами равно 0,49, а напряжение, приложеное к электронным, составляет 130 В. Вязкость среды 1 мПа*с, диэлектрическая проницаемость 80,1.

Вариант 3 (их три, спроси какой)

номер 1

1. Напишите уравнения состояния газообразных поверхностных пленок. Как в

них учитываются собственные размеры молекул ПАВ?

Область низких концентраций

При низких концентрациях ПАВ в водном растворе изотерма поверхностного натяжения имеет линейный вид и описывается следующим уравнением:

где σ и σ₀ – поверхностные натяжения раствора и растворителя, соответственно, R – универсальная газовая постоянная, Т – температура, Kг – константа Генри, С – концентрация раствора

, где поверхностное давление адсорбционной пленки (давление двухмерного газа)

Так как величина адсорбции А имеет размерность моль/м^2 , то величина обратная 1/А будет иметь размерность м^2/моль, то есть это площадь, занимаемая одним молем молекул в адсорбционном слое. Обозначим 1/А = Sм и с учетом этого перепишем уравнение

соотношение является аналогом уравнения Клапейрона-Менделеева для идеального газа pV= RT (для одного моля молекул):

область высоких концентраций

изотерма поверхностного натяжения описывается уравнением Шишковского:

Далее будем рассматривать такую область концентраций, в которой , тогда:

Воспользуемся уравнением Ленгмюра в линейной форме

из которого выразим и подставим в уравнение:

, введем обозначения 1/А = Sм и и получим:

Уравнение представляет собой уравнение состояния двухмерного газа, в котором учтены собственные размеры молекул, так как величина , а емкость монослоя Абеск определяется собственными размерами молекул адсорбата

номер 2

2. Какие факторы влияют на ?-потенциал? Каким образом можно уменьшить или увеличить ?-потенциал в дисперсных системах?

Как объяснить график:

Ось x это x, ось y это -фи, на оси y отмечаем сверху точку фи0 и из нее начинаем вести убывающую кривую, создающую вогнутость, кривая не доходит до оси x чуть ниже фи0 на оси y отмечаем точку фиб и от нее до кривой проводим пунктир расстояние от точки 0,0 то места пересечения пунктира из точки фиб отмечаем как сигма слева от оси y друг над другом ровно ставим -, а справа от оси y друг над другом ровно ставим +, остальгное пространство справа заполняем так, чтобы опд кривой были только +, а над кривой + и - чередуются в шахматном порядке

Потенциал ζ (дзета), соответствующий плоскости скольжения и являющийся частью потенциала диффузного слоя, называется электрокинетическим или дзета-потенциалом.

Используя уравнение Гуи - Чепмена (где х - расстояние от начала диффузной части ДЭС, к - величина, обратная толщине диффузного слоя k=1/λ) при х = I, можно записать:

Из уравнения следует, что за толщину диффузного слоя (или диффузной части ДЭС) принимается такое расстояние λ = 1/к , на котором потенциал (φδ) уменьшается в число раз, равное основанию натуральных логарифмов е. В соответствии с теорией Гуи - Чепмена толщина диффузного слоя рассчитывается по следующему соотношению:

Как видно из уравнения, на толщину диффузного слоя влияют такие параметры дисперсной системы, как температура, диэлектрическая проницаемость среды(ε), ионная сила(I), они же будут влиять и на величину дзета-потенциала. При этом введение электролитов в дисперсионную среду играет особую роль, поскольку за счет таких добавок можно не только изменить толщину диффузного слоя и величину электрокинетического потенциала, но и изменить знак дзета-потенциала

Дзета потенциал имеет тот же знак, что и потенциалопределяющие ионы

С ростом ε и Т и уменьшением I λ растет следовательно растет и дзета-потенциал и наоборот

номер 3

3. Рассчитайте и постройте интегральную кривую распределения объема пор

адсорбента по размерам, пользуясь данными капиллярной конденсации этанола на силикагеле при 30 `С, плотность этанола 0,78 г/см3, σ = 21,6 мДж/м2.

Как объяснить график:

Ось x это r, нм, ось y это ось Vп/Vп,max,%

Должна получиться возрастающая кривая, создающая выпуклость

По оси x взять шаг 1=1 полная клетка, по оси y взять шаг 10=половина полной клетки

Знак вопроса у значения радиуса 3, посчитано все верно, но выпадает, возможно стоит уточнить у препода все ли ок в условии

номер 4

4. Рассчитайте средний сдвиг сферических частиц оксида алюминия за 2 сек и скорость их седиментации при следующих условиях: t = 20С, вязкой среды 1 г/см3, плотность среды 1 г/см3, плотность дисперсной фазы 3,9 г/см3, удельная поверхность частиц 6*10^6 м^(-1)