Вариант 5 (их три, спроси какой)

номер 1

1. Каким образом можно сформировать на поверхности капель угле-

водорода (октан, бензол и др.), находящихся в воде, положительный

или отрицательный электрический заряд?

Сформировать заряд можно добавление ионогенных ПАВ в раствор:

Анионные ПАВ диссоциируют в водных растворах с образованием поверхностно-активного аниона. Типичным примером таких ПАВ являются соли карбоновых кислот, например, олеат натрия:

заряд - и заряд + образовались

Поверхность становится отрицательно заряженной

Катионные ПАВ при диссоциации в воде образуют поверхностноактивные катионы. ПАВ этого типа содержат основные группы на основе азота. Типичным примером таких ПАВ является додецилтриметиламмоний бромид:

заряд + и заряд - образовались

Поверхность становится положительно заряженной

номер 2

2. Приведите количественную зависимость среднего квадратичного

сдвига частиц при броуновском движении от дисперсности.

Среднеквадратичный сдвиг зависит от T системы, вязкости дисперсионной среды и размера частиц, пропорционален квадратному корню из времени Броуновское движение должно быть тем интенсивнее, чем выше температура и чем меньше размер частиц

номер 3

3. Определите удельную поверхность (м2/кг) порошка ВаSO4, если

его частицы оседают в водной среде с высоты 0,226 м за 1350 с. Частицы имеют сферическую форму. Плотность ВаSO4 равна 4500 кг/м3, вязкость воды примите равной 1 мПа*с.

номер 4

4. Ниже приведены изотермы адсорбции и десорбции паров воды в

порах активного угля при 298К:

(таблица)

Рассчитайте и постройте интегральную кривую распределения объема пор

по размерам. Плотность воды 1,0 г/см3, Рs = 2338 Па, σ = 71,96 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 2, посчитано все верно, но выпадает, возможно стоит уточнить у препода все ли ок в условии

Вариант 5 (их три, спроси какой)

номер 1

1. Какой потенциал называют электрокинетическим? От чего зависит зависит его знаки величина? При ответе используйте систему ДЭС.

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 (л), 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 2

2. Почему величина среднеквадратичного сдвига в законе Эйнштейна - Смолуховского пропорциональна корню квадратному из времени, а не времени, как это наблюдается при прямолинейном движении? Каковы следствия из теории броуновского движения?

закон Эйнштейна-Смолуховского дает взаимосвязь между среднеквадратичным сдвигом и коэффициентом диффузии частиц. Из этого закона следует, что среднеквадратичный сдвиг пропорционален не времени, а квадратному корню из времени, что обусловлено спецификой теплового хаотичного движения. Всесторонняя экспериментальная проверка закона Эйнштейна-Смолуховского подтвердила его применимость к ультрамикрогетерогенным системам (золям). Это означает, что к этим системам могут быть применены законы диффузии, а значит и все законы молекулярно-­кинетической теории. Это и является главным следствием из теории броуновского движения.

Например, для определения размеров частиц может быть использовано уравнение Эйнштейна для коэффициента диффузии, которое в случае сферических части принимает следующий вид:

Для ультрамикрогетерогенных аэрозолей должно быть применимо уравнение Менделеева - Клапейрона:

где n — число частиц в дисперсной системе.

Еще одним примером является уравнение Вант-Гоффа для осмотического давления разбавленных растворов:

где с -молярная концентрация раствора.

в форме, более удобной для расчета осмотического давления лиозолей получим:

где m - масса всех частиц; М - масса одного моля частиц; у — массовая концентрация дисперсной фазы

номер 3

3. Определите удельную поверхность (в м2/кг) монодисперсного порошка BaSO4. Сферические частицы этого порошка полностью оседают в водной среде с высоты 0,189 м за 1100 с. Плотность BaSO4 равна 4500 г/см3, вязкость среды равна 1 мПа*с.

номер 4

4. Определите общий объем микропор (в м3/кг) сажи (по уравнению Дубинина - Радушкевича), используя данные об адсорбции бензола на саже. Плотность бензола равна 0,8 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 1=2 полных клетки, по оси y взять шаг -0,2=1 полная клетка Нужно провести что-то вроде линии тренда по полученным точкам и продолжить пунктиром линию до пересечения с осью lnA Полученное значение и будет значением для дальнейших расчетов (в данном случае lnA0=-0,24)