Дисперсные системы. Дисперсионный анализ полидисперсных систем. Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Физико-химические основы

Высота оседания h = 0,09 м, вязкость η = 1∙10–3 Па∙с, ρ = 2,8∙103 кг/м3 и

ρ0 = 1∙103 кг/м3.

Задача 16. Постройте седиментационную кривую, рассчитайте константы седиментации β и μ0 по Авдееву и вычислите минимальный и средний по массе радиус частиц суспензии цемента в керосине на основании опытных данных.

ρ = 3,0∙103 кг/м3 и ρ0 = 0,8∙103 кг/м3.

Задача 17. Рассчитайте и постройте кривые распределения частиц сус-

пензии металлического никеля в воде с помощью метода Авдеева по следую-

щим опытным данным.

ρ = 8,0∙103 кг/м3 и ρ0 = 1∙103 кг/м3.

Задача 18. Рассчитайте и постройте кривые распределения частиц сус-

пензии металлического никеля в этиловом спирте по следующим опытным данным (использовать метод Авдеева).

ρ = 8,0∙103 кг/м3 и ρ0 = 0,79∙103 кг/м3.

Задача 19. Рассчитайте константы седиментации по Авдееву β и μ0 и вы-

числите минимальный и средний (по массе) радиусы частиц в суспензии цемен-

та в керосине по следующим экспериментальным данным.

21

ρ = 3,0∙103 кг/м3 и ρ0 = 0,8∙103 кг/м3.

Задача 20. Рассчитайте константы седиментации β и μ0 по Авдееву и вы-

числите минимальный и средний (по массе) радиусы частиц суспензии кварца в воде по следующим опытным данным.

в гравитационном и центробежном полях при следующих условиях: радиус ча-

стиц r = 5∙10-7 м, плотность дисперсной фазы ρ = 3,9∙103 кг/м3, плотность дис-

персионной среды ρ0 = 1∙103 кг/м3, вязкость η = 1∙10–3 Па∙с, центробежное уско-

рение ω2h = 300g.

Задача 22. Рассчитайте и сравните скорости оседания частиц глины в во-

де в гравитационном и центробежном полях при следующих условиях: радиус частиц r = 2∙10-6 м, высота оседания h = 0,2 м, плотность дисперсной фазы

ρ = 2,7∙103 кг/м3, плотность дисперсионной среды ρ0 = 1∙103 кг/м3, вязкость η = = 1∙10–3 Па∙с, частота вращения центрифуги n = 1000 об/мин.

Задача 23. Пользуясь данными задачи 22, рассчитайте скорость и время оседания частиц с высоты h = 0,2 м в центробежных полях центрифуг с часто-

той вращения n, равной 600 об/мин и 6000 об/мин.

Задача 24. Рассчитайте скорость и время оседания частиц пигмента кубового желтого в воде в центробежном поле при частоте вращения центрифуги 1800

об/мин, плотность пигмента ρ = 1,3∙103 кг/м3, плотность воды ρ0 = 2,7∙103 кг/м3, расстояние от оси ротора до осадка h = 0,05 м, вязкость η = 1∙10–3 Па∙с.

22

Задача 25. Какое центробежное ускорение должна иметь центрифуга,

чтобы вызвать оседание коллоидных частиц AgCl в водной среде при следующих условиях: плотность дисперсной фазы ρ = 5,6∙103 кг/м3, плотность диспер-

сионной среды ρ0 = 1∙103 кг/м3, вязкость η = 1∙10–3 Па∙с, температура Т = 300 К. Задача 26. Рассчитайте размер частиц AgCl в ацетоне, если время их осе-

дания в центрифуге составило 8 мин при следующих условиях: исходный уровень h1 = 0,05 м; конечный уровень h2 = 0,10 м, плотность дисперсной фазы

ρ= 5,6∙103 кг/м3, плотность дисперсионной среды ρ = 0,79∙103 кг/м3, вязкость η = 1∙10–3 Па∙с, частота вращения центрифуги n = 1800 об/мин.

Задача 27. Рассчитайте время оседания частиц Аl2О3 радиусом r = 1∙10-7 м

в центробежном поле при следующих условиях: плотность дисперсной фазы

ρ= 3,9∙103 кг/м3, плотность дисперсионной среды ρ0 = 1∙103 кг/м3, исходный уровень оседания h1 = 0,05 м; конечный уровень h2 = 0,12 м; η = 1∙10–3 Па∙с, частота вращения центрифуги n = 1800 об/мин.

Задача 28. Рассчитайте размер частиц пигмента кубового желтого в воде, если время их оседания в центробежном поле составило 180 с при следующих условиях: исходный уровень h1 = 0,04 м, конечный уровень h2 = 0,09 м, плот-

вой по следующим результатам седиментационного анализа в центробежном поле, время центрифугирования t = 15 мин, частота вращения центрифуги n = 2500 об/мин, вязкость среды η = 1∙10–3 Па∙с, плотность дисперсной фазы

ρ = 1,6∙103 кг/м3, плотность дисперсионной среды ρ = 1∙103 кг/м3, расстояние от оси центрифуги до плоскости наблюдения h2 = 12∙10–2 м.

В пробирках разной высоты получены следующие массы седиментацион-

ных осадков

23

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Суздалев, И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур

инаноматериалов [Текст] / И.П. Суздалев. – 2-е изд., испр. – Москва:

ЛИБРОКОМ, 2009. – 592с.

2.Урьев, Н.Б. Физико-химическая динамика дисперсных систем и материалов

[Текст] / Н.Б. Урьев. – Долгопрудный: Интеллект, 2013. – 232 с.

3.Фридрихсберг, Д.А. Курс коллоидной химии [Текст]: учебник, 4-е изд., испр.

идоп. / Д.А. Фридрихсберг. – Санкт-Петербург: Лань, 2010. – 416 с.

4.Расчеты и задачи по коллоидной химии [Текст]: учеб. пособие для хим.-

технолог. спец. вузов / В.И. Баранова [и др.]; под. ред. В.И. Барановой –

Москва: Высш. шк., 1989. – 288 с.

24