Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

задачи колды

.pdf
Скачиваний:
30
Добавлен:
10.11.2019
Размер:
38.37 Mб
Скачать

1.Рассчитайте удельную поверхность адсорбента по изотерме адсорбции азота, используя уравнение БЭТ. Площадь, занимаемая молекулой азота в плотном монослое, составляет 16·10-20

м2.

3

2.В таблице приведены данные по адсорбции паров воды макропористым адсорбентом при комнатой температуре. Пользуясь уравнением Ленгмюра определите емкость адсорбционного

монослоя:

3

3.Рассчитайте время половинной коагуляции аэрозоля с дисперсностью частиц 2,5·108 м-1 и концентрацией 1,2 г/м3, если константа быстрой коагуляции Смолуховского равна 2·10-19 м3/с.

Плотность частиц аэрозоля примите равной 2200 кг/м3.

4

4.По результатам измерения адсорбции на активированном угле рассчитайте удельную поверхность адсорбента (величина адсорбции указана в расчете на азот при нормальных условиях): 4

5.Используя уравнение Эйнштейна, рассчитайте вязкость золя AgCl, имеющего концентрацию 10% массовых и содержащего сферические частицы. Плотность AgCl: 5,56·103 кг/м3; вязкость и плотность дисперсионной среды составляют 1·10-3 Па·с и 1000 кг/м3 соответственно. 5

6.Для отрицательно заряженного гидрозоля Al2S3, порог коагуляции при добавленном КСl равен 49 ммоль/л. Используя закон Дерягина, рассчитайте пороги коагуляции для таких электролитов как

Na2SO4, MgCl2 и AlCl3.

5

7.Электрофорез дисперсии бентонитовой глины происходит при следующих условиях: расстояние между электродами 32 см, напряжение 120 В, за 15 минут частицы переместились на 11 мм к

аноду. Рассчитайте ζ-потенциал, учитывая, что ε = 78,2, а η = 10-3 Па·с.

6

8.Используя гипсометрический закон, рассчитайте для золя SiO2 высоту, на которой концентрация частиц уменьшится в е раз. Принять, что форма частиц сферическая, удельная поверхность дисперсной фазы 108 м-1, плотность SiO2 2,2 г/cм3, плотность дисперсионной среды 1 г/cм3,

 

температура 20 ºС.

6

9.

Определите поверхностную и полную (внутреннюю) энергию 15 г водяного тумана, имеющего

 

частицы с удельньной поверхностью 100 м2

/г; t = 20ºC, σ = 72 мДж/м2; dσ/dT = - 0,16 мДж/

 

(м2·К); ρ = 1000 кг/м3.

7

10.

Определите диаметр капилляра, если хлороформ поднялся в нем на выосту 12,3 см. σ = 27 мДж/

 

м2; Δρ = 1490 кг/м3, Θ = 0 ºC.

7

11.Гидрозоль AgI получен добавлением 14 мл КI с концентрацией 0,03 моль/л к 10 мл раствора AgNO3 с концентрацией 0,035 моль/л. Напишите формулу мицеллы образовавшегося золя и

объясните строение ДЭС.

8

12. Рассчитайте поверхностное натяжение воды, если известно, тго в капилляре диаметром 1 мм она

поднимается на высоту 2,95 см. Δρ = 998 кг/м3, Θ = 0 ºС.

8

13.Растворенное в воде ПАВ адсорбируется на поверхности раздела вода-ртуть и соответствии с уравнением Ленгмюра. При этом, при концентрация ПАВ 0,2 моль/л, степень заполнения поверхности равна 0,5. Рассчитайте значение межфазного поверхностного натяжения на границе ртуть-раствор при 25 ºС и СПАВ = 0,1 моль/л, учитывая, что в отсутствие ПАВ поверхностное натяжение составляет 0,375 Дж/м2, а площадь, занимаемая молекулой ПАВ в монослое равна

20·10-20 м2.

9

14.Определите удельную поверхность (м2/г) монодисперсного порошка оксида алюминия, если известно, что его частицы сферической формы оседают в водной среде с высоты 20 см за 1600 секунд. Плотность оксида алюминия равна 4 г/см3, плотность и вязкость воды составляют 1 г/см3

и 10-3 Па·с, соотвстственно.

9

15.Рассчитайте концентрацию частиц гидрозоля золота через 300 с от начала быстрой коагуляции, если начальная концентрация составляла 2·1015 частиц/м3; вязкость дисперсионной среды 10-3

Па·с при 25 ºС.

10

16. Используя уравнение Гуи-Чепмена, рассчитайте значение потенциала на расстоянии 10 и 30 нм от

поверхности (пренебрегая толщиной слоя Гельмгольца). Дисперсионная среда - водный раствор ZnCl2 с концентрацией 10-4 моль/л (индифферентный электролит), t = 20 ºС, ε = 80,1; потенциал

диффузного слоя 45 мВ.

10

17.Рассчитайте ζ-потенциал по данным электроосмоса через корундовую (Аl2О3) мембрану: при силе тока 0,015 A за 70 секунд перенесено 1,5 мл раствора, удельная электропроводимость которого χV = 0,013 См·м-1, поверхностная проводимость χS = 0,006 См·м-1, η = 10-3 Па·с, ε =

81, ε0 = 8,85·10-12 Ф/м.

11

18.Рассчитайте толщину диффузной части ДЭС частиц гидрозоля AgI при 25 ºС. Дисперсионная среда золя (ε = 77) содержит Ва(NО3)2 (М = 261) с концентрацией 50 г/м3. Во сколько раз изменится толщина диффузной части, если концентрацию Ba(NO3)2 повысить в 4 раза? 11

19.Используя данные по адсорбции этана на поверхности однородной графитированной сажи при

постоянной степени заполнения, рассчитайте изостерическую теплоту адсорбции:

12

20.Рассчитайте разность уровней воды в двух сообщающихся капиллярах диаметрами 0,1 и 0,3 мм при 20 ºС. Поверхностное натяжение и плотность воды составляют соответственно 72,75 мДж/м2

и 0,998 г/см3.

13

21.Рассчитайте избыточное давление внутри капель воды и равновесное давление пара при 20 ºС для аэрозоля с удельной поверхностью 108 м-1. Поверхностное натяжение воды 73 мДж/м2,

плотность 1 г/см3, PS = 2306 Па.

13

22.Рассчитайте численную концентрацию золя Al2O3, если известно, что его массовая концентрация равна 0,3 кг/м3. Коэффициент диффузии частиц 2·10-6 м2/сутки, плотность Al2O3 4 г/см3,

 

вязкость среды 10-3 Па·с, температура 25ºС.

14

23.

Рассчитайте работу адгезии и коэффициент растекания для системы вода-графит, если известно,

 

что краевой угол равен 90 º, а поверхностное наятжение воды 72 мДж/м2.

14

24.

Найдите графически время половинной коагуляции и начальную концентрацию частиц по

 

изменению общей концентрации частиц лиофобной дисперсной системы:

15

25.Рассчитайте межфазное натяжение в системе CaF2-вода, если известно, что растворимость частиц CaF2 диаметром 0,3 мкм превышает нормальную растворимость на 18% при 20ºС. Плотность

частиц CaF2 составляет 2500 кг/м3, а молярная масса – 78 г/моль.

15

26.Какую долю составляет давление паров воды в капиллярах радиусом 0,1 и 0,01 мкм от нормального давления насыщенного пара при 25 ºС? При расчетах примите, что краевой угол равен нулю; поверхностное натяжение воды 71,96 мДж/м2, плотность воды 998 кг/м3. 16

27.Используя уравнение Дубинина-Радушкевича, рассчитайте объем микропор 1кг сажи на основе

данных об адсорбции паров бензола (мольный объем бензола 88,8 см3/моль):

17

28.Для гидрозоля, содержащего положительно заряженные частицы гидроксиде алюминия порог быстрой коагуляции при добавлении равен 41 ммоль/л. Используя закон Дерягина, рассчитайте

порог коагуляции для электролитов

17

29.Коэффициент диффузии частиц золя серебра в воде при 25ᵒС равен м2/сутки. Рассчитайте дисперность частиц золя и их среднеквадратичный сдвиг за 10 с. Вязкость воды при 25ᵒС равна

Па с.

18

30.Удельная поверхность непористой сажи составляет 80,5 м2/г. Используя уравнение Ленгмюра, определите площадь, занимаемую молекулой бензола в плотном мономлое, исходя из данных об

адсорбции паров бензола на этом адсорбенте при 20ᵒС:

18

31. Используя уравнение Гуи-Чепмена, рассчитайте значение потенциала на расстоянии 20 и 40 нм от поверхности (пренебрегая толщиной слоя Гельмгольца). Дисперсионная среда - водный раствор ZnCl2 с концентрацией 0,3 ммоль/л (индифферентный электролит), t = 20 ºС, ε = 80,1; потенциал

диффузного слоя 28 мВ

19

32.Для гидрозоля, содержащего отрицательно заряженные частицы порог быстрой коагуляции при добавлении равен 31 ммоль/л. Используя закон Дерягина, рассчитайте порог коагуляции для

электролитов

19

1.Рассчитайте удельную поверхность адсорбента по изотерме адсорбции азота, используя уравнение БЭТ. Площадь, занимаемая молекулой азота в плотном монослое, составляет 16·10-20 м2.

p/ps

0,0286

0,136

0,200

 

 

 

 

A, моль/кг

2,16

3,02

3,33

 

 

 

 

2.В таблице приведены данные по адсорбции паров воды макропористым адсорбентом при комнатой температуре. Пользуясь уравнением Ленгмюра

определите емкость адсорбционного монослоя:

P·10-3, Па

А, моль/кг

 

 

4,68

6,28

 

 

7,72

9,22

 

 

17,77

14,89

 

 

!

3.Рассчитайте время половинной коагуляции аэрозоля с дисперсностью частиц 2,5·108 м-1 и концентрацией 1,2 г/м3, если константа быстрой коагуляции Смолуховского равна 2·10-19 м3/с. Плотность частиц аэрозоля примите равной 2200 кг/м3.

!

4.По результатам измерения адсорбции на активированном угле рассчитайте удельную поверхность адсорбента (величина адсорбции указана в расчете на азот

при нормальных условиях):

P·10-2, Па

А·103, м3/кг

 

 

1,85

5,06

 

 

4,01

9,90

 

 

68,80

40,83

 

 

!

5.Используя уравнение Эйнштейна, рассчитайте вязкость золя AgCl, имеющего концентрацию 10% массовых и содержащего сферические частицы. Плотность AgCl: 5,56·103 кг/м3; вязкость и плотность дисперсионной среды составляют 1·10-3 Па·с и 1000 кг/м3 соответственно.

!

6.Для отрицательно заряженного гидрозоля Al2S3, порог коагуляции при добавленном КСl равен 49 ммоль/л. Используя закон Дерягина, рассчитайте пороги коагуляции для таких электролитов как Na2SO4, MgCl2 и AlCl3.

7.Электрофорез дисперсии бентонитовой глины происходит при следующих условиях: расстояние между электродами 32 см, напряжение 120 В, за 15 минут частицы переместились на 11 мм к аноду. Рассчитайте ζ-потенциал, учитывая, что

ε = 78,2, а η = 10-3 Па·с.

!

8.Используя гипсометрический закон, рассчитайте для золя SiO2 высоту, на которой концентрация частиц уменьшится в е раз. Принять, что форма частиц сферическая, удельная поверхность дисперсной фазы 108 м-1, плотность SiO2 2,2 г/ cм3, плотность дисперсионной среды 1 г/cм3, температура 20 ºС.

!

9.Определите поверхностную и полную (внутреннюю) энергию 15 г водяного тумана, имеющего частицы с удельньной поверхностью 100 м2 /г; t = 20ºC, σ = 72 мДж/м2; dσ/dT = - 0,16 мДж/(м2·К); ρ = 1000 кг/м3.

!

10.Определите диаметр капилляра, если хлороформ поднялся в нем на выосту 12,3 см.

σ = 27 мДж/м2; Δρ = 1490 кг/м3, Θ = 0 ºC.

!

11.Гидрозоль AgI получен добавлением 14 мл КI с концентрацией 0,03 моль/л к 10 мл раствора AgNO3 с концентрацией 0,035 моль/л. Напишите формулу мицеллы образовавшегося золя и объясните строение ДЭС.

12.Рассчитайте поверхностное натяжение воды, если известно, тго в капилляре диаметром 1 мм она поднимается на высоту 2,95 см. Δρ = 998 кг/м3, Θ = 0 ºС.

!

13.Растворенное в воде ПАВ адсорбируется на поверхности раздела вода-ртуть и соответствии с уравнением Ленгмюра. При этом, при концентрация ПАВ 0,2 моль/ л, степень заполнения поверхности равна 0,5. Рассчитайте значение межфазного поверхностного натяжения на границе ртуть-раствор при 25 ºС и СПАВ = 0,1 моль/л, учитывая, что в отсутствие ПАВ поверхностное натяжение составляет 0,375 Дж/м2, а площадь, занимаемая молекулой ПАВ в монослое равна 20·10-20 м2.

!

14.Определите удельную поверхность (м2/г) монодисперсного порошка оксида алюминия, если известно, что его частицы сферической формы оседают в водной среде с высоты 20 см за 1600 секунд. Плотность оксида алюминия равна 4 г/см3, плотность и вязкость воды составляют 1 г/см3 и 10-3 Па·с, соотвстственно.

15.Рассчитайте концентрацию частиц гидрозоля золота через 300 с от начала быстрой коагуляции, если начальная концентрация составляла 2·1015 частиц/м3; вязкость дисперсионной среды 10-3 Па·с при 25 ºС.

!

16.Используя уравнение Гуи-Чепмена, рассчитайте значение потенциала на расстоянии 10 и 30 нм от поверхности (пренебрегая толщиной слоя Гельмгольца). Дисперсионная среда - водный раствор ZnCl2 с концентрацией 10-4 моль/л (индифферентный электролит), t = 20 ºС, ε = 80,1; потенциал диффузного слоя 45 мВ.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете Коллоидная химия