|
|
Молекулярно-кинетические свойства коллоидных системСтр 1 из 2Следующая ⇒ Примеры решения типовых задач Задача 1. Определить радиус шарообразных частиц золя сульфида мышьяка As2S3 массовой концентрации 6,7 кг/м3, плотностью 2,8 г/см3, если при 20 0С осмотическое давление дисперсной системы составляет 0,07 Па. Решение.Сочетая уравнения p = p = откуда определяем выражение для радиуса частиц с учетом того, что
Задача 2. Определить коэффициент диффузии и среднее смещение частиц в суспензии кварца в воде за 7 с, диаметр частиц составляет 0,5 мкм, вязкость дисперсионной среды 10-3 Па ×с, температура 20 0С. Решение. С учетом того, что радиус частиц r = 0,25 × 10-6 м, температура Т = 293 К D = Среднее смещение определяется по формуле
Оптические свойства коллоидных систем Примеры решения типовых задач Задача 1. С помощью нефелометра определили, что мутность гидрозоля полистирольного латекса в 3 раза больше мутности стандартного золя. Средний диаметр частиц стандартного золя 40 нм. Определить радиус частиц гидрозоля мастики, если концентрации золей одинаковы. Р е ш е н и е. Для расчета радиуса исследуемого золя используем уравнение rх= rст× rх= rст× Задача 2. Методом поточнойультрамикроскопии в объеме Р е ш е н и е. Радиус частиц рассчитывают по уравнению
Поверхностные явления в коллоидных системах Примеры решения типовых задач Задача 1. Вычислить удельную поверхность единицы объема и единицы массы золя сульфида мышьяка As2S3, средний диаметр частиц которого равен 1,6 мкм, плотность дисперсионной среды 3,43 × 103 кг/м3. Р е ш е н и е.Согласно формуле Sуд(v) = Sуд(v) = Далее определяют удельную поверхность единицы массы золя Sуд(m) = Задача 2. Вычислить суммарную площадь поверхности платины массой 3 × 10-3 кг, раздробленной на правильные кубики с длиной ребра 10-8 м и плотностью 21,4 г/см3. Р е ш е н и е.Для определения суммарной площади воспользуемся формулой Sсум = nSкуб. Площадь одной кубической частицы определяют по формуле: Sкуб = 6l2 = 6 × (10-8)2 = 6 × 10-16 м2. Чтобы определить число частиц n в объеме системы используем формулу Vсум = nVкуб, откуда Vсум= Vкуб = l3 = (10-8)3 = 10-24 м3.
Sсум = nSкуб = 1,4× 1017× 6 × 10-16 = 84 м2. Задача 3. Во сколько раз изменится запас свободной поверхностной энергии водяного тумана, если радиус его капелек уменьшится от 1 мм до 10-7 м. Р е ш е н и е. Используют формулу U = s×Sуд(v). Так как Sуд(v) =
Запас свободной поверхностной энергии водяного тумана увеличится в 10000 раз. Задача 4. 120 г пальмитиновой кислоты СН3(СН2)14СООН нанесли на чистую водную поверхность. Площадь, занимаемая одной частицей составляет 1,8 × 10-21 м2. Определить суммарную площадь поверхности. Р е ш е н и е. Для определения суммарной площади поверхности используем формулу Sсум = nSчастицы. Определим число частиц пальмитиновой кислоты n по формуле n = n×NA, где n - количество вещества кислоты, моль; NА – постоянная Авогадро. n = n = 0,47× 6,02 × 1023 = 2,82 × 1023. Sсум = 2,82× 1023× 1,8 × 10-21 = 507,6 м2. Адсорбция Примеры решения типовых задач Задача 1. Найти величину адсорбции органической кислоты на поверхности раздела водный раствор/воздух, степень заполнения поверхности и удельную поверхность адсорбента при 17 0С и концентрации 0,7 × 103 моль/м3 по константам уравнения Шишковского а = 12,5 × 10-3 и b = 7,73 × 10-3. Площадь, занимаемую одной молекулой кислоты принять равной 15,85 × 10-19 м2. Р е ш е н и е. Величину адсорбции найдем по уравнению изотермы Ленгмюра. Для этого определим величину Г¥ с учетом того, что Т = 17 0С = 290 К: Г¥ = Рассчитываем величину адсорбции Г = Степень заполнения вычисляют по формуле: q = Удельную поверхность адсорбента находят с помощью выражения: Sуд = Г¥NAS0= 5,19× 10-6× 6,02 × 1023× 15,85 × 10-19 = 4,95 м2. Задача 2. Определить константы уравнения Ленгмюра и адсорбцию СО2 на слюде, а также степень заполнения q при Р =8 Па, если при Т =155 К получены следующие результаты:
Р е ш е н и е. Согласно уравнению Ленгмюра,
По полученным данным строим график, отложив на оси абсцисс Р, а на оси ординат
Зависимость Отрезок, отсекаемый на оси ординат, равен b= Вычислим величину Г при 8 Па по уравнению: Г = Степень заполнения поверхности определяем по формуле: q = Задача 3. Найти константы уравнения Фрейндлиха, если при адсорбции уксусной кислоты на активированном угле получены следующие данные
Р е ш е н и е. Воспользуемся уравнением изотермы адсорбции Г = kСa. Константы уравнения Фрейндлиха определяются графически после логарифмирования. Находим логарифмы концентрации кислоты и величин Г:
Зависимость lgГ-lgC показана на рис. ниже
Зависимость lgГ-lgC. Согласно графику, lgk = -2,22, следовательно, k = 10-2,22 = 6,02 × 10-3. tgj = Задача 4. При адсорбции криптона на серебре при 77,5 К получены следующие результаты:
Рассчитать константы уравнения БЭТ Vmи с,удельную поверхность катализатора Syд,приняв площадь, занимаемую одной молекулой криптона, равной 19,5 × 10-20 м2, плотность криптона при 0° С 3,739 × 10-3 г/см3, давление насыщенного пара криптона 2,57 мм.рт. ст. Р е ш е н и е.Согласно уравнению изотермы адсорбции БЭТ, прямолинейная зависимость получается в координатах
На основании полученных данных строим график. Из графика находим тангенс угла наклона прямой: tgj = Отрезок, отсекаемый на оси ординат, равен Решая совместно уравнения (а) и (б), получаем значения с = 134,4 и Для пересчета Vm на Г¥ воспользуемся формулой: Г¥ = Удельную поверхность катализатора рассчитывают по уравнению: Sуд = Г¥NAS0 = 6,64× 10-7× 6,02 × 1023×19,5 × 10-20 = 0,078 м2
Зависимость   Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...  ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
и n= 
, получим формулу для осмотического давления
,
м.
8,59× 10-13 м2/с.
= 3,47 × 10-6 м.
, где rст = 
, а d = 40 нм = 40 × 10-9 м.
м.
, где r = 103 кг/м3.
м.
, м-1, определяют удельную поверхность единицы объема золя с учетом того, что 
=3,75 × 106, м-1.
= 
=1,093 × 103 м2/кг.
.
.
= 1,4 × 1017 частиц.
.
моль, М – молярная масса пальмитиновой кислоты.
моль/м2.
моль/м2.
.
является угловым коэффициентом прямой зависимости между 
и Р и, следовательно, 
моль/см2.
= 0,25 × 1010, откуда
.
= 4,03 × 10-10 
моль/см2.
.
= 
= 0,52, следовательно, a = 0,52.
- 
.
= 
. (а)
. (б)
= 
моль/г.