КХ, кр 10 вариантов

Темы 1,2


1.Определите энергию Гиббса поверхности 5 г тумана воды, если поверхностное натяжение капель жидкости составляет 71,96 МДж/м2, а дисперсность частиц 60 мкм-1. Плотность воды примите равной 0,997г/cm3.

2.Аэрозоль ртути сконденсировался в виде большой капли объемом 3,5 см3. Определите, на сколько уменьшилась поверхностная энергия ртути, если дисперсность аэрозоля составляла 10 мкм-1. Поверхностное натяжение
ртути примите равным 0,475 Дж/м2.

3. Определите поверхностное натяжение бензола при 293, 313 и 343 К.
Примите, что полная поверхностная энергия не зависит от температуры и для бензола равна 61,9 МДж/м2. Температурный коэффициент поверхностного натяжения ранен - 0,13 МДж/(м2К).

4.Рассчитайте полную поверхностную энергию 5 г эмульсии бензола в воде с концентрацией 55 % (масс.) с дисперсностью 3 мкм-1 при температуре 313 К. Плотность бензола 0,858 г/см5; межфазное поверхностное натяжение 26,13 МДж/м2, а температурный коэффициент поверхностного натяжения бензола равен -0,13 МДж/(м2К).

5.Рассчитайте избыточное давление внутри капель бензола, разновесных с паром, если удельная поверхность системы составляет 6*108м-1, а поверхностное натяжение бензола 28,87 МДж/м2 при 293 К.

6.Рассчитайте избыточное давление в капле воды (за счет кривизны) с удельной поверхностью 3*106 м -1 при температуре 313 К, если поверхностное натяжение воды при 298 К составляет 71,96 МДж/м2
, а температурный коэффициент поверхностного натяжения воды равен -0,16 МДж/(м2К).

7. Рассчитайте капиллярное давление в капле ртути с дисперсностью 1 мкм-1, если поверхностное натяжение ртути составляет 0,475 Дж/м2 .

8.Чтобы стряхнуть ртуть в медицинском термометре, нужно создать ускорение, равное 10 g. Рассчитайте диаметр перетяжки в капилляре термометра, если поверхностное натяжение ртути 0,475 Дж/м2, длина столбика ртути выше перетяжки 5 см, плотность ртути 13,54 г/см3.

9.Найдите поверхностное натяжение жидкости, если в капилляре с диаметром 2 мм она поднимается на высоту 15 мм. Плотность жидкости 0,998 г/см3, краевой угол мениска равен 0°. Сделайте предположение о природе жидкости.

10. Для определения поверхностного натяжения воды взвешивают капли, отрывающиеся от капилляра и измеряют диаметр шейки капли в момент ее отрыва. Оказалось, что масса 318 капель воды равна 5 г, а диаметр шейки капли равен 0,7 мм. Рассчитайте поверхностное натяжение воды.


Темы3,4
1. Ниже приведены данные об адсорбции паров воды макропористым силикагелем при комнатной температуре:
Р*10-2Па
3,04
4,68
7,72
11,69
14,03
17,77

А, моль/кг
4,44
6,22
9,22
11,67
13,22
14,89

Пользуясь уравнением Лэнгмюра, определите предельную емкость силикогеля.
2. При измерении адсорбции газообразного азота на активированном угле при 194,4 К были получены следующие данные:
Р*10-3,Па
1,86
6,12
17,96
33,65
66,89

А*103,м3/кг
5,06
14,27
23,61
32,56
40,83

Значения А даны для азота при нормальных условиях. Расчитайте постоянные в уравнении Люнгмюра, и удельную поверхность активированного угла, принимая плотность газообразного азота paвной 1,25 кг/м3, а площадь, занимаемую одной молекулой азота на поверхности адсорбента, равной 0,16 нм2.
3. Удельная поверхность непористой сажи равна 73,7*10-3 м2/кг. Расчитайте площадь, занимаемую молекулой бензола в плотном монослое, исходя из данных об адсорбции бензола на этом адсорбенте при 293 К:
Р, Па
1,03
1,29
1,74
2,50
6,67

А*102,моль/кг
1,57
1,94
2,55
3,51
7,58


Предполагается, что изотерма адсорбции описывается уравнением Лэнгмюра.
4. Определите константы эмпирического уравнения Фрейндлиха, используя следующие данные об адсорбции диоксида углерода на активированном угле при 293 К:

Р*10-3, Па
1,00
4,48
10,0
14,4
25,0
45,2

А*102, кг/кг
3,23
6,67
9,62
11,72
14,5
17,7


5. Используя уравнение БЭТ, рассчитайте удельную поверхность адсорбента по изотерме адсорбции бензола (один из вариантов 1-1У):






I
P/Ps
0,04
0,08
0,16
0,22
0.27
0,36
0,46



А, моль/кг ммомоль/кг
0,348
0,483
0,624
0,724
0,805
0,928
0.13

II
Р/Рs
0,05'
0,12
0,19
0,26
0,34
0.44
0.50



А, моль/кг
0,31
0,593
0,795
0,99
1.21
1425
1,77

III
P/Ps
0,03
0,07
0,12
0,17
0,24
0.31
0,38



А, моль/кг
0,196
0,301
0,373
0,423
0,488
0420
0,625

IV
P/Ps
0,02
0,05
0.1 1
0,19
0,25
0.30
0,36



А, моль/кг
0,104
0,196
0,298
0,387
0,443
0,488
0.550

Площадь, занимаемая молекулой бензола, примите равной 0,49 нм2.
6. Используя уравнение БЭТ, рассчитайте удельную поверхность адсорбента по данным об адсорбции азота;

P/Ps
0,1
0,2
0,3
0,4

А*103,м3/кг
0,71
0.31
0,93
1,09

Площадь, занимаемая молекулой азота в плотном монослое, равна 0,16 нм2, плотность азота 1,25 кг/м3.
7. Ниже приведены результаты измерения адсорбции газообразного криптона (при 77,5 К) на катализаторе:

Р,Па.
13,22
23,99
49,13
75,70
91,22

А*103,м3/кг
1.27
1,5
1,76
1,9
1,98

Значения А даны для криптона при нормальных условиях. Определите константы уравнения БЭТ и удельную поверхность катализатора, принимая, что один атом криптона занимает площадь 0,195 нм2, Рs = 342,6 Па, а плотность криптона равна 3,74 кг/м3.
8. Известно поверхностное давление н-гексилового спирта при 285 К в зависимости от его концентрации в водном растворе:

с 104, моль/л
6,2
8,1
12,5
17,2
25
34,3
49,0
68.6
98


·* 103, Н/м
2,3
2,5
3,9
5,7
7,9
9,4
13,4
16,4
19

Рассчитайте величину адсорбции, площадь, приходящуюся на I моль, и площадь, занимаемую одной молекулой спирта в плотном монослое, используя уравнение Гиббса.

9. При исследовании адсорбции стеариновой кислоты из ее растворов в н-гексане различных концентраций на порошке стали получены результаты:
с 105, моль/л
1
2
4
7
10
15
20
25

А*103, кг/кг
0.786
0,864
1,00
1,17
1,30
1,47
1,60
1,70

Рассчитайте удельную поверхность порошка стали, принимая площадь 1 молекулы стеариновой кислоты в насыщенном монослое 0,20 нм2.
10. Рассчитайте константы уравнения Шишковского, если поверхностное давление н-валериановой кислоты при 292 К в зависимости от площади поверхности, приходящейся на I моль этого вещества, составляет:

·*l03,H/M
3,5
5,3
7,8
11,0
14,9
19,2
23,6
28,5
33.6

S*10-5, м2/моль
6,92
4,66
3,49
2,77
2,44
2,27
2,11
2,03
1,89

Раствор н-валериановой кислоты с концентрацией 3 ммоль/л имеет поверхностное давление 4,2 10-3 Н/м.

Темы 5,6.
При изучении поверхностных пленок на весах Лэнгмюра на поверхность воды наносили бензольный раствор пальмитиновой кислоты C15H31COOH концентрацией 0,4 % (масс.); Взвешиванием определили, что масса 100 капель раствора равна 0,33 г. На поверхность воды между двумя перегородками нанесли 5 капель раствора. После испарения бензола на поверхности осталась нерастворимая пленка кислоты. При передвижении подвижной перегородки по направлению к неподвижной зарегистрировано резкое увеличение поверхностного давления, когда расстояние между перегородками составило 23 см в длину и 14 см в ширину. Определите площадь, занимаемую одной молекулой, при образовании монослоя на поверхности. Рассчитайте длину, приходящуюся на одну группу СН2 Плотность пальмитиновой кислоты в жидком состоянии и в виде пленки равна 0,850 г/см3.
В 200 мл 0,12 н. раствора NaOH ввели 5 г воздушно-сухого сильно кислотного катионита в Н+ - форме. После установления равновесия отфильтровали 100 мл раствора, для нейтрализации которого потребовалось 20 мл 0,12 н раствора НС1. Определите полную обменную емкость катионита.
3. В 150 мл раствора Н2SO4, с концентрацией 0,110 моль/л ввели 3 г сильноосновного анионита в ОН- - форме. После установления равновесия ионного обмена отобрали 50 мл раствора КОН концентрацией 0,05 моль/л. Рассчитайте полную емкость (обменную) анионита.
Полная обменная емкость сухого сульфокатионита К.У-2-8 в Na+ - форме равна 4,6 моль экв/кг. Определите предельно возможное количество (в г) кобальта (II) и бария (II), которое может сорбировать из соответствующих растворов 1 кг исходного ионита.
Полная обменная емкость анионита АВ-17-8 и Cl-форме равна 4,2 моль экв/кг. Рассчитайте предельно возможное количество (в г) кобальта (II) и золота (III), которое может сорбировать 1 кг исходного ионита из растворов хлороводородной кислоты, если указанные элементы находятся в виде комплексных анионов [CoCl4]2- и [AuCl4]2- .
Рассчитайте количество сульфокатионита в Н+-форме и анионита в ОН- -форме, необходимое для очистки 1000 м3 природной воды, содержащей 0,025 г/л NaCl; 0,04 г/л MgSO4, 0,12 г/л Са(НСО3)2 . Полная обменная емкость катионита 4,2 экв/кг, анионита - 3,5 экв/кг.
Определите, какое количество (в кг) морской воды можно обессолить с помощью хроматографических колонок, содержащих 1 кг катионита и 1 кг анионита, если динамическая обменная емкость каждого ионита равна 3,5 экв/кг. Концентрация солей, преобладающих в воде в % (масс.): NaCl - 2,74; MgCl2- 0,33; MgSO4- 0.23.
Рассчитайте среднее значение константы ионообменного равновесия, описываемого уравнением Никольского, используя данные по замещению ионов кальция из почвы на ионы натрия из раствора натриевой соли:
Равновесная концентрация в растворе, ммоль/л:

Na
3,26
6,60
13,80
21,25

Са
37,84
36,72
34.62
31.87

Адсорбция А-102на почве, моль/кг:

Na
0,28
0,60
1,20
1,89

Са
39,72
39,56
39,40
38,68


9. Ввели 3 г полистирольного сульфокатнонита в Н+-форме, полная обменная емкость которого 5,12 экв/кг, в 0,2 л водного раствора CsCl , исходной концентрации 8*10-2 моль/л. Определить равновесные концентрации ионов Н+ и Cs* в растворе и в ионите, если константа ионообменного равновесия равна 2,7.

10.В раствор, содержащий 0,028 моль/л RbCl ввели 5 г фенолоформальдегидного сульфокатионита в Na+-форме и смесь выдержали до достижения равновесия ионного обмена. Рассчитайте, какая часть рубидия будет адсорбироваться, если константа равновесия равна 4,3, полная обменная емкость 3,5 экв/кг (Na+-форма ионита), объем раствора 0,21 л.

Тема 7,8.
Для гидролиза Al2O3 рассчитайте высоту, на которой концентрация частиц уменьшается в 2,7 раза. Форма частиц сферическая, удельная поверхность дисперсной фазы гидрозоля: а) 109; б) 0,5-109; в) 108 м-1. Плотность Аl2О} равна 4 г/см3, плотность дисперсионной среды 1 г/с м3, температура 293 К.

Ниже приведены результаты изучения равновесного распределения частиц гидрозоля селена по высоте под действием силы тяжести (при 293 К):

h, мкм
50
850
1050
1250

Число частиц в единице объема
595
271
165
90

Используя эти данные, рассчитайте коэффициент диффузии частиц селена в воде. Плотность селена примите равной 4,81 г/см3, плотность воды 1 г/см3, вязкость воды 1*10-3 Па*с.

3. Определите высоту, на которой после установления диффузионноседиментацнонного равновесия концентрация частиц гидрозоля SiO2 уменьшится вдвое. Частицы-золя сферические, дисперсность частиц: а) 0,2 нм-1; б) 0,1 нм-1; з) 0.01 нм-1. Плотность SiO2 равна 2,7 г/см3. Плотность воды 1 г/см3, температура 298 К.
4. В опытах Вестгрена было получено следующее установившееся под действием силы тяжести распределение частиц гидрозоля золота по высоте:

h, мкм
0
50
100
200
300
400
500

Число частиц в единице объема
4431
1053
779
408
254
148
93

Определите средний размер частиц гидрозоля, если плотность дисперсной фазы равна 19,6 г/см3, температура 292 К.
Осмотическое давление гидрозоля золота (форма частиц сферическая) с концентрацией 2 г/л при 293 К равно 3,74 Па. Рассчитайте коэффициент диффузии частиц гидрозоля при тех же условиях, если плотность золота 19,3 г/см3, а вязкость дисперсионной среды 1.10-3 Па*с.
Рассчитайте отношение осмотических давлений двух гидрозолей (форма частиц сферическая) при условии: 1) одинаковая массовая концентрация, но различная дисперсность частиц: 40 мкм-1 и 20 мкм-1; 2) одинаковая дисперсность, но различная массовая концентрация: 7 г/л и 3.5 г/л.
Рассчитайте размер частиц диоксида кремния, если известно, что время их оседания на расстояние 1 см составляет: а) 30 с; б) 60 мин; в) 100 .
Плотность дисперсной фазы и дисперсионной среды составляет соответственно 2,7и 1,1 г/см3, вязкость дисперсионной среды 1,5-10-3 Па*с.
8. Рассчитайте время, за которое сферические частицы стекла в воде оседают на расстояние 1 см, если дисперсность частиц составляет а) 0,1 мкм-1; б) 1 мкм-1; в) 10 мкм-1. Плотность дисперсной фазы и дисперсионной среды соответственно 2,4 и 1,0 г/см3. Вязкость дисперсионной среды 1*10-3 Па*с.
9. Определите удельную поверхность порошка сульфата бария (а расчете на единицу массы), если частицы его оседают в водной среде на высоту 0,226 м за 1350 с (предполагая, что частицы имеют сферическую форму). Плотность сульфата бария и воды соответственно 4,5 и 1 г/см3, вязкость воды 1* 10-3 Па*с.
10. Рассчитайте, за какое время сферические частицы А12О3 распределенные в среде с вязкостью 1,5-10-3 Па*с, оседают на высоту 1 см, если удельная поверхность частиц составляет: а) 104 м-1; б)105 м-1; a) 106 м-1. Плотности дисперсной фазы и дисперсионной среды равны соответственно 4 и 1 г/см3.



Тема 9
f
1. Рассчитайте электрокинетический потенциал поверхности частиц бентонитовой глины по результатам электрофореза при следующих условиях: расстояние между электродами 25 см, напряжение 100 В, за 15 мин частицы перемещаются на 6 мм к аноду, относительная диэлектрическая проницаемость среды 78,2 (при 298 К), вязкость 8,94- 10-4 Па*с.
2. Частицы аэросила SiO2 в водной среде при рН=6,2 имеют электрокинетический потенциал, равный -34,7*10-3В. На какое расстояние и к какому электроду сместятся частицы за 30 мин, если напряжение в приборе для электрофореза 110 В, расстояние между электродами 25 см, относительная диэлектрическая проницаемость среды 80,1, вязкость 1*10-3 Па*с.
3. Рассчитайте электрокинетический потенциал частиц корунда в водном растворе по следующим данным: скорость электроосмоса через корундовую мембрану 0,02 мл/с, удельная электропроводность раствора 1,2-10-2 См-м-1, поверхностная проводимость 2*10-2См*м-1, вязкость раствора 1*10-3 Па*с, сила тока при осмосе 1,5*10-2 А, относительная диэлектрическая проницаемость раствора 80,1.
4. Рассчитайте электрокинетический потенциал частиц кварцевого стекла, а также толщину диффузного ионного слоя, если скорости передвижения этих частиц в водных растворах NaCl концентрацией 5*10-4 и 67*10-3 моль/л равны соответственно 2,2 и 0,4 мкм/с при постоянной напряженности электрического поля 100 В/м. Вязкость растворов NaCl 1,14*10-3 Па*с, относительная диэлектрическая проницаемость 82, температура 238К.
5. Рассчитайте электрокинетический потенциал по экспериментальным данным электрофореза золя гидроксида кремния в растворах
Концентрация Cd(NO3)2, ммоль/л
0
1
3,6
15.0

Электрофоретическая подвижность U0*109, м2/с*В
25
19
11
6,5

Относительная диэлектрическая проницаемость среды 80,1; вязкость 1*10-3 Па*с; дисперсная фаза перемещается к аноду. Постройте графическую зависимость электрокинетического потенциала от концентрации Cd(NO3)2, Объясните полученную зависимость.
6. Рассчитайте электрокинетический потенциал частиц золя Fe(OH)3 по данным электрофореза: внешняя э.д.с. 170 В, расстояние между электродами 0,45 м, смещение границы золя к катоду составило 12 мм за 30 мин. При температуре опыта, равной 298 К, вязкость дисперсионной (водной) среды 8,94*10-4 Па-с к относительная диэлектрическая проницаемость 78,2.
Определите электрокинетический потенциал на границе раздела фаз керамический фильтр - водный раствор КСl, если при протекании раствора под давлением 2*104 Па потенциал течения равен 6,5-10-3 В. Удельная электропроводность среды 1,3*10-2 См*м-1, вязкость 10-3 Па*с, относительная диэлектрическая проницаемость 80,1.
Рассчитайте потенциал течения, возникающий при продавливании этилового спирта через мембрану из карбоната бария под давлением 9,81-103 Па, если электрокинетический потенциал равен 54-10-3 В, удельная электропроводность среды 1,1*10-4 См*м-1, вязкость 1,2*10-3 Па*с, относительная диэлектрическая проницаемость среды 25.
Водный раствор NaCl под давлением 4,9*104 Па проходит через кварцевую мембрану. Вычислите потенциал течения на границе мембрана - раствор, если электрокинетический потенциал равен 0,04 В, удельная электропроводность среды 1*10-2 См*м-1 , вязкость 1-10-3 Па*с, относительная диэлектрическая проницаемость 80,1.
10. Рассчитайте потенциал, возникающий при течении водного раствора через мембрану из полистирола под действием давления 2*104Па, если известно, что при электроосмосе, в этой дисперсной системе объемная скорость раствора равна 8*10-4 мл/с при силе тока 4*10-4 А.


Тема 10
1.Время половинной коагуляции тумана минерального масла с удельной поверхностью 1,5-107 м-1, концентрацией 25 мг/л составляет 240 с. Рассчитайте и постройте кривую изменения суммарного числа частиц при коагуляции для следующих интервалов времени: 60, 120, 240, 480, 600 с. Плотность масла 0,970 г/см3.
2. По экспериментальным данным время половинной коагуляция гидрозоля составляет 340 с при исходной частичное концентрации частиц 2,52*1014частиц/м3, вязкости дисперсионной среды 1*10-3 Па*с и темпиратуре 293 К. Сделайте вывод, быстрой или медленной является коагуляция. Как изменится скорость коагуляции, если вязкость среды увеличить в 3 раза?
3. Во сколько раз уменьшится суммарное число частиц дыма мартеновских печей через 1, 10 и 100 с после начала коагуляции? Средний радиус частиц 20 нм, концентрация 1*10-3 плотность частиц 2,2 г/см3. Константа быстрой коагуляции, по Смолуховскому, равна 31.
4.Рассчитайте константу быстрой коагуляции у золя серы под действиемхлорида алюминия, используя следующие данные:
Время, с
0
2
4
10

Суммарное число частиц*10-17, частиц/м3
16,0
0,99
0,50
0,20

5. Рассчитайте время половинной коагуляции аэрозоля с дисперстью 0,25 нм-1 и концентрацией 1,5 *10-3 кг/м3, если константа быстрой коагуляции, по Смолуховскому, равна 3*10-16м3/с. Плотность частиц аэрозоля примите равной 2,2 г/см3.
6. Рассчитайте время половиной коагуляции, используя экспериментальные данные по изменению общего числа частиц при коагуляции лиофобной дисперсной системы в воде:

·, с
0
7.0
15,0
20,2
28,0


·
·*10-15, ЧаСТИЦ/м3
32,2
24,2
19,9
16,7
14,2

Рассчитайте и постройте кривые изменения числа первичных и двойных частиц во времени.
7. Проверьте применимость теории Смолуховского о коагуляции золя селена раствором хлорида калия, используя следующие экспериментальные данные:
т, с
0
0,66
4,25
19,00
43,00


·
·*10-14, частиц/м3
29,70
20,90
19,10
14,40
10,70

8. Рассчитайте число первичных частиц гидрозоля золота при коагуляции электролитом к моменту времени
· = 150 с, если первоначальное число частиц в 1 м3 составляет v0 = 1,93*1014, а константа скорости быстрой коагуляции равна 0,2*10-17 м3/с.
9. Рассчитайте константу скорости быстрой коагуляции суспензии каолина в воде по данным кинетики коагуляции, полученным с помощью ультрамикроскопа (при 293 К):

·, с
0
100
175
250
400
500


·
·*10-14, частиц/м3
5,00
3,78
3,23
2,86
2,22
1,96

10. При изучении коагуляции суспензии бентонитовой глины в воде методом счета частиц в ультрамикроскопе получены следующие данные:

·, с
335
510
600
800


·
·*10-14, частиц/м3
2,52
1,92
1,75
1,49

Исходное число частиц в золе 5*1014 частиц/м3. Проверьте применимость уравнения Смолуховского для описания данных по кинетике коагуляции. Рассчитайте время половинной коагуляции и число частиц 2-, 3-, 4-го порядка к моменту времени
· =800 с.




Тема 11
1.Каков знак заряда частиц золя и какова концентрация электролитов, вызвавших коагуляцию 10*10-6 м3 золя сернистого мышьяка, если при приливании ниже указанных объемов растворов электролитов, их порог коагуляции
· следующий:
Электролит
KNO3
Mg(NO3)2
Al(NO3)3

V 106, м3
65
17
0,8


· , кмоль/м3
5.17
0,85
0,0065

2.Определить знак заряда коллоидных частиц и порог коагуляции электролитов, если для того, чтобы вызвать коагуляцию 10*10-6 м3 золя Аl(ОН)3 был израсходован следующий объем растворов электролитов, указанной концентрации:


Электролит
KNO3
MgCrO4
K3[Fe(CN)6]

V*106м3
13,3
3,4
0,074

С , кмоль/м3
0,45
0,028
0,054

3. Чтобы вызвать коагуляцию гидрозоля Fe(OH)3 , к 10*106 м3 золя Fе(ОН)3, добавлено в первом случае 1,05*10-6 м3 1 Н раствора КСl, во втором 6,2-10-6 м3 0,01 Н раствора Na2SO4, и в третьем случае - 0,7-10-6 м3 0,001 Н раствора Na3PO4. Определить знак заряда частиц золя и вычислить порог коагуляции каждого электролита.
4. Сколько кубических метров раствора Al2(SO4)3 концентрации 0,01 кмоль/м3 потребуется для коагуляции 10-3 м3 гидрозоля As2S3. Порог коагуляции электролита относительно этого золя равен 9,6*10-5 кмоль/м3.
Гидрозоль металлического золота может быть получен восстановлением аурата калия КАиО2 формальдегидом. Стабилизатором золя золотаслужит аурат калия. Каков знак заряда и формула мицеллы?
Какое количество раствора электролита K2Cr2О7, нужно добавить в 1*10-3 м3 золя Al2O3 чтобы вызвать его коагуляцию? Концентрация электролита 0,015 кмоль/м3, порог коагуляции равен 0,63*10-3 кмоль/м3.
Определить какой объем водных растворов электролитов был прилит к 10*10-6 м3 гидрозоля As2S3, если порог коагуляции электролитов, указанной концентрации, оказался равным:

Электролит
NH4Cl
Bad,
AlCl3,

С, кмоль/м3
0,6
0,025
0,015


· , кмоль/м3
42,3
0,65
0,945

Как заряжены частицы этого золя?
8. Во сколько раз уменьшится порог коагуляции золя As2S3, если для коагуляции 10*10-6 м3 золя, вместо NaCl использовать MgCl2 и АlСl3, ? Концентрация и объем растворов электролитов, потребных для коагуляции золя, приведены в таблице. Каков заряд частиц золя ?
Электролит
NaCl
MgCl2
AlCl3

С, кмоль/м3
0,5
0,036
0,01

V*106, м3
1,2
0,4
0.1

9. Как изменится величина порога коагуляции, если для коагуляции 10*10-6 м3 золя AgI вместо KNO3, взять азотнокислый кальций и азотнокислый алюминий? Концентрация и объем растворов электролитов, пошедших на коагуляцию золя, указаны в таблице. Каков знак заряда частиц?

Электролит
KNO3
Ca(NO3)2
Аl(NO3)2

С , кмоль/м3
1
0,1
0,01

V*106, м3
1,5
0,5
0,2

10. Написать формулу мицеллы золя золота, стабилизированного KAuO2. У какого из электролитов: NaCl, BaCl3. FeСl3, порог коагуляции будет иметь меньшую величину? Почему ?

Тема 12
1. Используя уравнение Эйнштейна, определите вязкость золя AgCI, если концентрация дисперсной фазы составляет: а) 10 % (масс.), 6) 10 % (об.). Частицы золя имеют сферическую форму. Плотность AgCI равна 5,56 г/см3. Дисперсионная среда имеет вязкость 1*10-3 Па*с и плотность 1 г/см3.
2. Определите вязкость золя Al2О3, если концентрация дисперсной фазы золя составляет: а) 8 % (масс.), б) 8 % (об.). Частицы имеют сферическую форму, плотность Al2O3 равна 4 г/см3. Вязкость и плотность дисперсионной среды соответственно 1*10-3 Па*с и 1 г/см3. Найти относительное увеличение вязкости.
3. Рассчитайте массовую концентрацию гидрозоля диоксида кремния, если известно, что его вязкость на 10 % больше вязкости дисперсионной среды. Частицы Sb2O3, имеют сферическую форму, плотность их равна 2,7 г/см3 плотность дисперсионной среды 1 г/см3.
4.Рассчитайте толщину гидратных оболочек частиц золя диоксида кремния, если экспериментальными методами установлено, что вязкость 15 %-ного (масс.) золя составляет 1,3*10-3 Па*с, а диаметр частиц равен 16 нм. Плотности частиц дисперсной фазы золя и дисперсионной среды соответственно 2,7 и 1 г/см3. Вязкость дисперсионной среды 1*10-3 Па*с. Коэффициент формы частиц а равен 2,5.
5.Рассчитайте вязкость 50 %-ного водного раствора глицерина, если при приложении к нему напряжения 18 Н/м2 скорость развития деформации составляет 3*10-3с-1.
6. Определите диаметр сечения капиллярного вискозиметра длиной 5 см, если 3 мл ньютоновской жидкости с вязкостью 1*10-3 Па-с протекают через него под давлением в 100 Н/м2 за 61 с.
7. Определите вязкость машинного масла, если через капилляр длиной
6 см и диаметром 1 мм оно протекает со скоростью 2,04*10-3 см3/с под давлением в 100 Па.
В дисперсной системе, представляющей собой упруговязкое тело Максвелла, под действием нагрузки мгновенно развивается упругая относительная деформация, равная 400 %.. Рассчитайте начальное напряжение в системе и промежуток времени, за которое оно уменьшится в 100 раз. Модуль упругости и коэффициент ньютоновской вязкости системы составляют соответственно 500 Н/м2 и 50 Па*с.
Рассчитайте по уравнению Марка-Хаувинка молекулярную массу натурального каучука, если характеристическая вязкость его раствора в бензоле [
·] = 0,126 м3/кг, константа К = 5*10-5, параметр а =0,67.
10. При измерении вязкости растворов полистирола в толуоле с помощью капиллярного вискозиметра получены следующие данные:

С, г/л
0
1.70
2.12
2.52
2.95
3.40

Время истечения раствора
·, с
97.6
115.1
120.2
124.5
129.9
134.9

Рассчитайте значения относительной, удельной, приведенной вязкости растворов полимеров и постройте график зависимости
·уд/C= f(С). Определите характеристическую вязкость [
·] и вискозиметрическую константу Хаггинса К'.



Тема 13, 14
Вычислить молекулярный вес полиметилметакрилата. Характеристическая вязкость его раствора в хлороформе при 20°С равна 0,137; константы: а=0,62 и К=4,9- 10-5
Графическим методом определить значения констант а, К уравнения lg[n]=lg К + a lg М для лоливипилхлорпда в диметилформамиде по следующим экспериментальным данным, полученным при 40°С:

Фракции
1
2
3

Молекулярный вес, М*104
17,0
10,7
4,7

Характеристическая вязкость [
·]
0,083
0,063 1
0,0436

3. Вычислить молекулярный вес нитроцеллюлозы по данным вискозиметрического метода: характеристическая вязкость раствора нитроцеллюлозы в ацетоне равна 0,204, константы К=8,9*10-6, а=0,9.
Рассчитать молекулярный вес поливинилового спирта по данным вискозиметрического метода: характеристическая вязкость равна 0,15, константы К=4,53*10-5; а =0,74.
Определить молекулярный вес перхлорвиниловой смолы в циклогексане, пользуясь экспериментальными данными вискозиметрического метода:

Концентрация раствора С, кг/м3
2,0
4.0
6,0
8,0
10.0

Удельная вязкость раствора,
·
0,205
0,433
0,678
0,952
1,240

Константы: К =6,3*10-5 и а=0,67.
Каков молекулярный вес натурального каучука, если при его растворении в бензоле величина характеристической вязкости оказалась равной 0,126, константы: а =0,67 и К= 5*10-5 ?
Найти молекулярный вес первой фракции полиакрилонитрила в диметилформамиде, используя опытные данные вискозиметрического метода:

Концентрация раствора С, кг/м3
3
6
8
10
12
14

Удельная вязкость
0,942
1,974
2,712
3.49
4,248
5,054

Константы: а=1,2 ; К= 4,223*10-7; температура опыта 200С.
8. Ниже приведена концентрационная зависимость приведенной вязкости (при 20°С) первой фракции сополимера, полученного из акрилонитрила и хлористого винила с соотношением компонентов соответственно 40/60 вес. %, растворенного в диметилформамиде. Графически найти характеристическую вязкость раствора и рассчитать молекулярный вес полимера:
Концентрация раствора С, кг/м3
1,25
2,5
4,5
6,5
8,5

Приведенная вязкость,
·/с
0,1235
0,1300
0,1405
0,1517
0,1640

Константы а=1,35 и К=4,94*10-8.

9.Определите молекулярный вес полистирола в толуоле, используя экспериментальные данные вискозиметрического метода:

Концентрация раствора С, кг/м3
0,0
1,70
2,12
2,52
2,95
3,40

Время истечения раствора и растворителя,
·,с
97,6
112,6
120,0
124,5
129,6
135,0

Константы: К = 1,7*10-5, а = 0,69.

10. Характеристическая вязкость нейлона в муравьиной кислоте, определенная по экспериментальным данным, оказалась равной 0,0835. Вычислить молекулярный вес нейлона, если К=11*10-5 и а=0,72












15

Приложенные файлы

  • doc 8930118
    Размер файла: 285 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий