4010170

Вариант 5
1. Во сколько раз изменится свободная поверхностная энергия системы при пептизации осадка Fe(OH)3, если размер частиц уменьшается от 1 мкм до 10 нм?

2. Рассчитайте удельную поверхность катализатора, если для образования насыщенного монослоя на нем должно адсорбироваться 0,1 м3/кг азота (объем приведен к нормальным условиям), площадь молекулы азота в монослое равна 0,16 нм2.

3. Рассчитайте поверхностную активность додецилсульфата натрия на поверности раздела водный раствор – воздух при 293 К и концентрации 4,0∙10-3 кмоль/м3 по константам уравнения Шишковского а = 1,93∙10-2; К = 4,36∙102.

4. По приведенным результатам изобразите изотерму смачивания   и покажите схему ориентации молекул ПАВ к твердой поверхности: стеклянная пластинка, покрытая октадеканом – водный раствор додецилтриметиламмоний бромида.
С, кмоль/м3    0    10-5    10-4    2∙10-3    5∙10-3
Θ, град    106    96    88    60    0

5. Электрофоретическая подвижность частиц полистирольного латекса в водном растворе NaCl с концентрацией 10-2 кмоль/м3 равна 0,6∙10-5 м/с, а в растворе с концентрацией 0,5•10-2 электрофоретическая подвижность равна 1,2•10-5 м/с, напряженность электрического поля равна 400 В/м. Рассчитайте величины ζ-потенциала и значение толщины диффузного слоя λ и сопоставьте изменение этих величин в исследуемых условиях. Дополнительные данные возьмите из справочника.

6. Вычислите величину среднего сдвига коллоидных частиц гидрозоля   при 293 К за время τ = 4 с, если радиус r = 12 нм, вязкость воды η0 = 1•10-3 Па•с

7. На основе данных зависимости скорости эмульсионной полимеризации стирола от концентрации эмульгатора С12Н25ОSO3Na изобразите ее графически и объясните, чем обусловлено значительное увеличение скорости полимеризации (W; %/с)
W•102; %/с        0,20    0,20    0,20    0,20    0,70    1,30    1,40    1,45
С•103; кмоль/м3    0    1,6    3,5    5,2    5,8    6,0    6,5    8,0

8. Рассчитайте время половинной коагуляции для высокодисперсной суспензии каолина по следующим данным:
Время коагуляции τ•10-2, с            0,0    1,05    1,80    2,55    3,35    4,2
Общее число частиц n⋅10–14 част/м3    5,0    3,90    3,18    3,02    2,52    2,0

9. Используя экспериментальные данные, полученные с помощью конического пластометра, рассчитайте, покажите графически и поясните влияние добавки неионогенного ПАВ – ДС-10 на величину предельного напряжения на сдвиг 74%-ной гидродисперсии TiO2 анатазной модификации. Константа конуса 0,658.



Вариант 6
1. Рассчитайте площадь, занимаемую молекулой додецилсульфата натрия, на поверхности раздела водный раствор – воздух, если предельная адсорбция А∞ = 5,0∙10-9 кмоль/м2.

2. Проверьте, подчиняются ли приведенные данные по адсорбции на древесном угле при 273 К уравнению Ленгмюра. Если подчиняются, то определите константы уравнения и рассчитайте удельную поверхность угля.
Р∙10-4, Па    1,33    2,66    3,99    5,32    6,65    7,98
V∙102, м3/кг    1,02    1,86    2,55    3,14    3,69    4,16
Площадь молекулы СО в насыщенном слое 0,12 нм2.

3. По приведенным данным изобразите изотерму смачивания   и покажите схему ориентации молекул ПАВ к твердой поверхности. Кварц – водный раствор додециламмоний бромид.
С, кмоль/м3    0,0    10-7    10-6    10-5    10-4    10-3    10-3    10-2
Θ, град    0,0    47    71    85    92    82    57    0

4. Рассчитайте ζ-потенциал фарфоровой мембраны, пользуясь данными электроосмоса: объемная скорость переноса дисперсионной среды V = 4∙10-10 м3/с, сила тока I = 4∙10-4 А, удельная электропроводность χ = 1,8∙10-2 См∙м-1. Дополнительные данные возьмите в справочнике.

5. Определите удельную поверхность частиц суспензии (в расчете на единицу массы), если частицы оседают в водной среде на высоту h =0,226 м за время τ = 1,35∙103 с. Предполагаем, что частицы имеют сферическую форму. Плотность BaSO4 и воды равны соответственно ρ = 4.5∙103 кг/м3, ρ0 = 1∙103 кг/м3, вязкость воды η0 = 1∙103 Па∙с.

6. Определите ККМ на основе графической зависимости приведенных результатов изменения плотности растворов НПАВ С10Н21О(С2Н4О)nН, где n = 16, 11, 9. Объясните влияние числа этоксигрупп на ККМ.
СПАВ∙103, кмоль/м3        0,2    0,5    0,7    1,0    1,4    2,0    3,0    4,0    5,0
Δρ∙102, кг/м3        I    1,0    1,8    3,0    4,5    5,8    7,0    7,5    10,0    12,0
            II    1,5    3,0    5,0    5,5    9,5    10,5    12,5    15,0    17,5
            III    2,5    4,5    6,5    9,0    14,0    17,5    20,5    23,0    29,0
Какому числу этоксигрупп соответствует каждая из приведенных зависимостей.

7. На рисунке 9 представлены кинетические кривые коагуляции отрицательно-заряженного золя йодида серебра раствором додециламмоний хлорида (ДДАХ) различных концентраций.
Рис. 9. Зависимость обратной численной концентрации от времени при концентрациях ПАВ, кмоль/м3: 1 – 2,5∙10-5; 2 – 5∙10-5; 3 – 10-4; 4 – 2,5∙10-4.
Какая из кинетических кривых характеризует быструю коагуляцию. Дайте обоснованный ответ.

8. Покажите графически концентрационную зависимость вязкости гидрозолей диоксида кремния SiO2 различной дисперсности. Определите концентрации, при которых начинается структурообразование. Поясните влияние дисперсности на этот процесс.
Ст.ф., масс.%            10    15    20    30    40
η∙103, Па∙с при r, нм  5,9    1,10    1,17    1,30    1,83    2,72
                                   21,0    1,10    1,15    1,24    1,48    1,82