Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский технологический институт (Технический университет) Кафедра коллоидной химии В.Н. Наумов, В.А. Малов, О.Н. Еронько, Е.Е. Бибик Поверхностные явления и дисперсные системы Учебное пособие для студентов заочной формы обучения Санкт-Петербург 2007 год
В методичке только 2 контрольные работы Готовы следующие варианты контрольной работы:
Контрольная работа 1 Вариант 1 (А,Я) 1. Охарактеризуйте отличительную особенность изотермы мономолекулярной адсорбции. 2. Какую информацию об адсорбции дает знак удельной адсорбции в теории Гиббса? На чем основана такая интерпретация знака? 3. Объясните причину возникновения капиллярного давления при искривлении межфазной границы. 4. Дайте определение понятия "краевой угол". Объясните его назначение. 5. Объясните механизм формирования ДЭС на поверхности частиц BaSO4, образующихся по реакции BaCl2 + K2SO4 = BaSO4 + KCl Как устроен ДЭС, если в реакции использованы растворы равных объемов, а молярная концентрация раствора BaCl2 была больше концентрации раствора K2SO4? Напишите формулу мицеллы. Задача. По изотерме адсорбции азота рассчитайте удельную поверхность адсорбента, если площадь, занимаемая одной молекулой азота равна S0 = 1,62·10-19 м.
Работу присылаем в формате Word + копия PDF
Контрольная работа 2 Вариант 2 (А,Я) 1. Классификация ПАВ. 2. Какие оптимистические методы используют для анализа дисперсности? 3. Какой смысл вкладывают в понятие "быстрая коагуляция"? 4. Понятие о молекулярномассовом распределении (ММР). Влияние ММР на свойства полимерных материалов. 5. Объясните причину возникновения потенциала седиментации. Задача. Проверить теорию быстрой коагуляции на основании опытных данных по коагуляции гидрозоля золота при Т=290К. Вязкость дисперсионной среды n = 1·10-3 Па·с.
Контрольная работа 1 Вариант 4 ( Б,Ю,Э) 1. Какие изотермы адсорбции предсказывает теория БЭТ? 2. На основании каких опытных данных можно определить знак удельной адсорбции на границе ж-г? Как рассчитывается величина удельной адсорбции на этой границе? 3. Охарактеризуйте равновесные свойства жидкой и парообразной фаз, разделенных искривленной границей раздела. 4. Как изменится краевой угол смачивания парафина водой, если в ней растворить ПАВ? 5. Как устроен ДЭС на поверхности частиц AgCl, полученных при сливании равных объемов растворов NaCl и AgNO3? Напишите формулу мицеллы. Задача. Рассчитать удельную поверхность пористой керамической диафрагмы по данным об адсорбции ионов из водного раствора KCl при концентрации С = 1,9·10-4 моль/г и Г = 3,8·10-7 моль/г. Работу присылаем в формате Word + копия PDF
Контрольная работа 2 Вариант 5 (Б,Ю,Э) 1. Главные области применения ПАВ. 2. Приведите пример применения электрофореза в технике. 3. Что такое тиксотропия? 4. Какой смысл вкладывают в термин "дальняя коагуляция"? 5. Внутреннее вращение молекул и гибкость полимерных цепей? Задача. Рассчитать и сравнить время оседания частиц твердой фазы в гравитационном и центробежном полях при следующих условиях: радиус частиц r = 1·10-4 м; плотность дисперсной фазы p = 2·103 кг/м3; плотность дисперсионной среды p = 1·103 кг/м3; вязкость = 1·10-3 Па·с; высота оседания h = 0,2 м; начальное расстояние частицы от оси вращения центрифуги h0 = 0,2 м ; число оборотов вращения центрифуги n = 500 об/с.
Контрольная работа 1 Вариант 7 (В,Ш,Щ) 1. При каком условии изотерма адсорбции по теории БЭТ вогнута во всем диапазоне давлений? 2. Какие вещества отрицательно адсорбируются из водных растворов на границе ж-г? Что является движущей силой отрицательной адсорбции? 3. Что сделать, чтобы в дырявом сосуде не затыкая дырку хранить жидкость? 4. Какие свойства поверхности твердых тел характеризует краевой угол? 5. Поясните понятие «ионообменная адсорбция». 6. Задача. Определите массу адсорбента с удельной поверхностью Sуд = 5·104м2/кг , необходимую для полного поглощения 1 моля бензола, предполагая мономолекулярный характер адсорбции. Площадь, занимаемая 1 молекулой бензола Sо = 4,9·10-19м2. Работу присылаем в формате Word + копия PDF
Контрольная работа 2 Вариант 8 (В,Ш,Щ) 1. Какие вещества называются поверхностно-активными веществами? Основные признаки и особенности строения ПАВ. 2. Как связана вязкость разбавленного агрегативно устойчивого коллоидного раствора с концентрацией дисперсной фазы? 3. Какие стабилизаторы используют при получении эмульсий? 4. Исходя из определения приведите теоретическую зависимость электрокинетического потенциала от концентрации индифферентного электролита. 5. Полимерное состояние вещества. Основные признаки. 6. Задача. Какое центробежное ускорение должна иметь центрифуга, чтобы вызвать оседание частиц радиусом 1·10-6 м и плотностью 4·103 кг/м3 в среде с плотностью 1·103 кг/м3 и вязкостью 1·10-3 Па·с при Т = 298 К? Работу присылаем в формате Word + копия PDF
Контрольная работа 1 Вариант 10 (Г,Ч) 1. На чём основана классификация веществ на ПАВ и ПИАВ? 2. Что такое поверхностный избыток? 3. Что такое межфазное натяжение? Каково содержание правила Антонова? 4. Объясните назначение краевого угла. 5. Как отражается специфическая адсорбция ионов на электрокапиллярной кривой? 6. Задача. Рассчитайте удельную адсорбцию и площадь, занимаемую одной молекулой ПАВ, используя зависимость поверхностного натяжения от концентрации растворов этого ПАВ.
Контрольная работа 2 Вариант 11 (Г,Ч) 1. Стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее состояния полимеров. Особенности физико-механических свойств в зависимости от физического состояния полимера 2. При каких условиях наблюдаются обратные электрокинетические явления? 3. Как называется коагуляция, вызванная преимущественно сжатием ДЭС? Электролит какого типа может быть использован для такого вида коагуляции? 4. Свойства растворов полиэлектролитов 5. В каких случаях соблюдается правило Шульца-Гарди при электролитной коагуляции эмульсий? 6. Задача. Проверить теорию быстрой коагуляции на основании опытных данных по коагуляции гидрозоля золота при T=294К. Вязкость дисперсионной среды =0,97·10-3 Па•с. Работу присылаем в формате Word + копия PDF
Контрольная работа 1 Вариант 11 (Д,Ц) 1. Объясните динамический характер адсорбционного равновесия. 2. Какие вещества положительно адсорбируются на границе ж-г из водных растворов? 3. От чего зависит капиллярное давление? 4. Сформулируйте условие растекания жидкости на поверхности твердых тел. 5. Как изменяется электрокапиллярная кривая при изменении концентрации неиндифферентного электролита? 6. Задача. Определить максимальную массу воды, которую можно налить в решето с парафинированным дном диаметром 15 см, если последнее сделано из металлического листа с круглыми отверстиями диаметром 0,8 мм. Поверхностное натяжение воды σ = 7,2 • 10-2 Н/м.
Контрольная работа 2 Вариант 10 (Д,Ц) 1. Классификация ПАВ по диссоциации в воде. 2. Какие характеристики ДЭС можно оценить, используя электрокинетические явления? 3. Как осуществляют выбор ПАВ для стабилизации суспензий? 4. В чем причина уменьшения эффективной вязкости тиксотропных систем при увеличении напряжения сдвига? 5. Иониты. Состав и структура ионитов. Применение в технике и в химической технологии. 6. Задача. Рассчитать энергию взаимодействия сферических частиц (r = 5 • 10-7 м) в водном растворе NaCl с концентрацией С = 0,52 моль/м3 при Т = 293К. Порог коагуляции этой дисперсной системы раствором NaCl равен Скр = 15 моль/м3. Электрокинетический потенциал частиц в сильно разбавленном растворе этого электролита, найденный по скорости электрофореза, ζ = 30 мВ. Оценить агрегативную устойчивость системы. Работу присылаем в формате Word + копия PDF
Контрольная работа 1 Вариант 12 (Е,Ё,Ф) 1. Какова природа адсорбционных сил? 2. От чего зависит поверхностное натяжение жидкостей? 3. Что такое капиллярное давление? 4. Сформулируйте условие смачивания, пользуясь понятиями работ адгезии и когезии. 5. Какие электролиты вызывают «перезарядку» поверхности? 6. Задача. Экспериментально полученная изотерма (Т = 293 К) адсорбции бензола микропористым адсорбентом приведена в таблице.
Можно ли эту изотерму адсорбации отнести к числу изотерм теории ОЗМ? При положительном ответе рассчитайте предельный адсорбционный объем. Работу присылаем в формате Word + копия PDF
Контрольная работа 2 Вариант 1 (Е,Ё,Ф) 1. Какие вещества называются поверхностно-активными веществами? Основные признаки и особенности строения ПАВ. 2. Дайте объяснение причины электроосмоса. 3. На чем основана теория ДЛФО? 4. Какие реологические кривые характерны для ньютоновских жидкостей? 5. Молекулярная масса вещества. Среднечисловая и среднемассовая молекулярная масса полимеров. 6. Задача. Рассчитать скорость электрофореза сферических частиц радиусом 1·10-6 м в водном растворе электролита (ε = 80) с концентрацией С = 2·10-2 моль/л при Е = 2·103В/м , если при течении дисперсионной среды через диафрагму, сформированную из этих частиц, возникает разность потенциалов ζ=2,5·10-2 В. Удельная электропроводность и вязкость дисперсионной среды равны: λ2,5·10-2 ом-1·м-1 и η=1·10-3 Па·с. Работу присылаем в формате Word + копия PDF
Контрольная работа 1 Вариант 8 (Ж,З,Х) 1. При каком условии изотерма адсорбции по теории БЭТ имеет S-образную форму? 2. Каким свойством обладает растворенное вещество, положительно адсорбирующееся на границе раздела раствора с газовой фазой? 3. При каком условии происходит растекание капли на поверхности твердого тела? 4. Что такое капиллярная конденсация? 5. Как изменяется электрокапиллярная кривая при изменении концентрации индифферентного электролита? Задача. Определите изменение поверхностного натяжения ртути на границе с раствором индифферентного электролита (z=1) с концентрацией С=0,01 моль/л при отклонении потенциала поверхности от точки нулевого заряда на 0,05 В. Работу присылаем в формате Word + копия PDF
Контрольная работа 2 Вариант 7 (Ж,З,Х) 1. Физико-химические основы моющего действия ПАВ 2. В каких условиях наблюдается «нейтрализационная» коагуляция? Чем она отличается от «концентрационной»? 3. На чем основано применение «потенциала протекания» в приборостроении? 4. Что такое эмульгатор? Какие вещества могут служить эмульгаторами прямых эмульсий? 5. Фазовые и физические состояния полимеров 6. Задача. Оценить массу частиц, осаждающихся из водной суспензии с концентрацией дисперсной фазы С=2·102 кг/м3 на поверхности электрода в виде пластины, площадью S=1·10–4 м2 , при напряженности электрического поля Е = 3·103 В/м за время τ = 30с. Электрокинетический потенциал частиц ζ=3·10–2 В, ε = 80, η = 10–3 Па·с. Работу присылаем в формате Word + копия PDF
Контрольная работа 1 Вариант 3 (И,Й,У) 1. Что общего и чем отличаются теории Ленгмюра и БЭТ? 2. У какой из жидкости больше поверхностное натяжение у бензола или нитробензола? Ответ обоснуйте. 3. Объясните процесс изотермической перегонки. 4. Что такое флотация? 5. Что происходит с ДЭС при повышении концентрации индифферентного электролита? Задача. Определить долю поверхности, занятую потенциалопределяющими ионами (z=1) в ДЭС при концентрации водного раствора NaCl C=0,01 моль/л и потенциале φ1=3·10-2 В. Площадь, занимаемая одним ионом S0=2·10-19м2. Работу присылаем в формате Word + копия PDF
Контрольная работа 2 Вариант 4 (И,Й,У) 1. Опишите причины установления седиментационно-диффузионного равновесия. 2. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ). Зависимость ККМ от строения ПАВ и от различных факторов. 3. Объясните причину возникновения потенциала протекания. 4. От чего наиболее сильно зависит "порог коагуляции"? 5. Как получить устойчивый коллоидный раствор методом химической конденсации? Задача. Поток света с длиной волны λ=555 нм, проходя через слой эмульсии масла в воде, толщиной l=7см, ослабляется в результате светорассеяния в 4,1 раза. Рассчитайте радиус частиц дисперсной фазы, если ее объемное содержание (концентрация) Cv=0.65%, показатель преломления масла n1=1,548, воды n0=1,333. Работу присылаем в формате Word + копия PDF
Контрольная работа 1 Вариант 6 (К,Т) 1. Каким явлениям, происходящим на межфазной границе, обязано адсорбционное равновесие? 2. Какой вид имеет изотерма адсорбции ПАВ, если поверхностное натяжение при изменении концентрации раствора этого ПАВ изменяется по формуле Шишковского? 3. Опишите механизм поглощения паров адсорбентами с переходной пористостью. 4. Каково содержание понятия «инверсия смачивания»? Как её можно реализовать? 5. Объясните «перезарядку поверхности» при действии неиндифферентного электролита. 6. Задача. Рассчитайте размер капли воды, образующейся в условиях пятикратного пересыщения водяного пара при температуре 5°С. Поверхностное натяжение воды при этой температуре σ = 7,43·10–2 Н/м, а молярный объём Vm= 1,8·10–2 м3 /кмоль.
Контрольная работа 2 Вариант 7 (К,Т) 1. Физико-химические основы моющего действия ПАВ. 2. В каких условиях наблюдается «нейтрализационная» коагуляция? Чем она отличается от «концентрационной»? 3. На чем основано применение «потенциала протекания» в приборостроении? 4. Что такое эмульгатор? Какие вещества могут служить эмульгаторами прямых эмульсий? 5. Фазовые и физические состояния полимеров 6. Задача. Оценить массу частиц, осаждающихся из водной суспензии с концентрацией дисперсной фазы С=2·102 кг/м3 на поверхности электрода в виде пластины, площадью S=1·10–4 м2 , при напряженности электрического поля Е = 3·103 В/м за время τ = 30с. Электрокинетический потенциал частиц ζ=3·10–2 В, ε = 80, η = 10–3 Па·с. Работу присылаем в формате Word + копия PDF
Контрольная работа 1 Вариант 9 (Л,О,С) 1. Какова природа сил поверхностного натяжения? 2. Что послужило основанием считать, что молекулы ПАВ в насыщенном монослое ориентированы перпендикулярно поверхности? 3. Что способствует хорошей адсорбции ПАВ из раствора твердым адсорбентом? 4. Объясните причину поднятия жидкостей в капиллярах. 5. Как изменяется электрокапиллярная кривая при изменении концентрации неиндифферентного электролита? 6. Задача. По изотерме адсорбции азота рассчитайте удельную поверхность адсорбента. Площадь, занимаемая молекулой азота, равна S0 = 1,62·10-19 м2.
Контрольная работа 2 Вариант 10 (Л,О,С) 1. Классификация ПАВ по диссоциации в воде. 2. Какие характеристики ДЭС можно оценить, используя электрокинетические явления? 3. Как осуществляют выбор ПАВ для стабилизации суспензий? 4. В чем причина уменьшения эффективной вязкости тиксотропных систем при увеличении напряжения сдвига? 5. Иониты. Состава и структура ионитов. Применение в технике и в химической технологии 6. Задача. Рассчитать энергию взаимодействия сферических частиц (r = 5·10-7 м) в водном растворе NaCl с концентрацией С = 0,52 моль/м3 при Т = 293К. Порог коагуляции этой дисперсной системы раствором NaCl равен Скр = 15 моль/м3. Электрокинетический потенциал частиц в сильно разбавленном растворе этого электролита, найденный по скорости электрофореза, ζ = 30 мВ. Оценить агрегативную устойчивость системы. Работу присылаем в формате Word + копия PDF
Контрольная работа 1 Вариант 12 (М,Р) 1. Какова природа адсорбционных сил? 2. От чего зависит поверхностное натяжение жидкостей? 3. Что такое капиллярное давление? 4. Сформулируйте условие смачивания, пользуясь понятиями работ адгезии и когезии. 5. Какие электролиты вызывают «перезарядку» поверхности? 6. Задача. Экспериментально полученная изотерма (Т = 293 К) адсорбции бензола микропористым адсорбентом приведена в таблице.
Контрольная работа 2 Вариант 1 (М,Р) 1. Какие вещества называются поверхностно-активными веществами? Основные признаки и особенности строения ПАВ. 2. Дайте объяснение причины электроосмоса. 3. На чем основана теория ДЛФО? 4. Какие реологические кривые характерны для ньютоновских жидкостей? 5. Молекулярная масса вещества. Среднечисловая и среднемассовая молекулярная масса полимеров. 6. Задача. Рассчитать скорость электрофореза сферических частиц радиусом 1·10-6 м в водном растворе электролита (ε = 80) с концентрацией С = 2·10-2 моль/л при Е = 2·103В/м , если при течении дисперсионной среды через диафрагму, сформированную из этих частиц, возникает разность потенциалов ζ=2,5·10-2 В. Удельная электропроводность и вязкость дисперсионной среды равны: λ2,5·10-2 ом-1·м-1 и η=1·10-3 Па·с. Работу присылаем в формате Word + копия PDF
Контрольная работа 1 Вариант 3 (Н,П) 1. Что общего и чем отличаются теории Ленгмюра и БЭТ? 2. У какой из жидкости больше поверхностное натяжение у бензола или нитробензола? Ответ обоснуйте. 3. Объясните процесс изотермической перегонки. 4. Что такое флотация? 5. Что происходит с ДЭС при повышении концентрации индифферентного электролита? Задача. Определить долю поверхности, занятую потенциалопределяющими ионами (z=1) в ДЭС при концентрации водного раствора NaCl C=0,01 моль/л и потенциале φ1=3·10-2 В. Площадь, занимаемая одним ионом S0=2·10-19м2. Работу присылаем в формате Word + копия PDF
Контрольная работа 2 Вариант 4 (Н,П) 1. Опишите причины установления седиментационно-диффузионного равновесия. 2. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ). Зависимость ККМ от строения ПАВ и от различных факторов. 3. Объясните причину возникновения потенциала протекания. 4. От чего наиболее сильно зависит "порог коагуляции"? 5. Как получить устойчивый коллоидный раствор методом химической конденсации? Задача. Поток света с длиной волны λ=555 нм, проходя через слой эмульсии масла в воде, толщиной l=7см, ослабляется в результате светорассеяния в 4,1 раза. Рассчитайте радиус частиц дисперсной фазы, если ее объемное содержание (концентрация) Cv=0.65%, показатель преломления масла n1=1,548, воды n0=1,333. Работу присылаем в формате Word + копия PDF
WhatsApp:
Telegram: +79119522521
