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
Стоимость выполнения контрольных работ 1, 2 и 3 на заказ составляет ... руб Готовы следующие варианты контрольной работы:
Вариант А, Я
Контрольная работа 1 Вариант 1 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. Контрольная работа 2 Вариант 2 1. Объясните причину броуновского движения. 2. Какие оптимистические методы используют для анализа дисперсности? 3. Какой смысл вкладывают в понятие "быстрая коагуляция"? 4. Обращение фаз эмульсий. 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 3 Вариант 3 1. Классификация ПАВ по диссоциации в воде. 2. Образование мицелл в растворах ПАВ. Строение и форма мицелл. 3. Методы получения полимеров. Важнейшие особенности реакции полимеризации и поликонденсации. 4. Основы термодинамики растворения полимеров. Тепловые эффекты и контракция.
Вариант Б, Ю, Э
Контрольная работа 1 Вариант 4 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. Контрольная работа 2 Вариант 5 1. Дайте сравнительную характеристику процесса диффузии в истинных и коллоидных растворах. 2. Приведите пример применения электрофореза в технике. 3. Что такое тиксотропия? 4. Какой смысл вкладывают в термин "дальняя коагуляция"? 5. Что такое "обращение фаз" в эмульсиях? Как можно его осуществить? 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*10(3) кг/м3; плотность дисперсионной среды p = 1*10(3) 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 3 Вариант 6 1. Проблема биодеградации промышленных ПАВ. Пути решения проблемы. 2. Физико-химические основы солюбилизации - коллоидного растворения веществ. Прикладное значение солюбилизации. 3. Структурообразование в полимерах. Понятие о сегменте. Надмолекулярные структуры. 4. Агрегативная устойчивость растворов полимеров и коллоидных растворов. Влияние электролитов.
Вариант В, Ш, Щ
Контрольная работа 1 Вариант 7 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*10(4)м2/кг , необходимую для полного поглощения 1 моля бензола, предполагая мономолекулярный характер адсорбции. Площадь, занимаемая 1 молекулой бензола Sо = 4,9*10(-19)м2. Контрольная работа 2 Вариант 8 1. Почему средний сдвиг определяется как среднеквадратичное значение сдвига частицы? 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. Как заряжена коллоидная частица, если пороги коагуляции KCl и ZnCl2 отличаются почти в 100 раз? 6. Задача. Какое центробежное ускорение должна иметь центрифуга, чтобы вызвать оседание частиц радиусом 1*10(-6)м и плотностью 4*10(3)кг/м3 в среде с плотностью 1*10(3)кг/м3 и вязкостью 1*10(-3)Па*с при Т = 298 К? Контрольная работа 3 Вариант 9 1. Классификация ПАВ. 2. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ). Зависимость ККМ от строения ПАВ и от различных факторов. 3. Объяснение зависимости физико-механических свойств полимера от температуры. Температура стеклования и температура вязкого течения полимеров. 4. Физико-химические процессы застудневания растворов полимеров. Свойства студней.
Вариант Г, Ч
Контрольная работа 1 Вариант 10 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 1. Как интенсивность светорассеяния зависит от размера частиц? 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. По каким свойствам тиксотропной ситемы можно оценить её вязкость при условии полного разрушения структуры? 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. Контрольная работа 3 Вариант 12 1. Главные области применения ПАВ. 2. Полиморфизм мицелл. Зависимость формы и размеров мицелл от различных факторов. 3. Молекулярная масса вещества. Среднечисловая и среднемассовая молекулярная масса полимеров. 4. Течение растворов полимеров. Вязкость растворов и связь вязкости с молекулярной массой полимеров.
Дата выполнения: 05/06/2011
Вариант Д, Ц
Контрольная работа 1 Вариант 11 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 1. Назначение и принцип работы ультрамикроскопа. 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. Какие характеристики ДЭС определяет критерий Эйлерса-Корфа? 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. Контрольная работа 3 Вариант 9 1. Классификация ПАВ. 2. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ). Зависимость ККМ от строения ПАВ и от различных факторов. 3. Объяснение зависимости физико-механических свойств полимера от температуры. Температура стеклования и температура вязкого течения полимеров. 4. Физико-химические процессы застудневания растворов полимеров. Свойства студней.
Вариант Е, Ё, Ф
Контрольная работа 1 Вариант 12 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 1. Каким параметром характеризуют интенсивность броуновского движения? 2. Дайте объяснение причины электроосмоса. 3. На чем основана теория ДЛФО? 4. Какие реологические кривые характерны для ньютоновских жидкостей? 5. Приведите классификации эмульсий. 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*10(3)В/м , если при течении дисперсионной среды через диафрагму, сформированную из этих частиц, возникает разность потенциалов 7,5*10(-2)В. Удельная электропроводность и вязкость дисперсионной среды равны: 7,5*10(-2)В и 1*10(-3)Па*с. Контрольная работа 3 Вариант 2 1. Классификация ПАВ. 2. Физико-химические основы самообразования наноструктур ПАВ. Понятие критического параметра упаковки. 3. Понятие о молекулярномассовом распределении (ММР). Влияние ММР на свойства полимерных материалов. 4. Особенности образования растворов полимеров. Набухание. Представление о физико-химических процессах, протекающих при набухании.
Вариант Ж, З, Х
Контрольная работа 1 Вариант 8 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. Контрольная работа 2 Вариант 7 1. Во сколько раз изменяется скорость седиментации частицы при увеличении ее радиуса в два раза? 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. От чего зависит интенсивность светорассеяния? 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. Контрольная работа 3 Вариант 6 1. Проблема биодеградации промышленных ПАВ. Пути решения проблемы. 2. Физико-химические основы солюбилизации - коллоидного растворения веществ.Прикладное значение солюбилизации. 3. Структурообразование в полимерах. Понятие о сегменте. Надмолекулярные структуры. 4. Агрегативная устойчивость растворов полимеров и коллоидных растворов. Влияние электролитов.
Вариант И, Й, У
Контрольная работа 1 Вариант 3 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.Контрольная работа 2 Вариант 4 1. Опишите причины установления седиментационно-диффузионного равновесия. 2. Что такое опалесценция? Дайте объяснение этому явлению. 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 =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. Контрольная работа 3 Вариант 5 1. Главные области применения ПАВ. 2. Экспериментальные методы определения ККМ ПАВ. Физико-химические основы этих методов. 3. Внутреннее вращение молекул и гибкость полимерных цепей. 4. Осмотическое давление растворов полимеров.
Вариант К, Т
Контрольная работа 1 Вариант 6 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 1. Во сколько раз изменяется скорость седиментации частицы при увеличении ее радиуса в два раза? 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. От чего зависит интенсивность светорассеяния? 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. Контрольная работа 3 Вариант 8 1. Какие вещества называются поверхностно-активными веществами? Основные признаки и особенности строения ПАВ. 2. Образование мицелл в растворах ПАВ. Строение и форма мицелл. 3. Полимерное состояние вещества. Основные признаки. 4. Иониты. Состав и структура ионитов. Применение в технике и в химической технологии.
Дата выполнения: 01/05/2009
Вариант Л, О, С
Контрольная работа 1 Вариант 9 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 1. Назначение и принцип работы ультрамикроскопа. 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. Какие характеристики ДЭС определяет критерий Эйлерса-Корфа? 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. Контрольная работа 3 Вариант 11 1. Классификация ПАВ по физико-химическому воздействию на поверхность раздела между фазами. 2. Физико-химические основы солюбилизации – коллоидного растворения веществ. Прикладное значение солюбилизации. 3. Стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее состояния полимеров. Особенности физико-механических свойств в зависимости от физического состояния полимера. 4. Свойства растворов полиэлектролитов.
Вариант М, Р
Вариант Н, П
WhatsApp: +79119522521
Telegram: +79119522521
