Высшая школа технологии и энергетики СПбГУПТД

Коллоидная химия
Методические указания и контрольные задания
для студентов заочников химико-технологических специальностей
высших учебных заведений
Москва
1984

Стоимость выполнения ответов на вопросы уточняйте при заказе.

Раздел I
1. Напишите эмпирическое уравнение адсорбции. Как определить его константы? Укажите границы применимости этого уравнения.
3. Изложите сущность метода БЭТ определения удельной активной поверхности адсорбента. Начертите изотерму полимолекулярной адсорбции, сравните ее с изотермой адсорбции по Лэнгмюру.
6. Какими свойствами обладают поверхностно-активные вещества (ПАВ)? Какое строение имеют их молекулы? Приведите примеры ПАВ.
8. Каковы особенности адсорбции твердыми адсорбентами из растворов электролитов? Что называют обменной адсорбцией ионов?
11. Какова роль ионной адсорбции при образовании коллоидных частиц? Сформулируйте правило Пескова-Фаянса.
13. Чем различаются φ0-потенциал поверхности и ς-электрокинетический потенциал? Как они зависят от концентрации электролитов в среде?
16. В чем состоит явление электроосмоса? Как по объемной скорости электроосмоса определить ζ-потенциал? Что такое поверхностная проводимость?
18. Поясните механизм электрофореза дисперсных систем. Какое промышленное применение находит электрофорез?

Раздел II
1. Какова природа броуновского движения дисперсных частиц? Как характеризовать интенсивность броуновского движения?
3. Напишите уравнение Эйнштейна для коэффициента диффузии. Проанализируйте его.
6. Напишите формулу гипсометрического закона. Какая связь между гипсометрической высотой и седиментационной устойчивостью?
8. Что такое монодисперсная суспензия, полидисперсная? Начертите интегральную и дифференциальную кривые седиментации для полидисперсной системы.
11. Какими оптическими свойствами обладает коллоидная система? Что такое оптическая плотность?
13. В чем заключается явление светопоглощения?
16. Какой принцип положен в основу устройства ультрамикроскопа? Как определить средний радиус частиц золя с помощь ультрамикроскопа?
18. Какой принцип положен в основу устройства электронного микроскопа?

Раздел III
1. Каково строение мицеллы? Напишите формулу мицеллы золя с положительно и отрицательно заряженной частицей.
3. Как можно очистить коллоидную систему от примеси электролитов? Приведите схему электродиализатора.
6. Что такое коагуляция? Какие факторы могут ее вызвать? Что такое порог коагуляции для электролита?
8. Изложите основные принципы теории кинетики быстрой коагуляции. Приведите кривую кинетики коагуляции (координаты: число частиц – время).
11. В чем проявляется старение коллоидных систем? Что такое синерезис?
13. Как возникает структура в коллоидных системах, растворах, высокополимеров, растворах ПАВ? Какие структуры называют коагуляционными? Что такое тиксотропия?
16. Какие системы называют нормальновязкими? Напишите уравнение Ньютона для течения жидкостей. Как вязкость жидкостей зависит от приложенного напряжения?
18. Зависит ли вязкость текущей жидкости от приложенного к ней напряжения? Начертите кривые: вязкость – напряжение для нормальновязкой и структурированной систем.

Раздел IV
1. Какие системы называются аэрозолями? Каковы особенности их агрегативной и кинетической устойчивости? Каковы оптические свойства аэрозолей?
3. Какие системы называются суспензиями? Приведите примеры органо- гидросуспензий и области их применения.
6. Изложите способы определения ККМ в водных растворах коллоидных ПАВ.
8. Какие коллоидные ПАВ называют анионактивными? Чем они отличаются от катионактивных? Приведите примеры.
11. Сравните свойства аэрозолей и твердых золей, охарактеризуйте их оптические свойства. Приведите примеры.
13. Изложите основные положения термодинамики растворения высокомолекулярных соединений.
16. Как осмотическое давление раствора полимера зависит от концентрации? Приведите уравнение зависимости и поясните, как с его помощью определить молекулярную массу полимера.
18. Назовите особенности поведения амфотерных высокомолекулярных полиэлектролитов в растворах. Приведите определение изоэлектрического состояния.

Ниже указана стоимость за один вопрос в распечатанном виде:

Цена: 80 р.

Шифр зачетки оканчивается на 1, 2, 3, 4, 5.

1. Найдите удельную поверхность сульфида мышьяка. Средний диаметр коллоидных частиц его составляет 120 нм, плотность сульфида мышьяка равна 3,46∙103 кг/м3.
2. Используя уравнение Ленгмюра, рассчитайте адсорбцию азота на цеолите при равновесном давлении Р = 2,8∙102 Па, если a_∞ = 39∙10-3 кг/кг; k = 0,156∙10-2.
3. Золь AgI получен добавлением 8 см3 водного раствора KI концентрации 0,05 моль/л к 10 см3 водного раствора AgNO3 концентрации 0,02 моль/л. Напишите формулу мицеллы образовавшегося золя. Как будет заряжена частица?
4. Определите ζ-потенциал частиц гидрозоля гидроксида железа по данным: при электрофорезе смещение цветной границы a за время 60 мин составляет 0,01 м, расстояние между электродами 0,50 м, напряжение, приложенное к электродам, 120 В. Диэлектрическая проницаемость среды 81; вязкость 1∙10-3 Па∙с. Электрическая константа ε0 = 8,85∙10-12 Ф/м.
5. Рассчитайте адсорбцию масляной кислоты на границе водный раствор - воздух при 293 К и С = 0,104 кмоль/м3 по данным...
6. Найдите графически время половинной коагуляции Θ для гидрозоля селена; Т = 300 К по данным...
7. Вычислите молекулярную массу нитроцеллюлозы по данным: характеристическая вязкость ее раствора в ацетоне [η] = 0,204; К = 0,89∙10-5; α = 0,9.
8. Вычислите поверхностное натяжение глицерина, если в стеклянном капилляре с радиусом r = 0,4∙10-3 м он поднимается на высоту h = 27∙10-3 м. Плотность глицерина 1,26∙103 кг/м3. Краевой угол Θ принять равным нулю.
9. Рассчитайте время, необходимое для оседания сферических частиц каолина с высоты 10-2 м, если радиус их составляет 10-6 м. Плотности дисперсной фазы и дисперсионной среды 4∙103 и 1∙103 кг/м3 соответственно. Вязкость дисперсионной среды 1,5∙10-3 Па∙с.
10. Вычислите скорость истечения вязкой жидкости из вискозиметра через капилляр, длина которого l = 0,05 м и радиус r = 25∙10-5 м, под давлением P = 980 Па. Вязкость жидкости η = 5∙10-3 Па∙с.

Ниже указана стоимость за одну задачу в распечатанном виде:

Цена: 100 р.

Шифр зачетки оканчивается на 6, 7, 8, 9, 10.

11. Рассчитайте поверхностное натяжение ртути, если в стеклянном капилляре с радиусом r = 0,16∙10-3 м столбик ее опустился на 0,012 м ниже уровня ртути в сосуде. Плотность ртути 13,6∙103 кг/м3. Краевой угол Θ = 130 0С.
12. При адсорбции стеариновой кислоты из раствора в бензоле на коллоидном никеле получены следующие данные...
Рассчитайте константы уравнения Лэнгмюра а_∞ и k, пользуясь графическим методом. Определите удельную активную поверхность адсорбента, если площадь, занимаемая одной молекулой стеариновой кислоты в насыщенном адсорбционном слое равна 25∙10-20 м2.
13. По приведенным данным для поверхностного натяжения водных растворов уксусноэтилового эфира при 295 К постройте изотерму гиббсовской адсорбции:...
14. Рассчитайте скорость электрофореза коллоидных частиц берлинской лазури в воде, если ζ-потенциал равен 0,058 В; напряжение внешнего поля Н = 5∙102 В/м; вязкость среды η = 1∙10-3 Па∙с, диэлектрическая проницаемость ε=81, электрическая константа ε0= 8,85∙10-12 Ф/м.
15. При исследовании кинетики коагуляции водяного тумана начальная численная концентрация аэрозоля v = 102 частиц/м3. Рассчитайте и постройте в координатах 1/v- 1/t (используя уравнение для быстрой коагуляции) кривую изменения численной концентрации во времени (в с) для следующих интервалов: 120; 240; 360; 480; 600; 840. Время половинной коагуляции Θ = 1,2 с.
16. Определите скорость оседания частиц суспензии каолина в воде при 288 К. Радиус частиц r = 2∙10-6 м; плотность каолина ρ = 2,2∙103 кг/м3, вязкость воды η = 1,14∙10-3 Па∙с, плотность воды ρ = 1∙103 кг/м3.
17. Используя данные об оптической плотности полистирольного латекса (гидрозоля полистирола) при различных длинах волн, вычислите средний радиус частиц латекса:...
18. Для коагуляции 10 см3 золя AgI потребовалось 0,45 см3 раствора Ba(NO3)2 концентрации 0,05 моль/л. Рассчитайте порог коагуляции γ0, выразив его в молях на литр золя.
19. Определите энергию притяжения частиц r= 10-6 м. Константа молекулярных сил А = 0,1∙10-20 Дж, расстояние между частицами 30 нм. Как изменится энергия притяжения, если частицы приблизятся друг к другу на расстояние 10 нм?
20. Рассчитайте молекулярную массу полистирола по характеристической вязкости его толуольного раствора [η] = 0,105. Константа уравнения Марка-Гувинка: К = 1,7∙105, α = 0,69.

Ниже указана стоимость за одну задачу в распечатанном виде:

Цена: 100 р.