Вариант 7

1) Методы очистки коллоидных систем. Электродиализ (приведите схему). Ультрафильтрация.

2) Зависимость поверхностного натяжения от концентрации раствора и от температуры.

3) Уравнение Генри, Фрейндлиха и Ленгмюра.

4) Быстрая и медленная коагуляция. Факторы устойчивости лиофобных золей.

5) Строение двойного электрического слоя. Современное представление строения ДЭС.

6) Рассчитать удельную адсорбцию и построить изотерму адсорбции 1,4-бутандиола на поверхности его водных растворов по зависимости σ = f (N) (N – мольная доля растворённого вещества в растворе) при Т = 303 К (табл.). Оценить, в какой мере к поверхностному слою этой системы применима гипотеза монослоя. Таблица. Поверхностное натяжение водных растворов 1,4-бутандиола при Т = 303 К

N·102	σ·103, Н/м	N·102	σ·103, Н/м	N·102	σ·103, Н/м
0,5 1,0 1,5	67,3 65,0 63,1	2,0 2,5 3,0	61,6 60,4 59,3	3,5 4,0 4,5	58,3 57,7 57,2

7) Вычислить предельный адсорбционный объём активированного угля БАУ по изотерме адсорбции бензола (табл.). Молярный объём бензола υ_m = 89·10^-6 м³/моль.

Таблица. Изотерма адсорбции бензола на активированном угле БАУ

p/рs	а, моль/кг	p/рs	а, моль/кг	p/рs	а, моль/кг
1,33·10-6 2,13·10-5 1,21·10-4 5,60·10-4	0,50 0,85 1,18 1,55	1,63·10-2 3,77·10-2 9,47·10-2 0,201	2,25 2,39 2,56 2,74	0,327 0,460 0,657 0,847	2,86 3,00 3,19 4,47

8) В растворе AgNO₃, концентрация которого с₀ = 1 моль/м³, а объём V = 50 см³, диспергировано 10 г (m) порошкообразного AgCl. В результате адсорбции концентрация ионов серебра понизилась до с₁ = 0,8 моль/м³. Вычислить потенциал плоскости максимального приближения ψ напряжённость , электрического поля Е в ДЭС(при x = δ) и поверхностную плотность заряда q, если удельная поверхность частиц AgCl S = 5,4·10⁴ м²/кг, Т = 293 К.

9) Рассчитать скорость электроосмоса раствора хлорида калия через кварцевую диафрагму, если известно, что ζ-потенциал, рассчитанный по скорости электрофореза частиц кварца в том же растворе без учёта электрофоретического торможения, равен 30·10^-3 В; η = 1·10^-3 Па·с; ε = 81; Е = 2·10² В/м; I = 2·10^-2 А; χ_υ = 2·10^-2 Ом^-1·м^-1; α = 1,2; а = 1·10^-7 м; χ = 5·10⁷ м^-1.

10) Рассчитать радиус частиц золя AgCl в воде, если время их оседания в центрифуге составило 10 мин при следующих условиях: исходный уровень h₁ = 0,09 м; конечный уровень h₂ = 0,14 м; плотность дисперсной фазы ρ = 5,6·10³ кг/м³; плотность дисперсионной среды ρ₀ = 1·10³ кг/м³; частота вращения центрифуги u = 1000 об/мин; вязкость η = 1·10^-3 Па·с.

11) Проверить применимость теории быстрой коагуляции на основании экспериментальных данных (табл.) и вычислить расстояние между частицами h₀, при сближении на которое они объединяются в агрегат. Коагуляция золя золота изучена при Т = 291 К, вязкость дисперсионной среды η = 1,06·10^-3 Па·с, исходная концентрация золя n₀ = 5,22·10¹⁴ м^-3, а = 9,6·10^-8 м, порог коагуляции (NaCl) с_кр = 20 моль/м³.

Таблица. Кинетика коагуляции золя золота

t, с	Σni·10-14, м-3	t, с	Σni·10-14, м-3	t, с	Σni·10-14, м-3
0 60 120	5,22 4,35 3,63	180 300 420	3,38 2,75 2,31	600 900	1,95 1,48

12) Какие реологические параметры можно найти из результатов измерения на ротационном вискозиметре типа соосных цилиндров с неизвестной величиной зазора, не прибегая к калибровочному опыту на жидкости с известной вязкостью?

Рекомендуемая литература

1) С.С. Воюцкий. Курс коллоидной химии. «Химия», 1976 г.

2) М.И. Гельфман, О.В. Ковалевич, В.П.Юстратов. Коллоидная химия. Изд-во «Лань», 2003 г.

3) Ю.Г. Фролов. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсия системы. «Химия», 1989 г.

4) А.Д. Зимон. Коллоидная химия, 2003 г.

Контрольная работа по дисциплине

«Коллоидная химия»

для студентов гр. 5228.

Номер варианта соответствует двум последним цифрам зачетной книжки.

Контрольную работу необходимо сдать до начала сессии.

На все вопросы контрольной работы ответить в письменной форме.