Примеры решения задач
Пример 1. Вычислить общую площадь раздела фаз в 1 м3 20%-ной эмульсии, учитывая, что размер сферических капель составляет 2.10−5 м.
|
Дано: j(масла) = 20% r(капли) = 2.10−5 м V(эмульсии) = 1 м3 S |
Решение: 1) вычисляем общий объем масла в эмульсии: V(масла) = V(эмульсии).j = 1.0,2 = 0,2 м3. 2) вычисляем объем одной капли масла:
|
− ?
.
3) рассчитываем число частиц в эмульсии:
4) вычисляем поверхность одной капли:
Sч = 2pr2 = 2.3,14.(2.10−5)2 = 25,12.10−10 м2
5) рассчитываем общую площадь всей дисперсной (масляной) фазы:
S = Sч.N = 25,12.10−10.5,97.1012 = 15000 м2
Ответ: 15000 м2.
Вопросы и задачи для самоподготовки
Что представляют собой микрогетерогенные системы? Отличительные признаки. Классификация микрогетерогенных систем по агрегатному состоянию фаз.
Что такое аэрозоли? Каковы особенности их физических свойств? Каково значение аэрозолей в технике, быту, в развитии заболеваний и их лечении?
Что такое порошки, каковы их отличительные особенности как дисперсных систем? Слёживаемость и распыляемость порошков.
Что представляют собой суспензии? Как они получаются? Каковы их отличительные особенности как дисперсных систем? Практическое значение суспензий и паст.
Что такое эмульсии, каковы условия их существования, какими способами они образуются? Как классифицируют эмульсии? Привести примеры.
Какими способами определяют тип эмульсии?
После добавления к эмульсии водорастворимого соединения – метиленового голубого при рассматривании её под микроскопом на голубом фоне видны бесцветные кружки разной величины. Установите тип эмульсии. Ответ обосновать.
134
Установите тип эмульсии, если после добавления к эмульсии красного красителя (судан I), растворимого в масле, при рассматривании её под микроскопом на светлом фоне видны кружки красного цвета разной величины. Ответ обосновать.
Каковы свойства эмульсий?
10. Какие факторы обеспечивают устойчивость эмульсий?
11. Что такое эмульгаторы? Какие вещества и в каких случаях могут быть эмульгаторами?
12. Почему гидрофильные эмульгаторы стабилизируют прямые эмульсии, а гидрофобные − стабилизируют обратные эмульсии? Ответ обосновать.
13. Что такое обращение фаз эмульсий, какие причины его вызывают, как используется это явление?
14. Каково распространение эмульсий в природе и значение их в технике, в быту, какое применение они находят в медицине?
15. Какие вещества в организме проявляют свойства эмульгаторов? Какое значение в жизнедеятельности имеет образование ими эмульсий?
16. Что такое пены, каковы их разновидности и способы образования? Каким образом пенообразователи обеспечивают устойчивость пен?
17. Как происходит разрушение пен, каков механизм действия пеногасителей?
18. Каково значение пен в технике, быту, в медицине?
19. Радиус капель масляной фазы в эмульсии равен 1.10−5 м. Вычислите общую площадь поверхности раздела фаз в 1м3 0,5%-ной эмульсии, учитывая, что площадь сферической частицы вычисляется по формуле S = 2pr2, а объем V = 4pr3/3. Ответ: 747 м2.
20.Радиус капель масляной фазы эмульсии равен 2.10−5м. Вычислите общую площадь поверхности раздела фаз в 1м3 15%-ной эмульсии, учитывая, что площадь сферической капли вычисляется по формуле S = 2pr2, а объем V = 4pr3/3. Ответ: 11248 м2.
21. Радиус капель масляной фазы в эмульсии равен 5.10−6. Вычислите общую площадь поверхности раздела фаз в 1м3 70%-ной эмульсии, учитывая, что площадь сферической частицы вычисляется по формуле S = 2pr2, а объем V = 4pr3/3. Ответ: 2,245.105 м2.
22. Вычислите средний сдвиг частиц эмульсии с радиусом 6,5.10−5 м за 1 с, если вязкость среды 1.10−3 Н.с/м2, Т = 288 К, R = 8,31 Дж/К.моль.Ответ: 8,08.10−8м.
24. Вычислите средний сдвиг частиц аэрозоля с радиусом 2.10−8 м за 10 с, если вязкость воздуха 1,8.10−5 Н.с/м2, Т = 293 К, R = 8,31 Дж/К.моль. Ответ: 1,09.10−4м.
25. Аэрозоль получен распылением 0,5 г угля в 1 м3. Диаметр частиц аэрозоля 8.10−5 м, плотность 1,8 кг/м3. Вычислите общую площадь поверхности частиц аэрозоля (в м2), учитывая, что площадь сферической частицы вычисляется по формуле S = 2pr2, объем V = 4pr3/3, m = V.d. Ответ: 5,21 м2.
.
135