- •Поверхневі явища та дисперсні системи Методичні вказівки
- •6.051301 «Хімічна технологія»
- •Поверхневі явища та дисперсні системи Методичні вказівки
- •6.051301 «Хімічна технологія»
- •1. Деякі основні поняття курсу
- •2. Поверхневі явища та адсорбція
- •3. Капілярна конденсація
- •4. Властивості дисперсних систем
- •4.1. Молекулярно-кінетичні та оптичні властивості
- •4.2. Будова колоїдних міцел і електрокінетичний потенціал
- •4.3. Стійкість і коагуляція колоїдних систем
- •5. Приклади розв’язку типових задач
- •6. Контрольні завдання
- •7. Додатки
- •Список рекомендованої літератури
6. Контрольні завдання
Для зручності виконання роботи радимо скопіювати сторінки із завданням та перенести в наведені після кожного завдання таблиці величини, необхідні для розрахунків відповідно до варіанту, який виконується, використовуючи посилання в тексті завдань.
Завдання 1. Розрахувати питому поверхню адсорбенту за ізотермою адсорбції речовини А, якщо відома площа, яку займає молекула речовини А на поверхні адсорбенту. Дані для розрахунку наведено в табл. 1.1 Додатку 1.
Дані для розрахунку питомої поверхні адсорбенту за ізотермою адсорбції речовини А
Варіант |
А |
S01020, |
Експериментальні дані |
|||||
м2 |
||||||||
|
|
|
a, моль/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Завдання 2. Побудувати криву капілярної конденсації, інтегральну та диференціальну криві розподілу об’єму пор адсорбенту за радіусами.
Дані для розрахунку наведено в табл. 2.1 та в табл. 2.2 Додатку 2.
Дані по конденсації парів А на адсорбенті В при температурі Т = 293 К
Варіант |
Адсорбат А |
Адсорбент В |
Експериментальні дані |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
aадс, моль/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|||
aдес, моль/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Мольний об’єм та поверхневий натяг адсорбатів при Т = 293 К
Адсорбат В |
Мольний об’єм |
Поверхневий натяг |
VМ ∙106, м3/моль |
∙103, Дж/м2 |
|
|
|
|
Завдання 3. Для монодисперсного гідрозолю (табл. 3.1 Додатку 3) відома гіпсометрична висота h½ сферичних частинок при температурі Т К. Визначити:
1. |
радіус частинок в м; |
2. |
питому поверхню дисперсної фази в м2/кг та м1; |
3. |
величину електрокінетичного потенціалу (мВ) частинок, якщо при електрофорезі зміщення кольорової межі золю за 1 годину складає s м при напрузі Е В та відстані між електродами 0,5 м; |
4. |
коефіцієнт дифузії в м2/с; |
5. |
величину середнього зсуву частинок в м при їх броунівському русі за 10 хвилин; |
6. |
значення осмотичного тиску в Па; |
7. |
інтенсивність розсіяного світла в % від інтенсивності світла, що падає. |
Всі необхідні для розрахунку дані наведено в табл. 3.1 Додатку 3 та табл. 2.3 Додатку 2.
Характеристики дисперсної фази монодисперсних гідрозолів
Варіант |
Дисперсна фаза |
10-3, |
T, |
h½102, |
s102, |
E, |
с, |
, |
n |
|
Назва |
Формула |
кг/м3 |
К |
м |
м |
В |
% |
нм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характеристики дисперсійного середовища (Н2О) в залежності від температури
Температура |
Густина |
В’язкість |
Діелектрична |
Показник |
Т, К |
010-3, кг/м3 |
0103, Пас |
проникність, |
заломлення, n0 |
|
|
|
|
1,333 |
Завдання 4. На підставі експериментальних даних про зміну частинної концентрації (, кількість частинок/м3) у часі при коагуляції золю (табл. 4.1 Додатку 4):
1. |
Побудувати графік залежності v0/v = f(). |
2. |
Визначити графічно час половинної коагуляції золю , с. |
3. |
Розрахувати константу швидкості коагуляції золю. |
4. |
Розрахувати час, необхідний для зменшення концентрації золю на х %. |
5. |
Розрахувати зміну кількості частинок кратності 1, 2 та 3 (v1, v2 та v3) з часом та побудувати залежності v, v1, v2, v3 = f() на одному графіку. |
6. |
Розрахувати теоретичне значення та зробити висновок відносно можливості застосування теорії швидкої коагуляції Смолуховського до кінетики процесу коагуляції запропонованого золю. |
Необхідні дані для розрахунків приведено в табл. 4.1 Додатку 4.
Варіант |
Експериментальні дані: |
103, |
Т, |
х, |
||||||
Пас |
К |
% |
||||||||
|
, c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10-14 |
|
|
|
|
|
|
||||