ВГУИТ, коллоидная химия (контрольная работа)

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Задание №1. Известны константы уравнения Шишковского (табл. 1, X) для разбавленного водного раствора вещества D при температуре Т и поверхностном натяжении растворителя s_о (табл. 1, Y).

1. Воспользовавшись уравнением Шишковского, рассчитать поверхностное натяжение s при концентрациях вещества D равных 0,001; 0,05; 0,1; 0,2 моль/дм³ .

2. Построить изотерму поверхностного натяжения (s = f(с)). Найти графически и аналитически поверхностную активность вещества D для заданных концентраций.

3. Рассчитать адсорбцию и предельную адсорбцию вещества D при температуре Т на границе водный раствор – воздух по уравнению Ленгмюра.

4. Показать структуру мономолекулярного слоя в разбавленном и концентрированном растворах ПАВ.

5. Определить площадь, занимаемую молекулой вещества D в насыщенном поверхностном слое.

Т а б л и ц а   1

Задание № 2. В раствор вещества В медленно, при перемешивании вводится вещество А и образуется гидрозоль D (табл. 2, X).

1. Написать мицеллярную формулу полученного золя, обозначить все составляющие мицеллы и знак электрического заряда ядра и частицы.

2. Рассчитать электрокинетический потенциал частиц золя D по электрофоретическим данным (табл. 2, Y), считая частицы золя сферическими.

3. Объяснить влияние добавления электролита E в раствор гидрозоля D на строение ДЭС, величину потенциала ядра (j), электрокинетического потенциала (x), схематически построив зависимости j=f(x) и x=f(с).

Т а б л и ц а   2

Примечание. U – скорость электрофореза; Е – градиент внешнего электрического поля; e – относительная диэлектрическая проницаемость; m – динамическая вязкость сплошной среды.

Задание № 3. Зная частичную концентрацию n₀ и константу скорости коагуляции k гидрозоля (табл. 3, X)

1. рассчитать общее число частиц в системе в следующее время от начала реакции: 100, 200, 250, 400 с;

2. построить кинетическую кривую коагуляции в координатах

Sn = f(t) и определить графически скорость коагуляции для заданного момента времени (табл. 3, Y);

1. вычислить время половинной коагуляции;

2. вычислить теоретическую константу скорости коагуляции при

Т = 298 К;

3. определить вид коагуляции (быстрая или медленная) путем сопоставления экспериментальной и теоретической константы скорости коагуляции.

Т а б л и ц а   3

Задание 4. Определите устойчивость пены по скорости увеличения размера пузырьков, если их диаметр увеличивается от d₁ до d₂, а время от начала образования пены меняется с t₁ до t₂. Данные для решения задачи приведены в табл. 4.

Т а б л и ц а   4

Задание 5. Определите запыленность цеховой атмосферы, если массовая концентрация пыли в воздухе помещения объемом V составляет g, средний диаметр частиц d, мкм, а их плотность r, кг/м³ (табл. 5). Частицы пыли считать сферическими.

Т а б л и ц а   5

Задание 6. По экспериментальным данным зависимости объема поглощенной жидкости (V_ж) от времени ограниченного набухания (t) высокомолекулярного соединения (ВМС) (табл. 6) определить:

– степень набухания (i), если масса сухого ВМС равна m₀,

– предельную степень набухания (i _max) и коэффициент a графически, аппроксимировав экспериментальный материал уравнением .................

Т а б л и ц а   6

Т а б л и ц а   7