Время коагуляции t, с | 0 | 15 | 30 | 60 | 120 | 240 |
Общее число частиц в 1 м3 nS × 10-14, част./м3 | 18,5 | 14,5 | 10,5 | 7,5 | 4,5 | 2,5 |
108. При изучении коагуляции суспензии бентонитовой глины в воде методом счета частиц в ультрамикроскопе получены следующие данные:
Время коагуляции t, с | 335 | 510 | 600 | 800 |
Общее число частиц в 1 м3 nS × 10-14, част./м3 | 2,52 | 1,92 | 1,75 | 1,49 |
Исходное число частиц в золе n0= 5×1014 част./м3. Проверьте применимость уравнения Смолуховского для описания данных по кинетике коагуляции. Рассчитайте время половинной коагуляции и число частиц 2-, 3-, 4-го порядка к моменту времени t = 800 с.
109. Рассчитайте константу скорости быстрой коагуляции суспензии коалина в воде по данным кинетики коагуляции, полученным с помощью ультрамикроскопа (при 293 К):
Время коагуляции t, с | 0 | 100 | 175 | 250 | 400 | 500 |
Общее число частиц в 1 м3 nS × 10-14, част./м3 | 5,0 | 3,8 | 3,3 | 2,9 | 2,2 | 1,9 |
110. Рассчитайте время половинной коагуляции аэрозоля с дисперсностью 0,25 нм-1 и концентрацией 1,5×10-3 кг/м3, если константа быстрой коагуляции, по Смолуховскому, равна 3×10-16 м3/с. Плотность частиц аэрозоля примите равной 2,2 г/см3.
111. Какой объем раствора Al2(SO4)3 концентрации 0,01 кмоль/м3 требуется для коагуляции 10-3 м3 золя As2S3, если порог коагуляции золя равен 9,6×10-5 кмоль/м3?
112. Для коагуляции 10×10-6 м3 золя AgJ требуется 0,45×10-6 м3 раствора Ba(NO3)2. Концентрация электролита равна 0,05 кмоль/м3. Найти порог коагуляции золя.
113. Какой объем электролита K2Cr2O7 необходимо добавить к 1×10-3 м3 золя Al2O3, чтобы вызвать его коагуляцию, если концентрация электролита равна 0,01 кмоль/м3, а порог коагуляции равен 0,63×10-3 кмоль/м3.
114. Во сколько раз уменьшится порог коагуляции золя As2S3, если для коагуляции вместо 0,5 кмоль/м3 NaCl (его требуется 1,2×10-6 м3 на 10×10-6 м3 золя) использовать 0,036 кмоль/м3 MgCl2 (0,4×10-6 м3 на 10×10-6 м3 золя) и 0,01кмоль/м3 AlCl3 (0,1×10-6 м3 на 10×10-6 м3 золя). Полученные значения порога коагуляции сопоставить с зависимостью порога коагуляции от заряда ионов, установленной Б. В. Дерягиным.
115. Как изменится величина порога коагуляции, если для вычисления порога коагуляции 10×10-6 м3 золя AgJ вместо 1,5×10-6 м3 KNO3 концентрации 1 кмоль/м3, взять 0,5×10-6 м3 Ca(NO3)2 концентрации 0,1 кмоль/м3 или 0,2×10-6 м3 Al(NO3)3 концентрации 0,01 кмоль/м3? Полученные величины порога коагуляции сопоставить с зависимостью от заряда ионов, установленной Дерягиным.
116. Определить скорость оседания частиц радиусом 10 мкм, образующихся после помола зерен кофе в воде (h=1,0×10-3 Па×с) и в воздухе (h=1,81×10-7 Па×с); плотность кофе r=1,1×103 кг/м3, воды и воздуха при 293 К 1×103 кг/м3 и 1,205 кг/м3, соответственно.
117. Определить константу скорости коагуляции золя иодида серебра AgI, если его начальная численная концентрация составляет 3,2×1014 м-3, а время половинной коагуляции Q = 11,5 c.
118. Рассчитать среднее время половинной коагуляции Qср для высокодисперсной суспензии коалина с учетом следующих данных:
Время коагуляции t, с | 0 | 105 | 225 | 420 |
Общее число частиц в 1 м3 nS × 10-14, част./м3. | 5,04 | 3,91 | 2,92 | 2,26 |
119. Определить вид коагуляции (быстрая или медленная) путем сопоставления констант скорости коагуляции, полученных расчетным и экспериментальным путем, для золя серы, коагулируемого раствором хлорида алюминия (при Т=293 К):
Время коагуляции t, с | 0 | 1 | 4 | 10 |
Общее число частиц в 1 м3 nS × 10-17, част./м3 | 16,0 | 1,78 | 0,50 | 0,20 |
120. Пользуясь экспериментальными данными, определите графическим методом константу скорости коагуляции по Смолуховскому и время половинной коагуляции Q для золя золота:
Время коагуляции t, с | 0 | 22 | 42 | 62 | 122 | 242 |
Общее число частиц в 1 м3 nS × 10-14, част./м3 | 18,7 | 14,7 | 10,7 | 7,7 | 4,7 | 2,7 |
121. Найдите x–потенциал для суспензии кварца в воде, если при электрофорезе частицы перемещаются к аноду, смещение границы составило 5×10-2 м за 180 секунд, градиент напряжения внешнего поля Н=10×10-2 В/м, диэлектрическая проницаемость среды e=81, электрическая константа e0=8,85×10-12 Ф/м, вязкость среды h=1×10-3 н×с/м2.
122. Вычислить скорость электрофореза коллоидных частиц берлинской лазури в воде, если x–потенциал составляет 0,058 В, градиент напряжения внешнего поля Н=5×10-2 В/м, вязкость среды h=10-3 н×с/м2, диэлектрическая проницаемость e=81, электрическая константа e0=8,85×10-12 Ф/м.
123. Найдите средний сдвиг частиц дыма хлористого аммония с радиусом r =10-6 м при 273 К за время t =5 с. Вязкость воздуха h=1,7×10-5 н×с/м2. Как изменится сдвиг, если радиус частиц дыма станет 10-7 м?
124. Вычислите величину среднего сдвига коллоидных частиц гидрозоля гидрата окиси железа при 293 К за время t =4 сек, если радиус частиц r=1×10-8 м, вязкость воды h=1×10-3 н×с/м2.
125. Вычислите средний сдвиг частиц эмульсий с радиусом r=6,5×10-6 м за время t =1 с, если вязкость среды h=1×10-3 н×с/м2, а температура 288 К.
126. Вычислите коэффициент диффузии частиц золя сернистого мышьяка с радиусом частиц r =20×10-9 м, если вязкость среды h=1×10-3 н×с/м2, а температура равна 288 К.
127. Вычислите коэффициент диффузии частиц дыма оксида цинка, если радиус частиц равен 2×10-6 м, вязкость воздуха 1,7×10-5 н×с/м2, а температура равна 283 К.
128. Найдите коэффициент диффузии мицелл мыла в воде при 313 К и среднем радиусе мицелл r =125×10-10 м. Вязкость воды h=6,5×10-4 н×с/м2, постоянная Больцмана к =1,33×10-23 Дж/К.
129. Вычислите коэффициент диффузии частиц высокодисперсного аэрозоля с радиусом частиц r =2×10-8 м при Т=293 К. Вязкость воздуха h=1,8×10-5 н×с/м2.
130. Рассчитать величину осмотического давления золя сернистого мышьяка As2S3 концентрации С = 7 кг/м3. Средний радиус частиц r = 10×10-9 м, плотность золя равна 2,8×103 кг/м3, Т = 293 К.
131. Сравните осмотическое давление золя с частицами радиуса 10-8 м с осмотическим давлением молекулярного раствора (радиус молекул 10-10 м). Считать плотность золя равной плотности раствора.
132. Среднеквадратичное значение проекции сдвига частицы гидрозоля SiO2 за 3 секунды составляет 8 мкм. Определите радиус частицы, если вязкость дисперсионной среды равна h=1×10-3 Па×с при 293 К.
133. Определите проекцию среднего сдвига Dср для частиц гидрозоля за время 10 с, если радиус частиц 0,05 мкм, температура опыта 293 К, вязкость среды h=1×10-3 Па×с.
134. По данным Сведберга, коэффициент диффузии коллоидных частиц золота в воде при 298 К равен 2,7×10-6 м2/сут. Определите дисперсность частиц гидрозоля золота. Вязкость воды при 298 К равна 8,94×10-3 Па×с.
135. Результаты экспериментов Сведберга по определению среднего сдвига Dср частиц золя платины в разных средах при 293 К следующие:
Среда | h×104, Па×с | t, с | Dср, мкм |
Ацетон | 3,2 | 1,60 | 6,2 |
Вода | 10,0 | 0,65 | 2,1 |
1-пропанол | 22,6 | 0,45 | 1,3 |
На основании этих данных определите дисперсность частиц золя, а также коэффициенты диффузии частиц в указанных средах.
136. Рассчитайте отношение осмотических давлений двух гидрозолей (форма частиц сферическая) при условии: 1) одинаковая массовая концентрация, но различная дисперсность частиц D1=40 мкм-1 и D2=20 мкм-1; 2) одинаковая дисперсность, но различная массовая концентрация С1=7 г/л и С2=3,5 г/л.
137. Рассчитайте время, за которое сферические частицы стекла в воде оседают на расстояние 1 см, если дисперсность частиц составляет: а) 0,1 мкм-1; б) 1 мкм-1; в) 10 мкм-1. Плотность дисперсной фазы и дисперсионной среды равны соответственно 2,4 и 1,0 г/см3. Вязкость дисперсионной среды 1×10-3 Па×с.
138. Рассчитайте, за какое время сферические частицы Al2O3, распределенные в среде с вязкостью 1,5×10-3 Па×с, оседают на высоту 1 см, если удельная поверхность частиц составляет: а) 104 м-1; б) 105 м-1; в) 106 м-1. Плотности дисперсной фазы и дисперсионной среды равны соответственно 4 и 1 г/см3.
139. Ниже приведены результаты измерения среднеквадратичного сдвига частиц суспензии:
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 |
Основные порталы (построено редакторами)