Вариант 2

1) Методы очистки коллоидных систем. Диализ.

2) Обменная адсорбция. Иониты (примеры).

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

4) Рассчитать коэффициент разделения жидкого раствора хлороформа СНСl₃ и тетрахлорида углерода ССl₄, близкого к идеальному и содержащего 1 моль ССl₄ (n_ССl4 = 1) и 3 моль СНСl₃ (n_СНСl3 = 3). Мольная доля компонента ССl₄ (N^п_ССl4) в паровой фазе равна 1,193. При 25º С давление пара р^º_ССl4 равно 0,1907·10⁵ Па, а для хлороформа р^º_СНСl3 – 0,2653·10⁵ Па.

5) Объем газообразного азота V_m при 1,04·10⁵ Па (750 мм. рт. ст.) и 273 К, необходимый для покрытия образца силикагеля мономолекулярным слоем, 129 мл/г. Вычислите площадь поверхности 1 г силикагеля, если молекула азота занимает площадь 16,2·10^-20 м².

6) Рассчитайте работу адгезии W_a ртути к стеклу при 293 К, если известен краевой угол θ=130°. Поверхностное натяжение ртути σ=475 мДж/м². Найдите коэффициент растекания ртути f по поверхности стекла.

7) 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.

8) Поверхностная активность бензилового спирта равна 1,38·10⁴ G. Каким станет поверхностное натяжение воды, если в 2 м³ ее растворить 40 г указанного спирта?

9) Полистирольный сульфокатионит в Н⁺ - форме в количестве m=1 г внесли в раствор KCl с исходной концентрацией с_о=100 экв/м³ объемом V=50 мл и смесь выдержали до равновесного состояния. Рассчитайте равновесную концентрацию калия в ионите, если константа ионообменного равновесия , а полная обменная емкость катионита ПОЕ = 5 экв/кг.

10) Как соотносится адсорбция, выраженная в моль/г и моль/кг, на порошке с диаметром частиц 70 мкм и плотностью 1,25·10³ м³/кг?

Рекомендуемая литература

1. Воюцкий.С.С. Курс коллоидной химии.- Изд. 2-е, перераб. И доп. – м.: «Химия», 1976. - 512 с.

2. Гельфман м.И., Ковалевич о.В., Юстратов в.П. Коллоидная химия. – сПб.: Изд-во «Лань», 2003. – 336 с.

3) Щукин е.Д., Перцов а.В., Амелина е.А. Коллоидная химия. – м.: Изд-во Моск. Ун-та, 1982. – 348 с.: ил.

Контрольная работа по дисциплине

«Поверхностные явления и дисперсные системы»

для студентов гр. 1120-1122.

Номер варианта соответствует двум последним цифрам зачетной книжки.

Контрольную работу необходимо сдать до начала сессии.

На все вопросы контрольной работы ответить в письменной форме.

Вариант 3

1) Строение коллоидных мицелл.

2) Виды коагуляции электролитами. Защита коллоидных частиц.

3) Ионная адсорбция из растворов. Особенности. Факторы влияющие на ионную адсорбцию. Правило Панета-Фаянса.

4) Рассчитать концентрацию растворенного в воде кислорода при давлении 2 атм (2,026·10⁵ Па), пользуясь значением константы Генри для кислорода k_О2 = 4,40·10⁹ Па.

5) При 77,5 К на серебряном катализаторе была снята изотерма адсорбции криптона, которая характеризуется следующими данными:

Р, мм.рт.ст………………………0,0992 0,18 0,3686 0,5680 0,6843

Объем адсорбционного газа

1 кг катализатора , см³/г ……0,0127 0,015 0,0176 0,019 0,198

Рассчитайте постоянные в уравнении БЭТ, удельную поверхность катализатора, приняв площадь одной молекулы криптона S_Kr=19.5·10^-20 м², плотность криптона d_0°C=3.739 г/л, давление насыщенного пара криптона P_S=2.57 мм.рт.ст.

6) Рассчитайте давление насыщенных паров р над каплями воды с дисперсностью D=0,1 нм^-1 при температуре 293 К. Давление паров воды над плоской поверхностью при этой температуре p_s=2338 Па, плотность воды ρ=0,998 г/см³, поверхностное натяжение воды σ=72,7 мДж/м².

7) Рассчитать молекулярную массу полиамида в метаноле по опытным данным метода ультрацентрифугирования: константа седиментации при бесконечном разведении раствора S₀ = 1,95; константы уравнения К = 1,86·10^-2; b = 0,47.

8) Производится перегонка нефтепродукта со средним углеводородным составом С₁₀Н₂₂. Определите расход энергии на перегонку 1 т продукта, допуская процесс идущим при нормальных условиях.

9) Ниже приведены экспериментальные данные по адсорбции азота на TiO₂ (рутиле) при 75 К:

р·10^-2, Па………60,94 116,41 169,84 218,65 272,25

А, моль/кг………0,367 0,417 0,467 0,512 0,567

Постройте график, соответствующий линейному уравнению БЭТ. Найдите константы А_∞ и С. Рассчитайте удельную поверхность адсорбента. Давление насыщенного пара азота при указанной температуре p_s=78,3·10³ Па, площадь, занимаемая одной молекулой азота, s_o=0,16 нм².

10) Во сколько раз увеличится кратность пены, если объем пузырьков в тесте составляет 4% и увеличивается при выпечке хлеба в 40 раз?

Рекомендуемая литература